2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题专项强化练(八) 数列 Word版含解析

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2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题综合仿真练(七) Word版含解析

14个填空题综合仿真练(七)1．已知集合A ＝{－1,0,1}，B ＝(－∞，0)，则A ∩B ＝________. 解析：A ∩B ＝{－1,0,1}∩(－∞，0)＝{－1}．答案：{－1}2．设z ＝1＋i(i 是虚数单位)，则2z ＋z 2＝________.解析：2z ＋z 2＝21＋i ＋(1＋i)2＝1－i ＋2i ＝1＋i.答案：1＋i3．某路段检测点对200辆汽车的车速进行检测，检测结果表示为频率分布直方图，如图所示，则车速不小于90 km/h 的汽车约有________辆．解析：车速不小于90 km/h 的频率为(0.01＋0.02)×10＝0.3，车辆数为200×0.3＝60. 答案：604．若一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面，则该圆锥的体积为________．解析：因为半圆面的面积为12πl 2＝2π，所以l 2＝4，解得l ＝2，即圆锥的母线为l ＝2，底面圆的周长2πr ＝πl ＝2π，所以圆锥的底面半径r ＝1，所以圆锥的高h ＝l 2－r 2＝3，所以圆锥的体积为13πr 2h ＝13×π×3＝3π3.答案：3π35．已知A ，B ∈{－3，－1,1,2}且A ≠B ，则直线Ax ＋By ＋1＝0的斜率小于0的概率为________．解析：所有的基本事件(A ，B )为(－3，－1)，(－1，－3)，(－3,1)，(1，－3)，(－3,2)，(2，－3)，(－1,1)，(1，－1)，(－1,2)，(2，－1)，(1,2)，(2,1)，共12种，其中(－3，－1)，(－1，－3)，(1,2)，(2,1)能使直线Ax ＋By ＋1＝0的斜率小于0，所以所求的概率为P ＝412＝13. 答案：136．如图所示的算法流程图，当输入n 的值为10时，则输出S 的值为________．解析：根据算法流程图执行程序循环结果依次为：当n ＝答案：547．若a >0，b >2，且a ＋b ＝3，则使得4a ＋1b －2取得最小值时，实数a ＝________.解析：∵a ＞0，b ＞2，且a ＋b ＝3，∴a ＋b －2＝1， ∴⎝⎛⎭⎫4a ＋1b －2[a ＋(b －2)]＝4＋1＋4(b －2)a ＋a b －2≥5＋24(b －2)a ·ab －2＝9，当且仅当2(b －2)＝a 时即取等号．联立⎩⎪⎨⎪⎧2(b －2)＝a ，a ＋b ＝3，解得a ＝23.答案：238．若双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的焦点到相应准线的距离等于实轴长，则双曲线的离心率为________．解析：由题意，c －a 2c ＝2a ，即c 2－2ac －a 2＝0，即e 2－2e －1＝0，解得e ＝1±2，又∵e >1，故e ＝1＋ 2.答案：1＋ 2 9．已知函数f (x )＝x ＋2|x |＋2，x ∈R ，则f (x 2－2x )<f (3x －4)的解集是________．解析：由题意，f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x ≥0，－1－4x －2，x <0，故若要使不等式成立，则有⎩⎪⎨⎪⎧x 2－2x <0，x 2－2x <3x －4，得1<x <2.答案：(1,2)10．记等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 1＝3，且数列{S n }也为等差数列，则a 11＝________.解析：设等差数列{a n }的公差为d (d >0)， ∵a 1＝3，且数列{S n }为等差数列， ∴2S 2＝a 1＋S 3， ∴26＋d ＝3＋9＋3d ，即d 2－12d ＋36＝0，解得d ＝6， ∴a 11＝3＋10×6＝63. 答案：6311．在平面直角坐标系xOy 中，已知点A (－t,0)(t >0)，B (t,0)，点C 满足AC ―→·BC ―→＝8，且点C 到直线l ：3x －4y ＋24＝0的最小距离为95，则实数t 的值是________．解析：设C (x ，y )，则AC ―→·BC ―→＝(x ＋t ，y )·(x －t ，y )＝x 2＋y 2－t 2＝8，所以点C 的轨迹为以原点为圆心， 8＋t 2为半径的圆，故圆心到直线的距离d ＝245＝95＋8＋t 2，解得t ＝1(负值舍去)．答案：112．在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若a 2＝3b 2＋3c 2－23bc sin A ，则C ＝________.解析：由题意知a 2＝3b 2＋3c 2－23bc sin A ，① 余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，②由①－②可得，2b 2＋2c 2＝23bc sin A －2bc cos A ，化简得，b 2＋c 2＝3bc sin A －bc cos A ，整理得b 2＋c 2＝2bc sin ⎝⎛⎭⎫A －π6， ∵b 2＋c 2≥2bc ，∴sin ⎝⎛⎭⎫A －π6＝1，∴A ＝2π3，此时b 2＋c 2＝2bc ，故得b ＝c ，即B ＝C ，∴C ＝π6.答案：π613．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧3x －1，x <1，2x 2，x ≥1，则满足f (f (a ))＝2(f (a ))2的a 的取值范围为________．解析：设t ＝f (a )，所以f (f (a ))＝2(f (a ))2可化为f (t )＝2t 2，由函数式得3t －1＝2t 2(t <1)或2t 2＝2t 2(t ≥1)，所以t ＝12或t ≥1，即f (a )＝12或f (a )≥1，所以a ＝12或a ≥23，因此a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫12∪⎣⎡⎭⎫23，＋∞. 答案：⎩⎨⎧⎭⎬⎫12∪⎣⎡⎭⎫23，＋∞ 14．已知函数f (x )＝a ln x ＋(x ＋1)2，若图象上存在两个不同的点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)(x 1＞x 2)，使得f (x 1)－f (x 2)≤4(x 1－x 2)成立，则实数a 的取值范围为________．解析：由题意可得，f (x )＝a ln x ＋x 2＋2x ＋1，f ′(x )＝ax ＋2(x ＋1)，由题意知，存在x＞0，使得f ′(x )≤4成立，即存在x ＞0，使得a ≤－2x 2＋2x 成立，设g (x )＝－2x 2＋2x ＝－2⎝⎛⎭⎫x －122＋12，其最大值为12，因而a ≤12. 答案：⎝⎛⎦⎤－∞，12。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题综合仿真练(六)

14个填空题综合仿真练(六)1．已知集合U ＝{1,2,3,4,5,6,7}，M ＝{x |x 2－6x ＋5≤0，x ∈Z}，则∁U M ＝________. 解析：集合U ＝{1,2,3,4,5,6,7}，M ＝{x |x 2－6x ＋5≤0，x ∈Z}＝{x |1≤x ≤5，x ∈Z}＝{1,2,3,4,5}，则∁U M ＝{6,7}．答案：{6,7}2．已知复数z 满足(1－i)z ＝2i ，其中i 为虚数单位，则z 的模为________．解析：由(1－i)z ＝2i ，得z ＝2i 1－i ＝2i (1＋i )(1－i )(1＋i )＝2i (1＋i )2＝－1＋i ，则z 的模为(－1)2＋12＝ 2.答案： 23．用分层抽样的方法从某高中学生中抽取一个容量为45的样本，其中高一年级抽20人，高三年级抽10人，已知该校高二年级共有学生300人，则该校学生总数为________．解析：样本中高二年级抽45－20－10＝15人，设该校学生总数为n 人，则45n ＝15300，所以n ＝900.答案：9004．根据如图所示的伪代码，输出S 的值为________． S ←1I ←1While I ≤8S ←S ＋I I ←I ＋2End WhilePrint S解析：模拟执行程序，可得S ＝1，I ＝1，满足条件I ≤8； S ＝2，I ＝3，满足条件I ≤8；S ＝5，I ＝5，满足条件I ≤8；S ＝10，I ＝7，满足条件I ≤8；S ＝17，I ＝9，不满足条件I ≤8；退出循环，输出S 的值为17.答案：175．设双曲线x 2a 2－y 2＝1(a >0)的一条渐近线的倾斜角为30°，则该双曲线的离心率为__________．解析：双曲线x 2a 2－y 2＝1(a >0)的渐近线方程为y ＝±1a x ，则tan 30°＝1a ，即a ＝3，则c ＝2，所以e ＝233. 答案：233 6．100张卡片上分别写有1,2,3，…，100的数字．从中任取1张，则这张卡片上的数是6的倍数的概率是________．解析：从100张卡片上分别写有1,2,3，…，100中任取1张，基本事件总数n ＝100，所取这张卡片上的数是6的倍数包含的基本事件有：1×6,2×6，…，16×6，共有16个，所以所取这张卡片上的数是6的倍数的概率是P ＝16100＝425. 答案：425 7．若一个圆锥的母线长为2，侧面积是底面积的2倍，则该圆锥的体积为________．解析：由圆锥母线长2，可求底面半径为1，故高h ＝3，所以V ＝13×π×12×3＝3π3. 答案：3π38．在公比为q 且各项均为正数的等比数列{a n }中，S n 为{a n }的前n 项和．若a 1＝1q 2，且S 5＝S 2＋2，则q 的值为________．解析：由题意可得：S 5－S 2＝a 3＋a 4＋a 5＝a 1(q 2＋q 3＋q 4)＝1q 2(q 2＋q 3＋q 4)＝1＋q ＋q 2＝2，结合q >0可得q ＝5－12. 答案：5－129．若函数f (x )为定义在R 上的奇函数，当x >0时，f (x )＝x ln x ，则不等式f (x )<－e 的解集为________．解析：f ′(x )＝ln x ＋1(x >0)，令f ′(x )＝0，得x ＝1e，当x ∈⎝⎛⎭⎫0，1e 时，f ′(x )<0，当x ∈⎝⎛⎭⎫1e ，＋∞时，f ′(x )>0，所以f (x )在⎝⎛⎭⎫0，1e 上单调递减，在⎝⎛⎭⎫1e ，＋∞上单调递增，且f (e)＝e ，f ⎝⎛⎭⎫1e ＝－1e，因为f (x )为奇函数，所以f (－e)＝－f (e)＝－e ，故结合函数图象得f (x )<－e 的解集为(－∞，－e)．答案：(－∞，－e)10．若点(x ，y )位于曲线y ＝|2x －1|与y ＝3所围成的封闭区域内(包含边界)，则2x －y 的最小值为________．解析：作出曲线y ＝|2x －1|与y ＝3所围成的封闭区域内(包括边界)如图：设z ＝2x －y ，则y ＝2x －z ，平移直线y ＝2x －z ，由图象可知当直线y ＝2x －z 经过点A 时，直线y ＝2x －z 的截距最大，此时z 最小，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝3，y ＝－2x ＋1，解得A (－1,3)，此时z ＝2×(－1)－3＝－5. 答案：－511．设函数f (x )＝3sin ⎝⎛⎭⎫πx ＋π3和g (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫π6－πx 的图象在y 轴左、右两侧靠近y 轴的交点分别为M ，N ，已知O 为原点，则OM ―→·ON ―→＝________.解析：令f (x )－g (x )＝0，化简得2sin ⎝⎛⎭⎫πx ＋π6＝0，则πx ＋π6＝k π，k ∈Z ，x ＝k －16，k ∈Z ，则M ⎝⎛⎭⎫－16，32，N ⎝⎛⎭⎫56，－32，故OM ―→·ON ―→＝⎝⎛⎭⎫－16，32·⎝⎛⎭⎫56，－32＝－89. 答案：－8912．在平面直角坐标系xOy 中，已知圆C ：x 2＋y 2＝2，直线x ＋by －2＝0与圆C 相交于A ，B 两点，且|OA ―→＋OB ―→|≥3|OA ―→－OB ―→|，则b 的取值范围为__________．解析：设AB 的中点为M ，则|OA ―→＋OB ―→|≥3|OA ―→－OB ―→|⇒2|OM |≥3|2AM |⇒|OM |≥32|OA |＝62，又直线x ＋by －2＝0与圆C 相交于A ，B 两点，所以62≤|OM |<2，而|OM |＝21＋b 2，所以62≤21＋b 2<2⇒1<b 2≤53，解得1<b ≤153或－153≤b <－1，即b 的取值范围为⎣⎡⎭⎫－153，－1∪⎝⎛⎦⎤1，153. 答案：⎣⎡⎭⎫－153，－1∪⎝⎛⎦⎤1，153 13．设实数m ≥1，不等式x |x －m |≥m －2对∀x ∈[1,3]恒成立，则实数m 的取值范围是________．解析：当1≤m ≤2时，不等式x |x －m |≥m －2显然成立；当2<m <3时，令f (x )＝x |x －m |＝⎩⎪⎨⎪⎧x (m －x )，1≤x <m ，x (x －m )，m ≤x ≤3，f (x )min ＝f (m )＝0，故不等式x |x －m |≥m －2不恒成立；当m ≥3时，令f (x )＝x (m －x )，则f (1)＝m －1，f (3)＝3(m －3)，显然m －1>m －2恒成立，令3(m －3)≥m －2，解得m ≥72，故m 的取值范围为[1,2]∪⎣⎡⎭⎫72，＋∞. 答案：[1,2]∪⎣⎡⎭⎫72，＋∞14．在斜三角形ABC 中，若1tan A ＋1tan B ＝4tan C，则sin C 的最大值为________．解析：由1tan A ＋1tan B ＝4tan C ，得cos A sin A ＋cos B sin B ＝4cos C sin C，即sin (A ＋B )sin A sin B ＝4cos C sin C ，化简得sin 2C ＝4sin A sin B cos C .由正、余弦定理得c 2＝4ab ·a 2＋b 2－c 22ab＝2(a 2＋b 2－c 2)，即3c 2＝2(a 2＋b 2)，所以cos C ＝a 2＋b 2－c 22ab ＝a 2＋b 26ab ≥2ab 6ab ＝13，当且仅当“a ＝b ”时等号成立．所以cos C 的最小值为13，故sin C 的最大值为223. 答案：223。

江苏专版2018年高考数学二轮复习14个填空题综合仿真练七

14个填空题综合仿真练(七)1．已知集合A ＝{－1,0,1}，B ＝(－∞，0)，则A ∩B ＝________. 解析：A ∩B ＝{－1,0,1}∩(－∞，0)＝{－1}．答案：{－1}2．设z ＝1＋i(i 是虚数单位)，则2z＋z 2＝________.解析：2z ＋z 2＝21＋i ＋(1＋i)2＝1－i ＋2i ＝1＋i.答案：1＋i3．某路段检测点对200辆汽车的车速进行检测，检测结果表示为频率分布直方图，如图所示，则车速不小于90 km/h 的汽车约有________辆．解析：车速不小于90 km/h 的频率为(0.01＋0.02)×10＝0.3，车辆数为200×0.3＝60. 答案：604．若一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面，则该圆锥的体积为________．解析：因为半圆面的面积为12πl 2＝2π，所以l 2＝4，解得l ＝2，即圆锥的母线为l ＝2，底面圆的周长2πr ＝πl ＝2π，所以圆锥的底面半径r ＝1，所以圆锥的高h ＝l 2－r 2＝3，所以圆锥的体积为13πr 2h ＝13×π×3＝3π3.答案：3π35．已知A ，B ∈{－3，－1,1,2}且A ≠B ，则直线Ax ＋By ＋1＝0的斜率小于0的概率为________．解析：所有的基本事件(A ，B )为(－3，－1)，(－1，－3)，(－3,1)，(1，－3)，(－3,2)，(2，－3)，(－1,1)，(1，－1)，(－1,2)，(2，－1)，(1,2)，(2,1)，共12种，其中(－3，－1)，(－1，－3)，(1,2)，(2,1)能使直线Ax ＋By ＋1＝0的斜率小于0，所以所求的概率为P ＝412＝13.答案：136．如图所示的算法流程图，当输入n 的值为10时，则输出S 的值为________．解析：根据算法流程图执行程序循环结果依次为：当n ＝1答案：547．若a >0，b >2，且a ＋b ＝3，则使得4a ＋1b －2取得最小值时，实数a ＝________.解析：∵a ＞0，b ＞2，且a ＋b ＝3，∴a ＋b －2＝1， ∴⎝ ⎛⎭⎪⎫4a ＋1b －2[a ＋(b －2)]＝4＋1＋b －a ＋ab －2≥5＋2b －a·ab －2＝9，当且仅当2(b －2)＝a 时即取等号．联立⎩⎪⎨⎪⎧b －＝a ，a ＋b ＝3，解得a ＝23.答案：238．若双曲线x 2a 2－y 2b2＝1(a >0，b >0)的焦点到相应准线的距离等于实轴长，则双曲线的离心率为________．解析：由题意，c －a 2c＝2a ，即c 2－2ac －a 2＝0，即e 2－2e －1＝0，解得e ＝1±2，又∵e >1，故e ＝1＋ 2.答案：1＋ 29．已知函数f (x )＝x ＋2|x |＋2，x ∈R ，则f (x 2－2x )<f (3x －4)的解集是________．解析：由题意，f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧1，x ≥0，－1－4x －2，x <0，故若要使不等式成立，则有⎩⎪⎨⎪⎧x 2－2x <0，x 2－2x <3x －4，得1<x <2.答案：(1,2)10．记等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 1＝3，且数列{S n }也为等差数列，则a 11＝________.解析：设等差数列{a n }的公差为d (d >0)， ∵a 1＝3，且数列{S n }为等差数列， ∴2S 2＝a 1＋S 3， ∴26＋d ＝3＋9＋3d ，即d 2－12d ＋36＝0，解得d ＝6， ∴a 11＝3＋10×6＝63. 答案：6311．在平面直角坐标系xOy 中，已知点A (－t,0)(t >0)，B (t,0)，点C 满足AC ―→·BC ―→＝8，且点C 到直线l ：3x －4y ＋24＝0的最小距离为95，则实数t 的值是________．解析：设C (x ，y )，则AC ―→·BC ―→＝(x ＋t ，y )·(x －t ，y )＝x 2＋y 2－t 2＝8，所以点C 的轨迹为以原点为圆心， 8＋t 2为半径的圆，故圆心到直线的距离d ＝245＝95＋8＋t 2，解得t ＝1(负值舍去)．答案：112．在△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，若a 2＝3b 2＋3c 2－23bc sin A ，则C ＝________.解析：由题意知a 2＝3b 2＋3c 2－23bc sin A ，① 余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，②由①－②可得，2b 2＋2c 2＝23bc sin A －2bc cos A ，化简得，b 2＋c 2＝3bc sin A －bc cos A ，整理得b 2＋c 2＝2bc sin ⎝⎛⎭⎪⎫A －π6，∵b 2＋c 2≥2bc ，∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A －π6＝1，∴A ＝2π3，此时b 2＋c 2＝2bc ，故得b ＝c ，即B ＝C ，∴C ＝π6.答案：π613．设函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧3x －1，x <1，2x 2，x ≥1，则满足f (f (a ))＝2(f (a ))2的a 的取值范围为________．解析：设t ＝f (a )，所以f (f (a ))＝2(f (a ))2可化为f (t )＝2t 2，由函数式得3t －1＝2t 2(t <1)或2t 2＝2t 2(t ≥1)，所以t ＝12或t ≥1，即f (a )＝12或f (a )≥1，所以a ＝12或a ≥23，因此a 的取值范围为⎩⎨⎧⎭⎬⎫12∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫23，＋∞. 答案：⎩⎨⎧⎭⎬⎫12∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫23，＋∞14．已知函数f (x )＝a ln x ＋(x ＋1)2，若图象上存在两个不同的点A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)(x 1＞x 2)，使得f (x 1)－f (x 2)≤4(x 1－x 2)成立，则实数a 的取值范围为________．解析：由题意可得，f (x )＝a ln x ＋x 2＋2x ＋1，f ′(x )＝ax＋2(x ＋1)，由题意知，存在x ＞0，使得f ′(x )≤4成立，即存在x ＞0，使得a ≤－2x 2＋2x 成立，设g (x )＝－2x 2＋2x＝－2⎝ ⎛⎭⎪⎫x －122＋12，其最大值为12，因而a ≤12.答案：⎝⎛⎦⎥⎤－∞，12。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题综合仿真练(一) Word版含解析

14个填空题综合仿真练(一)1．已知集合A＝{0,3,4}，B＝{－1,0,2,3}，则A∩B＝________.解析：因为集合A＝{0,3,4}，B＝{－1,0,2,3}，所以A∩B＝{0,3}．答案：{0,3}2．已知x＞0，若(x－i)2是纯虚数(其中i为虚数单位)，则x＝________.解析：因为x＞0，(x－i)2＝x2－1－2x i是纯虚数(其中i为虚数单位)，所以x2－1＝0且－2x≠0，解得x＝1.答案：13．已知函数f(x)＝x2－2x－3，则该函数的单调递增区间为________．解析：设t＝x2－2x－3，由t≥0，即x2－2x－3≥0，解得x≤－1或x≥3，所以函数f(x)的定义域为(－∞，－1]∪[3，＋∞)，因为函数t＝x2－2x－3的图象的对称轴为x＝1，所以函数t＝x2－2x－3在(－∞，－1]上单调递减，在[3，＋∞)上单调递增，所以函数f(x)的单调递增区间为[3，＋∞)．答案：[3，＋∞)4．从2个白球，2个红球，1个黄球中随机取出2个球，则取出的2球中恰有1个红球的概率是________．解析：将2个白球记为A，B,2个红球记为C，D,1个黄球记为E，则从中任取两个球的所有可能结果为(A，B)，(A，C)，(A，D)，(A，E)，(B，C)，(B，D)，(B，E)，(C，D)，(C，E)，(D，E)，共10个，恰有1个红球的可能结果为(A，C)，(A，D)，(B，C)，(B，D)，(E，C)，(E，D)共6个，故所求概率为P＝610＝3 5.答案：3 55．执行如图所示的伪代码，若输出的y的值为13，则输入的x的值是________．Read xIf x≤2Theny←6xElsey←x＋5End IfPrint y解析：若6x＝13，则x＝136>2，不符合题意；若x＋5＝13，则x＝8>2，符合题意，故x＝8.答案：86．一种水稻品种连续5年的平均单位面积产量(单位：t/hm2)分别为：9.4,9.7,9.8,10.3,10.8，则这组样本数据的方差为________．解析：这组数据的平均数为15(9.4＋9.7＋9.8＋10.3＋10.8)＝10，方差为15[(10－9.4)2＋(10－9.7)2＋(10－9.8)2＋(10－10.3)2＋(10－10.8)2]＝0.244.答案：0.2447．已知函数f (x )＝sin(ωx ＋φ)(0<ω<2,0<φ<π)．若x ＝－π4为函数f (x )的一个零点，x ＝π3为函数f (x )图象的一条对称轴，则ω的值为________．解析：函数f (x )的周期T ＝4×⎝⎛⎭⎫π3＋π4＝7π3，又T ＝2πω，所以ω＝2π×37π＝67. 答案：678．在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且满足cos A 2＝255，AB ―→·AC ―→＝3，b ＋c ＝6，则a ＝________.解析：∵cos A 2＝255，∴cos A ＝2cos 2A 2－1＝35，又由AB ―→·AC ―→＝3，得bc cos A ＝3，∴bc ＝5，由余弦定理得a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ＝(b ＋c )2－2bc (1＋cos A )＝36－10×85＝20，解得a ＝2 5.答案：2 59．已知α，β∈(0，π)，且tan(α－β)＝12，tan β＝－15，则tan α的值为________．解析：tan α＝tan[(α－β)＋β]＝tan (α－β)＋tan β1－tan (α－β)tan β＝12－151－12×⎝⎛⎭⎫－15＝311. 答案：31110．已知关于x 的一元二次不等式ax 2＋bx ＋c >0的解集为(－1,5)，其中a ，b ，c 为常数．则不等式cx 2＋bx ＋a ≤0的解集为________．解析：因为不等式ax 2＋bx ＋c >0的解集为(－1,5)，所以a (x ＋1)(x －5)>0，且a <0，即ax 2－4ax －5a >0，则b ＝－4a ，c ＝－5a ，则cx 2＋bx ＋a ≤0即为－5ax 2－4ax ＋a ≤0，从而5x 2＋4x －1≤0，解得－1≤x ≤15. 答案：⎣⎡⎦⎤－1，15 11．已知正数x ，y 满足1x ＋2y ＝1，则log 2x ＋log 2y 的最小值为________．解析：由1x ＋2y ＝1，得x ＝y y －2>0，则log 2x ＋log 2y ＝log 2xy ＝log 2y 2y －2＝log 2(y －2＋2)2y －2＝log 2⎣⎡⎦⎤(y －2)＋4y －2＋4≥log 28＝3，当且仅当(y －2)2＝4，即y ＝4时等号成立，故log 2x ＋log 2y 的最小值为3.答案：312．在平面直角坐标系xOy 中，已知圆C ：x 2＋y 2＋2x －8＝0，直线l ：y ＝k (x －1)(k ∈R)过定点A ，且交圆C 于点B ，D ，过点A 作BC 的平行线交CD 于点E ，则△AEC 的周长为________．解析：易得圆C 的标准方程为(x －1)2＋y 2＝9，即半径r ＝3，定点A (－1,0)，因为AE ∥BC ，所以EA ＝ED ，则EC ＋EA ＝EC ＋ED ＝3，从而△AEC 的周长为5.答案：513．设集合A ＝{x |x ＝2n ，n ∈N *}，集合B ＝{x |x ＝b n ，n ∈N *}，满足A ∩B ＝∅，且A ∪B ＝N *.若对任意的n ∈N *，b n <b n ＋1，则b 2 017＝________.解析：因为210＝1 024<2 017,211＝2 048>2 017，所以小于等于2 017的正整数中有10个是集合A 中的元素，所以由集合B 的定义可知b 2 017＝2 017＋10＝2 027.答案：2 02714．已知函数f (x )＝kx ，g (x )＝2ln x ＋2e ⎝⎛⎭⎫1e ≤x ≤e 2，若f (x )与g (x )的图象上分别存在点M ，N ，使得M ，N 关于直线y ＝e 对称，则实数k 的取值范围是________________．解析：设直线y ＝kx 上的点M (x ，kx )，点M 关于直线y ＝e 的对称点N (x,2e －kx )，因为点N 在g (x )＝2ln x ＋2e ⎝⎛⎭⎫1e ≤x ≤e 2的图象上，所以2e －kx ＝2ln x ＋2e ，所以kx ＝－2ln x ．构造函数y ＝kx ，y ＝－2ln x ⎝⎛⎭⎫1e ≤x ≤e 2，画出函数y ＝－2ln x ⎝⎛⎭⎫1e ≤x ≤e 2的图象如图所示，设曲线y ＝－2ln x ⎝⎛⎭⎫1e ≤x ≤e 2上的点P (x 0，－2ln x 0)，则k OP ≤k ≤k OB (其中B 为端点，P 为切点)．因为y ′＝－2x ，所以过点P 的切线方程为y ＋2ln x 0＝－2x 0(x －x 0)，又该切线经过原点，所以0＋2ln x 0＝－2x 0(0－x 0)，x 0＝e ，所以k OP ＝－2e.又点B ⎝⎛⎭⎫1e ，2，所以k OB ＝2e ，所以k ∈⎣⎡⎦⎤－2e ，2e . 答案：⎣⎡⎦⎤－2e ，2e。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题专项强化练(七)

14个填空题专项强化练(七) 平面向量与复数A 组——题型分类练题型一平面向量的线性运算1．已知平面上不共线的四点O ，A ，B ，C ，若OA ―→＋2OC ―→＝3OB ―→，则|BC ―→||AB ―→|的值为________．解析：由OA ―→＋2OC ―→＝3OB ―→，得OA ―→－OB ―→＝2OB ―→－2OC ―→，即BA ―→＝2CB ―→，所以|BC ―→||AB ―→|＝12. 答案：122．在▱ABCD 中，AB ―→＝a ，AD ―→＝b ，AN ―→＝3NC ―→，M 为BC 的中点，则MN ―→＝________(用a ，b 表示)．解析：由AN ―→＝3NC ―→得AN ―→＝34AC ―→＝34(a ＋b )，AM ―→＝a ＋12b ，所以MN ―→＝AN ―→－AM ―→＝34(a＋b )－⎝⎛⎭⎫a ＋12b ＝－14a ＋14b . 答案：－14a ＋14b3．已知Rt △ABC 的面积为2，∠C ＝90°，点P 是Rt △ABC 所在平面内的一点，满足CP ―→＝4CB ―→|CB ―→|＋9CA ―→|CA ―→|，则PA ―→·PB ―→的最大值是________．解析：由条件可知|CA ―→|·|CB ―→|＝4，CA ―→·CB ―→＝0，因为PA ―→＝CA ―→－CP ―→＝CA ―→－4CB―→|CB ―→|－9CA ―→|CA ―→|，PB ―→＝CB ―→－CP ―→＝CB ―→－4CB ―→|CB ―→|－9CA ―→|CA ―→|，故PA ―→·PB ―→＝⎝⎛⎭⎪⎪⎫CA ―→－4CB ―→|CB ―→|－9CA ―→|CA ―→|·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫CB ―→－4CB ―→|CB ―→|－9CA ―→|CA ―→|＝97－9|CA ―→|－4|CB ―→|≤97－12×2＝73，当且仅当9|CA ―→|＝4|CB ―→|，即|CA ―→|＝43，|CB ―→|＝3时等号成立．答案：73题型二平面向量的坐标表示1．在▱ABCD 中，AC 为一条对角线，AB ―→＝(2,4)，AC ―→＝(1,3)，则向量BD ―→的坐标为________．解析：因为BC ―→＝AC ―→－AB ―→＝(－1，－1)，所以BD ―→＝AD ―→－AB ―→＝BC ―→－AB ―→＝(－3，－5)．答案：(－3，－5)2．已知向量a ＝(1,2)，b ＝(x,1)，u ＝a ＋2b ，v ＝2a －b ，且u ∥v ，则实数x 的值是________．解析：因为u ＝(1＋2x,4)，v ＝(2－x,3)，u ∥v ，所以8－4x ＝3＋6x ，所以x ＝12.答案：123．已知向量a ＝(1,2)，b ＝(2，－3)．若向量c 满足(c ＋a )∥b ，c ⊥(a ＋b )，则c ＝____________.解析：不妨设c ＝(m ，n )，则a ＋c ＝(1＋m,2＋n )，a ＋b ＝(3，－1)，对于(c ＋a )∥b ，有－3(1＋m )＝2(2＋n )．① 对于c ⊥(a ＋b )，有3m －n ＝0.② 联立①②，解得m ＝－79，n ＝－73.故c ＝⎝⎛⎭⎫－79，－73. 答案：⎝⎛⎭⎫－79，－73 题型三平面向量的数量积1．已知向量a ＝(3，－2)，b ＝(1,0)，向量λa ＋b 与a －2b 垂直，则实数λ的值为________．解析：依题意，λa ＋b ＝(3λ＋1，－2λ)，a －2b ＝(1，－2)，所以(λa ＋b )·(a －2b )＝7λ＋1＝0，λ＝－17.答案：－172．已知非零向量a ，b 满足|a |＝|b |＝|a ＋b |，则a 与2a －b 夹角的余弦值为__________．解析：法一：不妨设|a |＝|b |＝|a ＋b |＝1，则|a ＋b |2＝a 2＋b 2＋2a·b ＝2＋2a ·b ＝1，所以a·b ＝－12，所以a ·(2a －b )＝2a 2－a ·b ＝52，又因为|a |＝1，|2a －b |＝(2a －b )2＝4a 2－4a·b ＋b 2＝7，所以a 与2a －b 夹角的余弦值为a ·(2a －b )|a |·|2a －b |＝521×7＝5714.法二：(特殊化、坐标化)设|a |＝|b |＝|a ＋b |＝1，则向量a ，b ，a ＋b 构成以1为边长的正三角形，故可设a ＝(1,0)，b ＝⎝⎛⎭⎫－12，32，a ＋b ＝⎝⎛⎭⎫12，32，则a 与2a －b 的夹角的余弦值为a ·(2a －b )|a |·|2a －b |＝(1，0)·⎝⎛⎭⎫52，－3212＋02·⎝⎛⎭⎫522＋⎝⎛⎭⎫－322＝527＝5714.答案：57143．已知向量AB ―→与AC ―→的夹角为120°，且|AB ―→|＝2，|AC ―→|＝3.若AP ―→＝λAB ―→＋AC ―→，且AP ―→⊥BC ―→，则实数λ的值为________．解析：由题意得，AB ―→·AC ―→＝－3，由AP ―→·BC ―→＝(λAB ―→＋AC ―→)·(AC ―→－AB ―→)＝0，得λAB ―→·AC ―→－λAB ―→2＋AC ―→2－AC ―→·AB ―→＝0，即－3λ－4λ＋9＋3＝0，故λ＝127.答案：1274.如图，已知△ABC 的边BC 的垂直平分线交AC 于点P ，交BC 于点Q .若|AB ―→|＝3，|AC ―→|＝5，则(AP ―→＋AQ ―→)·(AB ―→－AC ―→)的值为________．解析：由题意知，(AP ―→＋AQ ―→)·(AB ―→－AC ―→)＝(2AQ ―→＋QP ―→)·CB ―→＝2AQ ―→·CB ―→＝(AB ―→＋AC ―→)·(AB ―→－AC ―→)＝|AB ―→|2－|AC ―→|2＝32－52＝－16.答案：－165．在△ABC 中，已知AB ＝3，C ＝60°，则CA ―→·CB ―→的最大值为________．解析：因为AB ―→＝CB ―→－CA ―→，所以AB ―→2＝CB ―→2＋CA ―→2－2CB ―→·CA ―→，所以3＝|CB ―→|2＋|CA ―→|2－|CB ―→|·|CA ―→|≥2|CB ―→|·|CA ―→|－|CB ―→|·|CA ―→|＝|CB ―→|·|CA ―→|，即|CB ―→|·|CA ―→|≤3，当且仅当|CA ―→|＝|CB ―→|＝3时等号成立．所以CA ―→·CB ―→＝|CA ―→||CB ―→|cos 60°＝12|CA ―→||CB ―→|≤32，所以CA ―→·CB ―→的最大值为32.答案：326．在△ABC 中，AB ⊥AC ，AB ＝1t ，AC ＝t ，P 是△ABC 所在平面内一点，若AP ―→＝4AB―→|AB ―→|＋AC ―→|AC ―→|，则△PBC 面积的最小值为________．解析：由于AB ⊥AC ，故以AB ，AC 所在直线分别为x 轴，y 轴，建立平面直角坐标系(图略)，则B ⎝⎛⎭⎫1t ，0，C (0，t )，因为AP ―→＝4AB ―→|AB ―→|＋AC ―→|AC ―→|，所以点P 坐标为(4,1)，直线BC 的方程为t 2x ＋y －t ＝0，所以点P 到直线BC 的距离为d ＝|4t 2＋1－t |t 4＋1，BC ＝t 4＋1t ，所以△PBC 的面积为12×|4t 2＋1－t |t 4＋1×t 4＋1t ＝12⎪⎪⎪⎪4t ＋1t －1≥32，当且仅当t ＝12时取等号．答案：32题型四复数1．设复数z ＝a ＋b i(a ，b ∈R ，i 为虚数单位)．若z ＝(4＋3i)i ，则ab 的值是________．解析：因为z ＝a ＋b i 且z ＝(4＋3i)i ，所以a ＋b i ＝4i ＋3i 2＝－3＋4i ，所以a ＝－3，b ＝4，所以ab ＝－12.答案：－122．已知复数z 满足z ＝(1－2i)(3＋i)，其中i 为虚数单位，则|z |＝________.解析：复数z ＝(1－2i)(3＋i)，i 为虚数单位，则|z |＝|1－2i||3＋i|＝12＋(－2)2×32＋12＝5 2.答案：5 23．设复数z 满足z (1＋i)＝2，其中i 为虚数单位，则z 的虚部为________．解析：由(1＋i)z ＝2，得z ＝21＋i ＝2(1－i )(1＋i )(1－i )＝2(1－i )2＝1－i.所以z 的虚部为－1.答案：－14．若复数z 满足(2－i)z ＝1＋i ，则复数z 在复平面上对应的点在第________象限．解析：因为z ＝1＋i 2－i ＝(1＋i )(2＋i )(2－i )(2＋i )＝1＋3i 5＝15＋35i ，所以复数z 在复平面上对应的点在第一象限．答案：一B 组——高考提速练1．复数z ＝(1＋2i)2，其中i 为虚数单位，则z 的实部为________．解析：因为复数z ＝(1＋2i)2＝－3＋4i ，所以复数z 的实部为－3. 答案：－32.如图，已知AB ―→＝a ，AC ―→＝b ，BD ―→＝3DC ―→，用a ，b 表示AD ―→，则AD ―→＝________.解析：因为CB ―→＝AB ―→－AC ―→＝a －b ，又BD ―→＝3DC ―→，所以CD ―→＝14CB ―→＝14(a －b )，所以AD ―→＝AC ―→＋CD ―→＝b ＋14(a －b )＝14a ＋34b .答案：14a ＋34b3．已知|a |＝3，|b |＝4，且a 与b 不共线，若向量a ＋kb 与a －kb 垂直，则k ＝________. 解析：因为(a ＋kb )⊥(a －kb )，所以(a ＋kb )·(a －kb )＝0，即|a |2－k 2|b |2＝0.又因为|a |＝3，|b |＝4，所以k 2＝916，即k ＝±34. 答案：±344．设复数z 1＝1－i ，z 2＝a ＋2i ，若z 2z 1的虚部是实部的2倍，则实数a 的值为________．解析：z 2z 1＝a ＋2i 1－i ＝(a ＋2i )(1＋i )(1－i )(1＋i )＝a －2＋(2＋a )i2，故该复数的实部是a －22，虚部是a ＋22.由题意，知a ＋22＝2×a －22.解得a ＝6. 答案：65．已知复数z ＝(1＋i)(1＋2i)，其中i 是虚数单位，则z 的模是________．解析：法一：复数z ＝1＋2i ＋i －2＝－1＋3i ，则|z |＝(－1)2＋32＝10.法二：|z |＝|1＋i|·|1＋2i|＝2×5＝10. 答案：106．若a ，b 均为单位向量，且a ⊥(a －2b )，则a ，b 的夹角大小为________．解析：设a ，b 的夹角为θ.因为a ⊥(a －2b )，所以a ·(a －2b )＝a 2－2a·b ＝0，所以1－2cos θ＝0，所以cos θ＝12，而θ∈[0，π]，故θ＝π3.答案：π37．若复数z 满足z ＋2z ＝3＋2i ，其中i 为虚数单位，z 为复数z 的共轭复数，则复数z 的模为________．解析：设z ＝x ＋y i ，x ，y ∈R ，则z ＝x －y i ，因为z ＋2z ＝3＋2i ，所以z ＋2z ＝(x ＋y i)＋2(x －y i)＝3x －y i ＝3＋2i ，所以x ＝1，y ＝－2，所以z ＝1－2i ，所以复数z 的模为 5.答案： 58．平面向量a ，b 满足|a |＝2，|a ＋b |＝4，且向量a 与向量a ＋b 的夹角为π3，则|b |为________．解析：因为向量a 与向量a ＋b 的夹角为π3，所以cos π3＝(a ＋b )·a |a ＋b |·|a |＝a 2＋a ·b |a ＋b |·|a |＝4＋a ·b 8，解得a ·b ＝0，即a ⊥b .所以|a |2＋|b |2＝|a ＋b |2，从而解得|b |＝2 3. 答案：2 39.如图，在△ABC 中，AB ＝AC ＝3，cos ∠BAC ＝13，DC ―→＝2BD ―→，则AD ―→·BC ―→的值为________．解析：由DC ―→＝2BD ―→，得AD ―→＝13(AC ―→＋2AB ―→)．又BC ―→＝AC ―→－AB ―→，AB ＝AC ＝3，cos ∠BAC ＝13，所以AD ―→·BC ―→ ＝13(AC ―→＋2AB ―→)·(AC ―→－AB ―→)＝13×(－9＋3)＝－2.答案：－210．已知边长为1的正方形ABCD ，CM ―→＝2CA ―→＋DB ―→，则|CM ―→|＝________.解析：法一：由题意得，CM ―→2＝(2CA ―→＋DB ―→)2＝4CA ―→2＋DB ―→2＋4CA ―→·DB ―→.又四边形ABCD 是边长为1的正方形，所以CA ―→⊥DB ―→，所以CA ―→·DB ―→＝0.又|CA ―→|＝2，|DB ―→|＝2，所以CM ―→2＝4×2＋2＝10，所以|CM ―→|＝10.法二：由题意，作出CM ―→＝2CA ―→＋DB ―→，如图所示，则|CM ―→|为边长分别为2，22的矩形CFME 的对角线的长，所以|CM ―→|＝ (22)2＋(2)2＝10. 答案：1011．已知AB 为圆O 的直径，M 为圆O 的弦CD 上一动点，AB ＝8，CD ＝6，则MA ―→·MB ―→的取值范围是________．解析：因为AB 为圆O 的直径，所以MA ―→＋MB ―→＝2MO ―→，① 又MA ―→－MB ―→＝BA ―→，②①2－②2，得4MA ―→·MB ―→＝4MO ―→2－BA ―→2，所以MA ―→·MB ―→＝MO ―→2－16，因为M 为圆O 的弦CD 上一动点，AB ＝8，CD ＝6，所以根据圆的几何性质知|MO ―→|∈[7，4]，所以MA ―→·MB ―→∈[－9,0]．答案：[－9,0]12．在△ABC 中，若BC ―→·BA ―→＋2AC ―→·AB ―→＝CA ―→·CB ―→，则sin A sin C 的值为________．解析：法一：设角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c . 由BC ―→·BA ―→＋2AC ―→·AB ―→＝CA ―→·CB ―→，得ac a 2＋c 2－b 22ac ＋2bc b 2＋c 2－a 22bc ＝ab a 2＋b 2－c 22ab ，化简可得a ＝2c .由正弦定理得sin A sin C ＝ac＝ 2.法二：建立平面直角坐标系，设A (0，a )，B (b,0)，C (c ，0)，所以AC ―→＝(c ，－a )，AB ―→＝(b ，－a )，BC ―→＝(c －b,0)， BA ―→＝(－b ，a )，CA ―→＝(－c ，a )，CB ―→＝(b －c,0)，则由BC ―→·BA ―→＋2AC ―→·AB ―→＝CA ―→·CB ―→，得b 2＋2cb ＋2a 2－c 2＝0，所以b 2－2cb ＋c 2＝(c －b )2＝2(a 2＋b 2)，所以BC ＝2AB .由正弦定理得sin A sin C ＝BC AB ＝ 2.答案： 213．已知平面向量α，β满足|β|＝1，且α与β－α的夹角为120°，则|α|的取值范围为________．解析：法一：由|β|＝1，且α与β－α的夹角为120°，作向量OA ―→＝α，AB ―→＝β－α，则OB ―→＝β，在△OAB 中，∠OAB ＝60°，OB ＝1，则由正弦定理OB sin 60°＝OA sin ∠ABO ，得OA＝233sin ∠ABO ∈⎝⎛⎦⎤0，233，即0<|α|≤233. 法二：设|α|＝u ，|β－α|＝v ，由|β|2＝|α＋(β－α)|2＝α2＋2α·(β－α)＋(β－α)2，得v 2－u v ＋u 2－1＝0，再由关于v 的一元二次方程有解，得u 2－4(u 2－1)≥0，又u >0，故0<u ≤233，即0<|α|≤233. 答案：⎝⎛⎦⎤0，23314．在平面直角坐标系xOy 中，设点A (1,0)，B (0,1)，C (a ，b )，D (c ，d )，若不等式 CD ―→2≥(m －2)OC ―→·OD ―→＋m (OC ―→·OB ―→)·(OD ―→·OA ―→)对任意实数a ，b ，c ，d 都成立，则实数m 的最大值是________．解析：原不等式可化为(a －c )2＋(b －d )2≥(m －2)·(ac ＋bd )＋mbc ，即a 2＋b 2＋c 2＋d 2－m (ac ＋bd ＋bc )≥0，整理成关于实数a 的不等式为a 2－mca ＋b 2＋c 2＋d 2－mbd －mbc ≥0恒成立，从而Δ1＝m 2c 2－4(b 2＋c 2＋d 2－mbd －mbc )≤0，再整理成关于实数d 的不等式为d 2－mbd ＋b 2＋c 2－mbc －14m 2c 2≥0，从而Δ2＝m 2b 2－4⎝⎛⎭⎫b 2＋c 2－mbc －14m 2c 2≤0，再整理成关于实数b的不等式为(4－m 2)b 2－4mcb ＋4c 2－m 2c 2≥0，从而⎩⎪⎨⎪⎧4－m 2>0，Δ3＝16m 2c 2－4(4－m 2)(4c 2－m 2c 2)≤0，解得1－5≤m ≤－1＋5，所以m 的最大值是5－1.答案：5－1。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题专项强化练(九)

14个填空题专项强化练(九) 不等式A 组——题型分类练题型一一元二次不等式1．已知函数f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ≠0)，若不等式f (x )<0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x <12或x >3，则f (e x )>0(e 是自然对数的底数)的解集是________．解析：法一：依题意可得f (x )＝a ⎝⎛⎭⎫x －12(x －3)(a <0)，则f (e x )＝a ⎝⎛⎭⎫e x －12(e x －3)(a <0)，由f (e x )＝a ⎝⎛⎭⎫e x －12(e x －3)>0可得12<e x <3，解得－ln 2<x <ln 3. 法二：由题知，f (x )>0的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪12<x <3，令12<e x <3，得－ln 2<x <ln 3. 答案：{x |－ln 2<x <ln 3}2．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧2x －1，x >0，－x 2－4x ，x ≤0，则不等式f (x )>3的解集为________________．解析：当x >0时，2x －1>3，解得x >2，当x ≤0时，－x 2－4x >3，即x 2＋4x ＋3<0，解得－3<x <－1，所以所求不等式的解集为{x |x >2或－3<x <－1}．答案：{x |x >2或－3<x <－1}3．已知函数y ＝x 2－2x ＋a 的定义域为R ，值域为[0，＋∞)，则实数a 的取值集合为________．解析：由定义域为R ，得x 2－2x ＋a ≥0恒成立．又值域为[0，＋∞)，则函数y ＝x 2－2x ＋a 的图象只能与x 轴有1个交点，所以Δ＝4－4a ＝0，a ＝1.答案：{1}4．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧－x ＋1，x ≥0，－x 2＋1，x <0，则关于x 的不等式f (x 2)>f (2－x )的解集是________．解析：由x 2≥0，得f (x 2)＝－x 2＋1，所以原不等式可转化为f (2－x )<－x 2＋1，则当2－x ≥0，即x ≤2时，由－(2－x )＋1<－x 2＋1，得－2<x <1，所以－2<x <1；当2－x <0，即x >2时，由－(2－x )2＋1<－x 2＋1，得x ∈∅.综上得，关于x 的不等式f (x 2)>f (2－x )的解集是{x |－2<x <1}．答案：{x |－2<x <1} 题型二基本不等式 1．若x >1，则x ＋4x －1的最小值为________．解析：由x >1，得x －1>0，则x ＋4x －1＝x －1＋4x －1＋1≥4＋1＝5.当且仅当x －1＝4x －1，即x ＝3时等号成立．故x ＋4x －1的最小值为5. 答案：52．已知0<x <1，则x (3－3x )取得最大值时x 的值为________．解析：由0<x <1，故3－3x >0，则x (3－3x )＝13×3x (3－3x )≤13×94＝34，当且仅当3x ＝3－3x ，即x ＝12时等号成立．答案：123．已知正数a ，b 满足1a ＋9b ＝ab －5，则ab 的最小值为________．解析：因为正数a ，b 满足1a ＋9b ＝ab －5，所以ab －5≥21a ×9b，可化为(ab )2－5ab －6≥0，解得ab ≥6，即ab ≥36，当且仅当1a ＝9b ，即a ＝2，b ＝18时取等号．即ab 的最小值为36.答案：364．已知正数x ，y 满足x 2＋4y 2＋x ＋2y ≤2－4xy ，则1x ＋1y 的最小值为________．解析：由题意得(x ＋2y )2＋(x ＋2y )－2≤0，且x >0，y >0，所以0<x ＋2y ≤1，所以1x ＋1y ＝⎝⎛⎭⎫1x ＋1y ·1≥⎝⎛⎭⎫1x ＋1y ·(x ＋2y )＝3＋2y x ＋x y ≥3＋22，当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y ＝1，2y x ＝x y ，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2－1，y ＝1－22时，1x ＋1y 取得最小值3＋2 2.答案：3＋2 25．已知a >0，b >0，且12a ＋b ＋1b ＋1＝1，则a ＋2b 的最小值是________．解析：a ＋2b ＝2a ＋b ＋3(b ＋1)2－32，故a ＋2b ＝⎣⎡⎦⎤2a ＋b 2＋3(b ＋1)2·⎝⎛⎭⎫12a ＋b ＋1b ＋1－32 ＝12＋32＋2a ＋b2(b ＋1)＋3(b ＋1)2(2a ＋b )－32≥12＋22a ＋b 2(b ＋1)·3(b ＋1)2(2a ＋b )＝12＋3，当且仅当2a ＋b 2(b ＋1)＝3(b ＋1)2(2a ＋b )，且12a ＋b ＋1b ＋1＝1时取等号．故a ＋2b 的最小值为12＋ 3.答案：12＋ 3题型三简单的线性规划1．已知实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧x ＋y －5≤0，2x －y ＋2≥0，y ≥0，则目标函数z ＝x －y 的最小值为________．解析：根据题意，画出可行域如图所示，易知当目标函数z ＝x －y 经过点A (1,4)时，取得最小值－3.答案：－32．设不等式⎩⎪⎨⎪⎧x ≥1，x －y ≤0，x ＋y ≤4，表示的平面区域为M ，若直线l ：y ＝kx －2上存在M 内的点，则实数k 的取值范围是________．解析：作出不等式组所表示的可行域如图中阴影部分所示．因为直线l ：y ＝kx －2的图象过定点A (0，－2)，且斜率为k ，由图知，当直线l 过点B (1,3)时，k 取最大值3＋21－0＝5，当直线l 过点C (2,2)时，k 取最小值2＋22－0＝2，故实数k 的取值范围是[2,5]．答案：[2,5]3．已知约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x －2y ＋1≤0，ax －y ≥0，x ≤1表示的平面区域为D ，若区域D 内至少有一个点在函数y ＝e x 的图象上，那么实数a 的取值范围为________．解析：由题意作出约束条件表示的平面区域及函数y ＝e x 的图象，结合函数图象知，当x ＝1时，y ＝e ，把点(1，e)代入ax －y ≥0，则a ≥e.故实数a 的取值范围为[e ，＋∞)．答案：[e ，＋∞) B 组——高考提速练1．不等式x ＋1x <2的解集为______________．解析：∵x ＋1x <2，∴x ＋1x －2<0，即(x ＋1)－2x x ＝1－xx<0， ∴1－xx<0等价于x (x －1)＞0，解得x ＜0或x ＞1， ∴不等式x ＋1x <2的解集为{x |x ＜0或x ＞1}．答案：{x |x ＜0或x ＞1}2．若实数x ，y 满足⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ≤4，x ＋3y ≤7，x ≥0，y ≥0，则z ＝3x ＋2y 的最大值为________．解析：作出不等式组所表示的平面区域如图中阴影部分所示．由z ＝3x ＋2y 得y ＝－32x ＋12z ，平移直线y ＝－32x ＋12z ，由图象可知当直线y ＝－32x ＋12z 经过点A 时，直线y ＝－32x ＋12z的截距最大，此时z 最大．由⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ＝4，x ＋3y ＝7，解得A (1,2)，代入目标函数z ＝3x ＋2y ，得z ＝3×1＋2×2＝7. 即目标函数z ＝3x ＋2y 的最大值为7. 答案：73．若a ，b 均为大于1的正数，且ab ＝100，则lg a ·lg b 的最大值为________．解析：因为a >1，b >1，所以lg a >0，lg b >0. lg a ·lg b ≤(lg a ＋lg b )24＝(lg ab )24＝1.当且仅当a ＝b ＝10时取等号，故lg a ·lg b 的最大值为1. 答案：14．不等式x 2＋ax ＋4<0的解集不是空集，则实数a 的取值范围是________．解析：因为不等式x 2＋ax ＋4<0的解集不是空集，所以Δ＝a 2－4×4>0，即a 2>16. 所以a >4或a <－4.答案：(－∞，－4)∪(4，＋∞)5．若关于x 的不等式ax 2－6x ＋a 2<0的解集是(1，m )，则m 的值为________．解析：根据不等式与方程之间的关系知1为方程ax 2－6x ＋a 2＝0的一个根，即a 2＋a －6＝0，解得a ＝2或a ＝－3，当a ＝2时，不等式ax 2－6x ＋a 2<0的解集是(1,2)，符合要求；当a ＝－3时，不等式ax 2－6x ＋a 2<0的解集是(－∞，－3)∪(1，＋∞)，不符合要求，舍去．故m ＝2.答案：26．已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数，当x >0时，f (x )＝1－log 2x ，则不等式f (x )<0的解集是________．解析：法一：当x <0时，f (x )＝－f (－x )＝log 2(－x )－1，f (x )<0，即log 2(－x )－1<0，得－2<x <0；当x >0时，f (x )＝1－log 2x ，f (x )<0，即1－log 2x <0，解得x >2.综上所述，不等式f (x )<0的解集是(－2,0)∪(2，＋∞)．法二：先作出函数f (x )在x >0时的图象，再根据奇函数f (x )的图象关于原点对称可得f (x )在R 上的图象，结合图象可知，不等式f (x )<0的解集是(－2,0)∪(2，＋∞)．答案：(－2,0)∪(2，＋∞)7．已知点P 是△ABC 内一点(不包括边界)，且AP ―→＝m AB ―→＋n AC ―→，m ，n ∈R ，则(m －2)2＋(n －2)2 的取值范围是________．解析：因为点P 是△ABC 内一点(不包括边界)，且AP ―→＝m AB ―→＋n AC ―→，所以m ，n 满足条件⎩⎪⎨⎪⎧m ＞0，n ＞0，m ＋n ＜1，作出不等式组所表示的平面区域如图所示．因为(m －2)2＋(n －2)2表示的是区域内的动点(m ，n )到点A (2,2)的距离的平方．因为点A 到直线m ＋n ＝1的距离为|2＋2－1|2＝32，故⎝⎛⎭⎫322＜(m －2)2＋(n －2)2＜OA 2，即(m －2)2＋(n －2)2的取值范围是⎝⎛⎭⎫92，8.答案：⎝⎛⎭⎫92，88．已知O 为坐标原点，A (1,2)，点P 的坐标(x ，y )满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ＋|y |≤1，x ≥0，则z ＝OA ―→·OP ―→的最大值为________．解析：如图作满足约束条件的可行域，z ＝OA ―→·OP ―→＝x ＋2y ，显然在B (0,1)处取得最大值，所以z max ＝2. 答案：29．已知正项等比数列{a n }满足：a 7＝a 6＋2a 5，若存在两项a m ，a n 使得 a m a n ＝4a 1，则1m ＋4n 的最小值为________．解析：设正项等比数列{a n }的公比为q ，由a 7＝a 6＋2a 5，得q 2－q －2＝0，解得q ＝2(q ＝－1，舍去)由a m a n ＝4a 1，即2m+n-22＝4，得2m＋n －2＝24，即m ＋n ＝6.故1m ＋4n ＝16(m ＋n )⎝⎛⎭⎫1m ＋4n ＝56＋16⎝⎛⎭⎫4m n ＋n m ≥56＋46＝32，当且仅当4m n ＝nm 即m ＝2，n ＝4时等号成立，即1m ＋4n 的最小值为32.答案：3210．已知A ，B ，C 是平面上任意三点，BC ＝a ，CA ＝b ，AB ＝c ，则y ＝c a ＋b＋bc 的最小值是________．解析：y 要取最小值，则a 要最大，而a 的最大值是b ＋c ，所以y ＝c a ＋b ＋b c ≥c 2b ＋c＋b c ＝12⎝⎛⎭⎫b c ＋12＋⎝⎛⎭⎫b c ＋12－12≥ 2－12，当且仅当12⎝⎛⎭⎫b c ＋12＝b c ＋12时取等号，即y 的最小值是2－12.答案：2－1211．在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且a 不是最大边，已知a 2－b 2＝2bc sin A ，则tan A －9tan B 的最小值为________．解析：由余弦定理，a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A 及a 2－b 2＝2bc sin A ，得c 2－2bc cos A ＝2bc sin A ，即c －2b cos A ＝2b sin A ，再由正弦定理，得sin C －2sin B cos A ＝2sin B sin A ，即sin(A ＋B )－2sin B cos A ＝2sin B sin A ，即sin A cos B －cos A sin B ＝2sin A sin B ，所以tan A －tan B ＝2tan A tan B . 所以tan B ＝tan A 2tan A ＋1，由题意知tan A >0，所以2tan A ＋1>0，所以tan A －9tan B ＝tan A －9tan A2tan A ＋1＝12(2tan A ＋1)＋92(2tan A ＋1)－5 ≥212(2tan A ＋1)×92(2tan A ＋1)－5＝－2. 当且仅当12(2tan A ＋1)＝92(2tan A ＋1)，即tan A ＝1时取“＝”．故tan A －9tan B 的最小值为－2. 答案：－212．已知a ，b 均为正数，且ab －a －2b ＝0，则a 24－2a ＋b 2－1b 的最小值为________．解析：因为ab －a －2b ＝0，所以2a ＋1b ＝1，因为a ，b 均为正数，所以b >1，所以a 24－2a ＋b 2－1b ＝a 24＋b 2－1＝b 2(b －1)2＋b 2－1，令x ＝b －1>0，所以a 24－2a ＋b 2－1b ＝(x ＋1)2x 2＋(x ＋1)2－1＝x 2＋1x 2＋2x ＋2x ＋1＝⎝⎛⎭⎫x ＋1x 2＋2⎝⎛⎭⎫x ＋1x －1，因为x ＋1x ≥2x ·1x ＝2，当且仅当x ＝1时取等号，所以⎝⎛⎭⎫x ＋1x 2＋2⎝⎛⎭⎫x ＋1x －1≥22＋2×2－1＝7，即a 24－2a ＋b 2－1b 的最小值为7. 答案：713．若关于x 的不等式(ax －1)(ln x ＋ax )≥0在(0，＋∞)上恒成立，则实数a 的取值范围是________．解析：(ax －1)(ln x ＋ax )≥0⇔⎝⎛⎭⎫a －1x ⎝⎛⎭⎫a ＋ln x x ≥0⇔⎩⎨⎧a ≤1x ，a ≤－ln x x或⎩⎨⎧a ≥1x ，a ≥－ln xx.设函数f (x )＝1x ，g (x )＝－ln x x，在同一平面直角坐标系内画出它们的图象如图所示，由图象可得实数a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤－∞，－1e ∪{e}．答案：⎝⎛⎦⎤－∞，－1e ∪{e} 14．已知a ＞0，b ＞0，c ＞2，且a ＋b ＝2，则ac b ＋c ab －c 2＋5c －2的最小值为________．解析：考虑所求的结构特征，变形为⎝⎛⎭⎫a b ＋1ab －12c ＋5c －2，先求a b ＋1ab －12的最小值．a b ＋1ab －12＝a 2＋1a (2－a )－12＝1(2a ＋1)－(a 2＋1)a 2＋1－12＝12a ＋1a 2＋1－1－12，令2a ＋1＝t ，则2a ＋1a 2＋1－1＝t ⎝⎛⎭⎫t －122＋1－1＝4t ＋5t －2－1≤42t ×5t －2－1＝5－12，所以a b ＋1ab －12≥52，当且仅当2a ＋1＝52a ＋1，即a ＝5－12时等号成立，故ac b ＋c ab －c 2＋5c －2≥5c 2＋5c －2＝5⎝ ⎛⎭⎪⎫c －22＋1c －2＋1≥5⎝ ⎛⎭⎪⎫2c －22×1c －2＋1＝5＋10.当且仅当(c －2)2＝2，即c ＝2＋2时等号成立．答案：5＋10。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练6个解答题专项强化练及答案(6份)

6个解答题专项强化练(一) 三角函数与解三角形1．已知向量m ＝(cos α，－1)，n ＝(2，sin α)，其中α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，且m ⊥n .(1)求cos 2α的值； (2)若sin(α－β)＝1010，且β∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，求角β的值．解：法一：(1)由m ⊥n 得，2cos α－sin α＝0，即sin α＝2cos α，代入sin 2α＋cos 2α＝1，得cos 2α＝15，又α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，所以cos α＝55，sin α＝255，所以cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝⎝⎛⎭⎪⎫552－⎝ ⎛⎭⎪⎫2552＝－35. (2)由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，得α－β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2.因为sin(α－β)＝1010，所以cos(α－β)＝31010. 所以sin β＝sin[α－(α－β)]＝sin αcos(α－β)－cos αsin(α－β) ＝255×31010－55×1010＝22. 因为β∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，所以β＝π4.法二：(1)由m ⊥n 得，2cos α－sin α＝0，tan α＝2,故cos 2α＝cos 2α－sin 2α＝cos 2α－sin 2αcos 2α＋sin 2α＝1－tan 2α1＋tan 2α＝1－41＋4＝－35. (2)由(1)知，2cos α－sin α＝0,且sin 2α＋cos 2α＝1，α∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，所以sin α＝255，cos α＝55，由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，得α－β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－π2，π2. 因为sin(α－β)＝1010，所以cos(α－β)＝31010.所以cos β＝cos[α－(α－β)]＝cos αcos(α－β)＋sin αsin(α－β) ＝55×31010＋255×1010＝22. 因为β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，π2，所以β＝π4.2．在△ABC 中，∠A ＝60°，c ＝37a .(1)求sin C 的值；(2)若a ＝7，求△ABC 的面积．解：(1)在△ABC 中，因为∠A ＝60°，c ＝37a ，所以由正弦定理得sin C ＝c sin A a ＝37×32＝3314. (2)因为a ＝7，所以c ＝37×7＝3.由余弦定理a 2＝b 2＋c 2－2bc cos A ，得72＝b 2＋32－2b ×3×12，解得b ＝8或b ＝－5(舍去)．所以△ABC 的面积S ＝12bc sin A ＝12×8×3×32＝6 3.3．已知函数f (x )＝sin 2x －cos 2x －23sin x cos x (x ∈R)．(1)求f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3的值；(2)求f (x )的最小正周期及单调递增区间．解：(1)由题意，f (x )＝－cos 2x －3sin 2x ＝－2⎝⎛⎭⎪⎫32sin 2x ＋12cos 2x ＝－2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x ＋π6，故f ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3＝－2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3＋π6＝－2sin 3π2＝2.(2)由(1)知f (x )＝－2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x ＋π6. 则f (x )的最小正周期是π. 由正弦函数的性质：令π2＋2k π≤2x ＋π6≤3π2＋2k π，k ∈Z ，解得π6＋k π≤x ≤2π3＋k π，k ∈Z ，所以f (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6＋k π，2π3＋k π(k ∈Z)．4．如图，在△ABC 中，D 为边BC 上一点，AD ＝6，BD ＝3，DC ＝2.(1)若AD ⊥BC ，求∠BAC 的大小； (2)若∠ABC ＝π4，求△ADC 的面积．解：(1)设∠BAD ＝α，∠DAC ＝β. 因为AD ⊥BC ，AD ＝6，BD ＝3，DC ＝2，所以tan α＝12，tan β＝13，所以tan ∠BAC ＝tan(α＋β)＝tan α＋tan β1－tan αtan β＝12＋131－12×13＝1.又∠BAC ∈(0，π)，所以∠BAC ＝π4.(2)设∠BAD ＝α.在△ABD 中，∠ABC ＝π4，AD ＝6，BD ＝3. 由正弦定理得AD sinπ4＝BD sin α，解得sin α＝24.因为AD ＞BD ，所以α为锐角，从而cos α＝1－sin 2α＝144. 因此sin ∠ADC ＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α＋π4＝sin αcos π4＋cos αsin π4＝22×⎝ ⎛⎭⎪⎫24＋144＝1＋74. 所以△ADC 的面积S ＝12×AD ×DC ×sin∠ADC ＝12×6×2×1＋74＝＋72.5．设函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx －π6＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx －π2，其中0<ω<3.已知f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6＝0.(1)求ω；(2)将函数y＝f(x)的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍(纵坐标不变)，再将得到的图象向左平移π4个单位，得到函数y＝g(x)的图象，求g(x)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4上的最小值．解：(1)因为f(x)＝sin⎝⎛⎭⎪⎫ωx－π6＋sin⎝⎛⎭⎪⎫ωx－π2，所以f(x)＝32sin ωx－12cos ωx－cos ωx＝32sin ωx－32cos ωx＝3⎝⎛⎭⎪⎫12sin ωx－32cos ωx＝3sin⎝⎛⎭⎪⎫ωx－π3.因为f⎝⎛⎭⎪⎫π6＝0，所以ωπ6－π3＝kπ，k∈Z.故ω＝6k＋2，k∈Z.又0<ω<3，所以ω＝2.(2)由(1)得f(x)＝3sin⎝⎛⎭⎪⎫2x－π3，所以g(x)＝3sin⎝⎛⎭⎪⎫x＋π4－π3＝3sin⎝⎛⎭⎪⎫x－π12.因为x∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π4，3π4，所以x－π12∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤－π3，2π3，当x－π12＝－π3，即x＝－π4时，g(x)取得最小值－32.6．在△ABC中，a，b，c分别为角A，B，C的对边．若向量m＝(a，cos A)，向量n＝(cos C，c)，且m·n＝3b cos B.(1)求cos B的值；(2)若a，b，c成等比数列，求1tan A ＋1tan C的值．解：(1)因为m·n＝3b cos B，所以a cos C＋c cos A＝3b cos B.由正弦定理，得sin A cos C＋sin C cos A＝3sin B cos B，所以sin(A ＋C )＝3sin B cos B ，所以sin B ＝3sin B cos B . 因为B 是△ABC 的内角，所以sin B ≠0，所以cos B ＝13.(2)因为a ，b ，c 成等比数列，所以b 2＝ac . 由正弦定理，得sin 2B ＝sin A sinC . 因为cos B ＝13，B 是△ABC 的内角，所以sin B ＝223.所以1tan A ＋1tan C ＝cos A sin A ＋cos C sin C＝cos A sin C ＋sin A cos C sin A sin C ＝A ＋Csin A sin C＝sin B sin A sin C ＝sin B sin 2B ＝1sin B ＝324.6个解答题专项强化练(二) 空间中位置关系的证明1.在长方体ABCD A1B 1C 1D 1中，AB ＝BC ＝EC ＝12AA 1.求证：(1)AC 1∥平面BDE ； (2)A 1E ⊥平面BDE .证明：(1)连结AC 交BD 于点O ，连结OE . 在长方体ABCD A 1B 1C 1D 1中，因为四边形ABCD 为正方形，所以点O 为AC 的中点，因为AA 1∥CC 1且AA 1＝CC 1，又EC ＝12AA 1，所以EC ＝12CC 1，即点E 为CC 1的中点，于是在△CAC 1中，AC 1∥OE . 又因为OE ⊂平面BDE ，AC 1⊄平面BDE ，所以AC 1∥平面BDE .(2)连结B 1E .设AB ＝a ，则在△BB 1E 中，BE ＝B 1E ＝2a ，BB 1＝2a . 所以BE 2＋B 1E 2＝BB 21 ，所以B 1E ⊥BE .由ABCD A 1B 1C 1D 1为长方体，得A 1B 1⊥平面BB 1C 1C .因为BE ⊂平面BB 1C 1C ，所以A 1B 1⊥BE . 因为B 1E ∩A 1B 1＝B 1，B 1E ⊂平面A 1B 1E ，A 1B 1⊂平面A 1B 1E ，所以BE ⊥平面A 1B 1E . 又因为A 1E ⊂平面A 1B 1E, 所以A 1E ⊥BE . 同理A 1E ⊥DE .又因为BE ∩DE ＝E ，BE ⊂平面BDE ，DE ⊂平面BDE ，所以A 1E ⊥平面BDE .2.如图，在四棱锥P ABCD 中，底面ABCD 是矩形，平面PAD ⊥平面ABCD ，AP＝AD ，M ，N 分别为棱PD ，PC 的中点．求证：(1)MN ∥平面PAB; (2)AM ⊥平面PCD .证明：(1)因为M ，N 分别为棱PD ，PC 的中点，所以MN ∥DC,又因为底面ABCD 是矩形，所以AB ∥DC ，所以MN ∥AB .又AB ⊂平面PAB ，MN ⊄平面PAB ，所以MN ∥平面PAB .(2)因为AP ＝AD ，M 为PD 的中点，所以AM ⊥PD .因为平面PAD ⊥平面ABCD ，平面PAD ∩平面ABCD ＝AD ，CD ⊥AD ，CD ⊂平面ABCD ，所以CD ⊥平面PAD .又AM ⊂平面PAD ，所以CD ⊥AM .因为CD ∩PD ＝D ，CD ⊂平面PCD ，PD ⊂平面PCD ，所以AM ⊥平面PCD .3.如图，已知四棱锥P ABCD 的底面ABCD 是平行四边形，PA ⊥平面ABCD ，M 是AD 的中点，N 是PC 的中点．(1)求证：MN ∥平面PAB ；(2)若平面PMC ⊥平面PAD ，求证：CM ⊥AD .＝12BC ，由证明：(1)取PB 的中点E ，连结EA ，EN ，在△PBC 中，EN ∥BC 且ENAM ＝12AD ，AD ∥BC ，AD ＝BC ，得EN ∥AM ，EN ＝AM .∴四边形ENMA 是平行四边形， ∴MN ∥AE .又MN ⊄平面PAB ，AE ⊂平面PAB ， ∴MN ∥平面PAB .(2)过点A作PM的垂线，垂足为H.∵平面PMC⊥平面PAD，平面PMC∩平面PAD＝PM，AH⊥PM，AH⊂平面PAD，∴AH⊥平面PMC，又CM⊂平面PMC，∴AH⊥CM.∵PA⊥平面ABCD，CM⊂平面ABCD，∴PA⊥CM.∵PA∩AH＝A，PA⊂平面PAD，AH⊂平面PAD，∴CM⊥平面PAD.∵AD⊂平面PAD，∴CM⊥AD.4.如图，在直三棱柱ABCA1B1C1中，BC⊥AC，D，E分别是AB，AC的中点．求证：(1)B1C1∥平面A1DE；(2)平面A1DE⊥平面ACC1A1.证明：(1)因为D，E分别是AB，AC的中点，所以DE∥BC,又因为在三棱柱ABCA1B1C1中，B1C1∥BC，所以B1C1∥DE.又B1C1⊄平面A1DE，DE⊂平面A1DE，所以B1C1∥平面A1DE.(2)在直三棱柱ABCA1B1C1中，CC1⊥底面ABC，又DE⊂底面ABC，所以CC1⊥DE.又BC⊥AC，DE∥BC，所以DE⊥AC，又CC1⊂平面ACC1A1，AC⊂平面ACC1A1，且CC1∩AC＝C，所以DE⊥平面ACC1A1.又DE⊂平面A1DE，所以平面A1DE⊥平面ACC1A1.5.如图，在三棱锥PABC中，PA⊥AB，PA⊥BC，AB⊥BC，PA＝AB＝BC＝2，D为线段AC的中点，E为线段PC上一点．(1)求证：PA⊥BD；(2)求证：平面BDE⊥平面PAC；(3)当PA∥平面BDE时，求三棱锥EBCD的体积．解：(1)证明：因为PA⊥AB，PA⊥BC，AB∩BC＝B，又因为BD ⊂平面ABC ，所以PA ⊥BD .(2)证明：因为AB ＝BC ，D 为AC 的中点，所以BD ⊥AC .由(1)知，PA ⊥BD ，又AC ∩PA ＝A ，所以BD ⊥平面PAC . 因为BD ⊂平面BDE ，所以平面BDE ⊥平面PAC .(3)因为PA ∥平面BDE ，平面PAC ∩平面BDE ＝DE ，所以PA ∥DE . 因为D 为AC 的中点，所以DE ＝12PA ＝1，BD ＝DC ＝ 2.由(1)知，PA ⊥平面ABC ，所以DE ⊥平面ABC .所以三棱锥E BCD 的体积V ＝16BD ·DC ·DE ＝13.6．由四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1截去三棱锥C 1B 1CD 1后得到的几何体如图所示．四边形ABCD 为正方形，O 为AC 与BD 的交点，E 为AD 的中点，A 1E ⊥平面ABCD .(1)证明：A 1O ∥平面B 1CD 1；(2)设M 是OD 的中点，证明：平面A 1EM ⊥平面B 1CD 1. 证明：(1)取B 1D 1的中点O 1，连结CO 1，A 1O 1，因为ABCD A 1B 1C 1D 1是四棱柱，所以A 1O 1∥OC ，A 1O 1＝OC ，因此四边形A 1OCO 1为平行四边形，所以A 1O ∥O 1C ，因为O 1C ⊂平面B 1CD 1，A 1O ⊄平面B 1CD 1，(2)因为E ，M 分别为AD ，OD 的中点，所以EM ∥AO . 因为AO ⊥BD ，所以EM ⊥BD ，又A 1E ⊥平面ABCD ，BD ⊂平面ABCD ，所以A 1E ⊥BD ，因为B 1D 1∥BD ，所以EM ⊥B 1D 1，A 1E ⊥B 1D 1，又A 1E ⊂平面A 1EM ，EM ⊂平面A 1EM ，A 1E ∩EM ＝E ，所以B 1D 1⊥平面A 1EM ，又B 1D 1⊂平面B 1CD 1，所以平面A 1EM ⊥平面B 1CD 1.6个解答题专项强化练(三) 解析几何1．已知圆M ：x 2＋y 2－2x ＋a ＝0.(1)若a ＝－8，过点P (4,5)作圆M 的切线，求该切线方程；(2)若AB 为圆M 的任意一条直径，且OA ―→·OB ―→＝－6(其中O 为坐标原点)，求圆M 的半径．解：(1)若a ＝－8，则圆M 的标准方程为(x －1)2＋y 2＝9，圆心M (1，0)，半径为3. 若切线斜率不存在，圆心M 到直线x ＝4的距离为3，所以直线x ＝4为圆M 的一条切线；若切线斜率存在，设切线方程为y －5＝k (x －4)，即kx －y －4k ＋5＝0，则圆心到直线的距离为|k －4k ＋5|k 2＋1＝3，解得k ＝815，即切线方程为8x －15y ＋43＝0.所以切线方程为x ＝4或8x －15y ＋43＝0.(2)圆M 的方程可化为(x －1)2＋y 2＝1－a ，圆心M (1，0)，则OM ＝1，半径r ＝1－a (a <1)．因为AB 为圆M 的任意一条直径，所以MA ―→＝－MB ―→，且|MA ―→|＝|MB ―→|＝r ，则OA ―→·OB ―→＝(OM ―→＋MA ―→)·(OM ―→＋MB ―→)＝(OM ―→－MB ―→)·(OM ―→＋MB ―→)＝OM ―→2－MB ―→2＝1－r 2，又因为OA ―→·OB ―→＝－6，解得r ＝7，所以圆M 的半径为7.2.如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知椭圆x 2a ＋y 2b＝1(a >b >0)的左焦点为F (－1，0)，且经过点⎝ ⎛⎭⎪⎫1，32. (1)求椭圆的标准方程；(2)已知椭圆的弦AB 过点F ，且与x 轴不垂直．若D 为x 轴上的一点，DA ＝DB ，求ABDF的值．解：(1)法一：由题意，得⎩⎪⎨⎪⎧c ＝1，1a 2＋94b 2＝1，a 2＝b 2＋c 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝4，b 2＝3.所以椭圆的标准方程为x 24＋y 23＝1.法二：由题意，知2a ＝＋2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫322＋－2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫322＝4，所以a ＝2. 又c ＝1，a 2＝b 2＋c 2，所以b ＝3，所以椭圆的标准方程为x 24＋y 23＝1.(2)法一：设直线AB 的方程为y ＝k (x ＋1)． ①当k ＝0时，AB ＝2a ＝4，FD ＝FO ＝1，所以ABDF＝4；②当k ≠0时，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，AB 的中点为M (x 0，y 0)，把直线AB 的方程代入椭圆方程，整理得(3＋4k 2)x 2＋8k 2x ＋4k 2－12＝0，所以x 1＋x 2＝－8k 23＋4k 2，x 1·x 2＝4k 2－123＋4k 2，所以x 0＝－4k23＋4k 2，所以y 0＝k (x 0＋1)＝3k3＋4k2，所以AB 的垂直平分线方程为y －3k 3＋4k ＝－1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋4k 23＋4k 2. 因为DA ＝DB ，所以点D 为AB 的垂直平分线与x 轴的交点，所以D ⎝ ⎛⎭⎪⎫－k 23＋4k 2，0，所以DF ＝－k 23＋4k 2＋1＝3＋3k23＋4k 2.又因为AB ＝1＋k 2|x 1－x 2|＝1＋k 2·x 1＋x 22－4x 1x 2＝12＋12k23＋4k2，所以AB DF＝4.综上，得AB DF的值为4.法二：①若直线AB 与x 轴重合，则AB DF＝4； ②若直线AB 不与x 轴重合，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，AB 的中点为M (x 0，y 0)，由⎩⎪⎨⎪⎧x 214＋y 213＝1，x 224＋y 223＝1，两式相减得x 21－x 224＋y 21－y 223＝0，所以x 1－x 2x 04＋y 1－y 2y 03＝0，所以直线AB 的斜率为y 1－y 2x 1－x 2＝－3x 04y 0，所以直线AB 的垂直平分线方程为y －y 0＝4y 03x 0(x －x 0)．因为DA ＝DB ，所以点D 为AB 的垂直平分线与x 轴的交点，所以D ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 04，0，所以DF ＝x 04＋1.因为椭圆的左准线的方程为x ＝－4，离心率为12，由AFx 1＋4＝12，得AF ＝12(x 1＋4)，同理BF ＝12(x 2＋4)．所以AB ＝AF ＋BF ＝12(x 1＋x 2)＋4＝x 0＋4，所以AB DF＝4. 综上，得AB DF的值为4.3.如图，在平面直角坐标系xOy 中，椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a ＞b ＞0)的右顶点和上顶点分别为A ，B ，M 为线段AB 的中点，且OM ―→·AB ―→＝－32b 2.(1)求椭圆的离心率；(2)若a ＝2，四边形ABCD 内接于椭圆，AB ∥DC .记直线AD ，BC 的斜率分别为k 1，k 2，求证：k 1k 2为定值．解：(1)由题意，A (a,0)，B (0，b )，由M 为线段AB 的中点得M ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，b 2.所以OM ―→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，b 2，AB ―→＝(－a ，b )．因为OM ―→·AB ―→＝－32b 2，所以⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，b 2·(－a ，b )＝－a 22＋b 22＝－32b 2，整理得a 2＝4b 2，即a ＝2b .因为a 2＝b 2＋c 2，所以3a 2＝4c 2，即3a ＝2c . 所以椭圆的离心率e ＝c a ＝32. (2)证明：法一：由a ＝2得b ＝1，故椭圆方程为x 24＋y 2＝1.从而A (2,0)，B (0,1)，直线AB 的斜率为－12.因为AB ∥DC ，故可设DC 的方程为y ＝－12x ＋m ，D (x 1，y 1)，C (x 2，y 2)．联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－12x ＋m ，x24＋y 2＝1，消去y ，得x 2－2mx ＋2m 2－2＝0，所以x 1＋x 2＝2m ，从而x 1＝2m －x 2. 直线AD 的斜率k 1＝y 1x 1－2＝－12x 1＋m x 1－2，直线BC 的斜率k 2＝y 2－1x 2＝－12x 2＋m －1x 2，所以k 1k 2＝－12x 1＋m x 1－2·－12x 2＋m －1x 2＝14x 1x 2－12m －x 1－12mx 2＋m m －x 1－x 2＝14x 1x 2－12m x 1＋x 2＋12x 1＋m m －x 1x 2－2x 2＝14x 1x 2－12m ·2m ＋12m －x 2＋m m －x 1x 2－2x 2＝14x 1x 2－12x 2x 1x 2－2x 2＝14，即k 1k 2为定值14.法二：由a ＝2得b ＝1，故椭圆方程为x 24＋y 2＝1.从而A (2,0)，B (0,1)，直线AB 的斜率为－12.设C (x 0，y 0)，则x 204＋y 20＝1.因为AB ∥CD ，故CD 的方程为y ＝－12(x －x 0)＋y 0.联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝－12x －x 0＋y 0，x24＋y 2＝1，消去y ，得x 2－(x 0＋2y 0)x ＋2x 0y 0＝0，解得x ＝x 0或x ＝2y 0. 所以点D 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫2y 0，12x 0.所以k 1k 2＝12x 02y 0－2·y 0－1x 0＝14，即k 1k 2为定值14.4.已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左焦点为F (－1,0)，左准线方程为x ＝－2.(1)求椭圆C 的标准方程；(2)已知直线l 交椭圆C 于A ，B 两点．①若直线l 经过椭圆C 的左焦点F ，交y 轴于点P ，且满足PA ―→＝λAF ―→，PB ―→＝μBF ―→.求证：λ＋μ为定值；②若A ，B 两点满足OA ⊥OB (O 为坐标原点)，求△AOB 面积的取值范围．解：(1)由题设知c ＝1，－a 2c＝－2，解得a 2＝2，b 2＝1，∴椭圆C 的标准方程为x 22＋y 2＝1.(2)①证明：由题设知直线l 的斜率存在，设直线l 的方程为y ＝k (x ＋1)，则P (0，k )．设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，把直线l 的方程代入椭圆的方程得x 2＋2k 2(x ＋1)2＝2，整理得(1＋2k 2)x 2＋4k 2x ＋2k 2－2＝0， ∴x 1＋x 2＝－4k 21＋2k 2，x 1x 2＝2k 2－21＋2k2.由PA ―→＝λAF ―→，PB ―→＝μBF ―→知，λ＝－x 11＋x 1，μ＝－x 21＋x 2，∴λ＋μ＝－x 1＋x 2＋2x 1x 21＋x 1＋x 2＋x 1x 2＝－－4k 21＋2k 2＋4k 2－41＋2k 21＋－4k 21＋2k 2＋2k 2－21＋2k 2＝－－4－1＝－4(定值)． ②当直线OA ，OB 分别与坐标轴重合时，易知△AOB 的面积S ＝22，当直线OA ，OB 的斜率均存在且不为零时，设OA ：y ＝kx ，OB ：y ＝－1kx ，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，将y ＝kx 代入椭圆C 得到x 2＋2k 2x 2＝2，∴x 21＝22k 2＋1，y 21＝2k 22k 2＋1，同理x 22＝2k 22＋k ，y 22＝22＋k，故△AOB 的面积S ＝OA ·OB2＝k 2＋2k 2＋k 2＋.令t ＝k 2＋1∈(1，＋∞)，故S ＝t 2t －t ＋＝12＋1t －1t2. 再令u ＝1t∈(0,1)，则S ＝1－u 2＋u ＋2＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫u －122＋94∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫23，22.综上所述，S ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤23，22.5.如图，在平面直角坐标系xOy 中，已知椭圆C ：x 24＋y 23＝1的左、右顶点分别为A ，B ，过右焦点F 的直线l 与椭圆C 交于P ，Q 两点(点P 在x 轴上方)．(1)若QF ＝2FP ，求直线l 的方程；(2)设直线AP ，BQ 的斜率分别为k 1，k 2.是否存在常数λ，使得k 1＝λk 2？若存在，求出λ的值；若不存在，请说明理由．解：(1)因为a 2＝4，b 2＝3，所以c ＝a 2－b 2＝1，所以F 的坐标为(1,0)，设P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，直线l 的方程为x ＝my ＋1，代入椭圆方程，消去x ，得(4＋3m 2)y 2＋6my －9＝0，则y 1＝－3m ＋61＋m 24＋3m 2，y 2＝－3m －61＋m 24＋3m 2. 若QF ＝2FP ，则－y 2＝2y 1，即y 2＋2y 1＝0，所以－3m －61＋m 24＋3m 2＋2×－3m ＋61＋m24＋3m 2＝0，解得m ＝255，故直线l 的方程为5x －2y －5＝0. (2)由(1)知，y 1＋y 2＝－6m 4＋3m 2，y 1y 2＝－94＋3m2，所以my 1y 2＝－9m 4＋3m 2＝32(y 1＋y 2),所以k 1k 2＝y 1x 1＋2·x 2－2y 2＝y 1my 2－y 2my 1＋＝32y 1＋y 2－y 132y 1＋y 2＋3y 2＝13，故存在常数λ＝13，使得k 1＝13k 2.6.如图，已知椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，其离心率e＝12，左准线方程为x ＝－8. (1)求椭圆的方程；(2)过F 1的直线交椭圆于A ，B 两点，I 1，I 2分别为△F 1AF 2，△F 1BF 2的内心. ①求四边形F 1I 1F 2I 2与△AF 2B 的面积比；②是否存在定点C ，使CA ―→·CB ―→为常数？若存在，求出点C 的坐标；若不存在，说明理由．解：(1)由题意⎩⎪⎨⎪⎧c a ＝12，a2c ＝8，解得a ＝4，c ＝2，故b ＝23，所以椭圆的方程为x 216＋y 212＝1.(2)①设△F 1AF 2的内切圆半径为r ，则S △F 1I 1F 2＝12·F 1F 2·r ＝12·2c ·r ＝2r ，S △F 1AF 2＝12·(AF 1＋AF 2＋F 1F 2)·r ＝12·(2a ＋2c )·r ＝6r ，∴S △F 1I 1F 2∶S △F 1AF 2＝1∶3，同理S △F 1I 2F 2∶S △F 1BF 2＝1∶3， ∴S 四边形F 1I 1F 2I 2∶S △AF 2B ＝1∶3.②假设存在定点C (s ，t )，使得CA ―→·CB ―→为常数．若直线AB 存在斜率，设AB 的方程为y ＝k (x ＋2)，A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k x ＋，x 216＋y 212＝1，消去y ，得(3＋4k 2)x 2＋16k 2x ＋16k 2－48＝0，由此得x 1＋x 2＝－16k 23＋4k 2，x 1x 2＝16k 2－483＋4k 2，∴CA ―→·CB ―→＝(x 1－s ，y 1－t )·(x 2－s ，y 2－t ) ＝(x 1－s )(x 2－s )＋(y 1－t )(y 2－t )＝(x 1－s )(x 2－s )＋[k (x 1＋2)－t ][k (x 2＋2)－t ] ＝(1＋k 2)x 1x 2＋(2k 2－tk －s )(x 1＋x 2)＋s 2＋t 2＋4k 2－4tk ＝＋k2k 2－3＋4k2＋k 2－tk －s－16k23＋4k2＋s 2＋t 2＋4k 2－4tk ＝－12tk －12s －333＋4k2＋s 2＋t 2＋4s －5. ∵与k 无关，∴⎩⎪⎨⎪⎧－12t ＝0，－12s －33＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧s ＝－114，t ＝0，此时CA ―→·CB ―→＝－13516；若直线AB 不存在斜率，则A 与B 的坐标为(－2，±3)，CA ―→·CB ―→＝(s ＋2，t －3)·(s ＋2，t ＋3)＝(s ＋2)2＋t 2－9，将⎩⎪⎨⎪⎧s ＝－114，t ＝0代入，此时CA ―→·CB ―→＝－13516也成立．综上所述，存在定点C ⎝ ⎛⎭⎪⎫－114，0，使得CA ―→·CB ―→为常数． 6个解答题专项强化练(四) 数列1．已知{a n }为等差数列，前n 项和为S n (n ∈N *)，{b n }是首项为2的等比数列，且公比大于0，b 2＋b 3＝12，b 3＝a 4－2a 1，S 11＝11b 4.(1)求{a n }和{b n }的通项公式；(2)求数列{a 2n b 2n －1}的前n 项和(n ∈N *)．解：(1)设等差数列{a n }的公差为d ，等比数列{b n }的公比为q . 由已知b 2＋b 3＝12，得b 1(q ＋q 2)＝12，而b 1＝2，所以q 2＋q －6＝0. 又因为q ＞0，解得q ＝2. 所以b n ＝2n.由b 3＝a 4－2a 1，可得3d －a 1＝8.① 由S 11＝11b 4，可得a 1＋5d ＝16.②由①②，解得a 1＝1，d ＝3，由此可得a n ＝3n －2.所以数列{a n }的通项公式为a n ＝3n －2，数列{b n }的通项公式为b n ＝2n. (2)设数列{a 2n b 2n －1}的前n 项和为T n ，由a 2n ＝6n －2，b 2n －1＝2×4n －1，得a 2n b 2n －1＝(3n －1)×4n，故T n ＝2×4＋5×42＋8×43＋…＋(3n －1)×4n，4T n ＝2×42＋5×43＋8×44＋…＋(3n －4)×4n ＋(3n －1)×4n ＋1，上述两式相减，得－3T n ＝2×4＋3×42＋3×43＋…＋3×4n－(3n －1)×4n ＋1＝－4n1－4－4－(3n －1)×4n ＋1＝－(3n －2)×4n ＋1－8.故T n ＝3n －23×4n ＋1＋83.所以数列{a 2n b 2n －1}的前n 项和为3n －23×4n ＋1＋83. 2．已知数列{a n }满足：a 1＝12，a n ＋1－a n ＝p ·3n －1－nq ，n ∈N *，p ，q ∈R.(1)若q ＝0，且数列{a n }为等比数列，求p 的值；(2)若p ＝1，且a 4为数列{a n }的最小项，求q 的取值范围．解：(1)∵q ＝0，a n ＋1－a n ＝p ·3n －1，∴a 2＝a 1＋p ＝12＋p ，a 3＝a 2＋3p ＝12＋4p ，由数列{a n }为等比数列，得⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋p 2＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋4p ，解得p ＝0或p ＝1.当p ＝0时，a n ＋1＝a n ，∴a n ＝12，符合题意；当p ＝1时，a n ＋1－a n ＝3n －1，∴a n ＝a 1＋(a 2－a 1)＋(a 3－a 2)＋…＋(a n －a n －1)＝12＋(1＋3＋…＋3n －2)＝12＋1－3n －11－3＝12·3n －1，∴a n ＋1a n＝3.符合题意． ∴p 的值为0或1.(2)法一：若p ＝1，则a n ＋1－a n ＝3n －1－nq ，∴a n ＝a 1＋(a 2－a 1)＋(a 3－a 2)＋…＋(a n －a n －1)＝12＋(1＋3＋…＋3n －2)－[1＋2＋…＋(n －1)]q ＝12[3n －1－n (n －1)q ]．∵数列{a n }的最小项为a 4，∴对任意的n ∈N *，有12[3n －1－n (n －1)q ]≥a 4＝12(27－12q )恒成立，即3n －1－27≥(n 2－n －12)q 对任意的n ∈N *恒成立．当n ＝1时，有－26≥－12q ，∴q ≥136；当n ＝2时，有－24≥－10q ，∴q ≥125；当n ＝3时，有－18≥－6q ，∴q ≥3；当n ＝4时，有0≥0，∴q ∈R ；当n ≥5时，n 2－n －12>0，所以有q ≤3n －1－27n 2－n －12恒成立，令c n ＝3n －1－27n 2－n －12(n ≥5，n ∈N *)，则c n ＋1－c n ＝n 2－2n －n －1＋54nn －n －>0，即数列{c n }为递增数列，∴q ≤c 5＝274. 综上所述，q 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3，274.法二：∵p ＝1，∴a n ＋1－a n ＝3n －1－nq ，又a 4为数列{a n }的最小项，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 4－a 3≤0，a 5－a 4≥0，即⎩⎪⎨⎪⎧9－3q ≤0，27－4q ≥0，∴3≤q ≤274. 此时a 2－a 1＝1－q <0，a 3－a 2＝3－2q <0， ∴a 1>a 2>a 3≥a 4.当n ≥4时，令b n ＝a n ＋1－a n ，b n ＋1－b n ＝2·3n －1－q ≥2·34－1－274>0， ∴b n ＋1>b n ，∴0≤b 4<b 5<b 6<…，即a 4≤a 5<a 6<a 7<….综上所述，当3≤q ≤274时，a 4为数列{a n }的最小项，即q 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤3，274. 3．数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1＝2，S n ＝a n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n3＋r (r ∈R ，n ∈N *)．(1)求r 的值及数列{a n }的通项公式； (2)设b n ＝n a n(n ∈N *)，记{b n }的前n 项和为T n .①当n ∈N *时，λ<T 2n －T n 恒成立，求实数λ的取值范围；②求证：存在关于n 的整式g (n )，使得∑i ＝1n －1(T n ＋1)＝T n ·g (n )－1对一切n ≥2，n ∈N *都成立．解：(1)当n ＝1时，S 1＝a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫13＋r ，∴r ＝23， ∴S n ＝a n ⎝ ⎛⎭⎪⎫n 3＋23.当n ≥2时，S n －1＝a n －1⎝ ⎛⎭⎪⎫n 3＋13. 两式相减，得a n ＝n ＋23a n －n ＋13a n －1，∴a n a n －1＝n ＋1n －1(n ≥2)． ∴a 2a 1·a 3a 2·…·a n a n －1＝31×42×53×…×n n －2×n ＋1n －1，即a n a 1＝n n ＋2.∴a n ＝n (n ＋1)(n ≥2)，又a 1＝2适合上式． ∴a n ＝n (n ＋1)． (2)①∵a n ＝n (n ＋1)， ∴b n ＝1n ＋1，T n ＝12＋13＋…＋1n ＋1. ∴T 2n ＝12＋13＋…＋12n ＋1，∴T 2n －T n ＝1n ＋2＋1n ＋3＋…＋12n ＋1. 令B n ＝T 2n －T n ＝1n ＋2＋1n ＋3＋…＋12n ＋1. 则B n ＋1＝1n ＋3＋1n ＋4＋…＋12n ＋3. ∴B n ＋1－B n ＝12n ＋2＋12n ＋3－1n ＋2＝3n ＋4n ＋n ＋n ＋>0.∴B n ＋1>B n ，∴B n 单调递增，故(B n )min ＝B 1＝13，∴λ<13.∴实数λ的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－∞，13.②证明：∵T n ＝12＋13＋…＋1n ＋1，∴当n ≥2时，T n －1＝12＋13＋…＋1n ，∴T n －T n －1＝1n ＋1，即(n ＋1)T n －nT n －1＝T n －1＋1.∴当n ≥2时，∑i ＝1n －1(T n ＋1)＝(3T 2－2T 1)＋(4T 3－3T 2)＋(5T 4－4T 3)＋…＋[(n ＋1)T n －nT n －1]＝(n ＋1)T n －2T 1＝(n ＋1)T n －1.∴存在关于n 的整式g (n )＝n ＋1，使得∑i ＝1n －1(T n ＋1)＝T n ·g (n )－1对一切n ≥2，n ∈N *都成立．4．已知数列{a n }满足a 1＝12，对任意的正整数m ，p ，都有a m ＋p ＝a m ·a p .(1)证明：数列{a n }是等比数列；(2)若数列{b n }满足a n ＝b 12＋1－b 222＋1＋b 323＋1－b 424＋1＋…＋(－1)n ＋1b n2n＋1，求数列{b n }的通项公式；(3)在(2)的条件下，设c n ＝2n＋λb n ，则是否存在实数λ，使得数列{c n }是单调递增数列？若存在，求出实数λ的取值范围；若不存在，请说明理由．解：(1)证明：∵对任意的正整数m ，p ，都有a m ＋p ＝a m ·a p ，∴令m ＝n ，p ＝1，得a n ＋1＝a 1·a n ，从而a n ＋1a n ＝a 1＝12， ∴数列{a n }是首项和公比都为12的等比数列．(2)由(1)可知，a n ＝12n .由a n ＝b 12＋1－b 222＋1＋b 323＋1－b 424＋1＋…＋(－1)n ＋1b n2n＋1得，a n －1＝b 12＋1－b 222＋1＋b 323＋1－b 424＋1＋…＋(－1)n·b n －12n －1＋1(n ≥2)，故a n －a n －1＝(－1)n ＋1b n2＋1(n ≥2)，故b n ＝(－1)n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ＋1(n ≥2)．当n ＝1时，a 1＝b 12＋1，解得b 1＝32，不符合上式．∴b n＝⎩⎪⎨⎪⎧32，n ＝1，－n⎝ ⎛⎭⎪⎫12n＋1，n ≥2，n ∈N *.(3)∵c n ＝2n＋λb n ，∴当n ≥2时，c n ＝2n ＋(－1)n ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ＋1λ，当n ≥3时，c n －1＝2n －1＋(－1)n －1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n －1＋1λ，根据题意，当n ≥3时，c n －c n －1＝2n －1＋(－1)nλ·⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋32n >0，即(－1)nλ>－2n －132n＋2.①当n 为大于等于4的偶数时，有λ>－2n －132n ＋2恒成立，又2n －132n ＋2随着n 的增大而增大，此时⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2n －132n ＋2min ＝12835，即λ>－12835，故λ的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－12835，＋∞. ②当n 为大于等于3的奇数时，有λ<2n －132n ＋2恒成立，此时⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2n －132n ＋2min ＝3219，即λ<3219. 故λ的取值范围为⎝⎛⎭⎪⎫－∞，3219；③当n ＝2时，由c 2－c 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫22＋54λ－⎝ ⎛⎭⎪⎫2＋32λ>0，得λ<8.综上可得，实数λ的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－12835，3219. 5．已知各项不为零的数列{a n }的前n 项和为S n ，且a 1＝1，S n ＝pa n a n ＋1(n ∈N *)，p ∈R. (1)若a 1，a 2，a 3成等比数列，求实数p 的值； (2)若a 1，a 2，a 3成等差数列， ①求数列{a n }的通项公式；②在a n 与a n ＋1间插入n 个正数，共同组成公比为q n 的等比数列，若不等式(q n )(n ＋1)(n ＋a )≤e(e 为自然对数的底数)对任意的n ∈N *恒成立，求实数a 的最大值．解：(1)当n ＝1时，a 1＝pa 1a 2，a 2＝1p；当n ＝2时，a 1＋a 2＝pa 2a 3，a 3＝a 1＋a 2pa 2＝1＋1p. 由a 22＝a 1a 3，得1p 2＝1＋1p，即p 2＋p －1＝0，解得p ＝－1±52. (2)①因为a 1，a 2，a 3成等差数列，所以2a 2＝a 1＋a 3，得p ＝12，故a 2＝2，a 3＝3，所以S n ＝12a n a n ＋1.当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝12a n a n ＋1－12a n －1a n ，因为a n ≠0，所以a n ＋1－a n －1＝2.故数列{a n }的所有奇数项组成以1为首项，2为公差的等差数列，其通项公式a n ＝1＋⎝⎛⎭⎪⎫n ＋12－1×2＝n ，同理，数列{a n }的所有偶数项组成以2为首项，2为公差的等差数列，其通项公式是a n ＝2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫n2－1×2＝n ，所以数列{a n }的通项公式是a n ＝n .②由①知，a n ＝n ，在n 与n ＋1间插入n 个正数，组成公比为q n 的等比数列，故有n ＋1＝nq n ＋1n ，即q n ＝⎝⎛⎭⎪⎫n ＋1n 1n ＋1，所以(q n )(n ＋1)(n ＋a )≤e，即⎝⎛⎭⎪⎫n ＋1n n ＋a ≤e，两边取对数得(n ＋a )ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋1n ≤1，分离参数得a ≤1ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫n ＋1n －n 恒成立 .令n ＋1n ＝x ，x ∈(1,2]，则a ≤1ln x －1x －1，x ∈(1,2]，令f (x )＝1ln x －1x －1，x ∈(1,2]，则f ′(x )＝x 2－x －2xx 2x －2，下证ln x ≤x －1x ，x ∈(1,2], 令g (x )＝x －1x －2ln x ，x ∈[1，＋∞), 则g ′(x )＝x －2x 2>0，所以g (x )>g (1)＝0，即2ln x <x －1x，用x 替代x 可得ln x <x －1x，x ∈(1,2]，所以f ′(x )＝x 2－x －2x x 2x －2<0，所以f (x )在(1,2]上递减，所以a ≤f (2)＝1ln 2－1. 所以实数a 的最大值为1ln 2－1.6．设三个各项均为正整数的无穷数列{a n }，{b n }，{c n }．记数列{b n }，{c n }的前n 项和分别为S n ，T n ，若对任意的n ∈N *，都有a n ＝b n ＋c n ，且S n ＞T n ，则称数列{a n }为可拆分数列．(1)若a n ＝4n，且数列{b n }，{c n }均是公比不为1的等比数列，求证：数列{a n }为可拆分数列；(2)若a n ＝5n ，且数列{b n }，{c n }均是公差不为0的等差数列，求所有满足条件的数列{b n }，{c n }的通项公式；(3)若数列{a n }，{b n }，{c n }均是公比不为1的等比数列，且a 1≥3，求证：数列{a n }为可拆分数列．解：(1)证明：由a n ＝4n＝4·4n －1＝3·4n －1＋4n －1，令b n ＝3·4n －1，c n ＝4n －1.则{b n }是以3为首项，4为公比的等比数列，{c n }是以1为首项，4为公比的等比数列，故S n ＝4n－1，T n ＝4n－13.所以对任意的n ∈N *，都有a n ＝b n ＋c n ，且S n >T n . 所以数列{a n }为可拆分数列．(2)设数列{b n }，{c n }的公差分别为d 1，d 2. 由a n ＝5n ，得b 1＋(n －1)d 1＋c 1＋(n －1)d 2＝(d 1＋d 2)n ＋b 1＋c 1－d 1－d 2＝5n 对任意的n ∈N *都成立．所以⎩⎪⎨⎪⎧d 1＋d 2＝5，b 1＋c 1－d 1－d 2＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧d 1＋d 2＝5，b 1＋c 1＝5， ①由S n >T n ，得nb 1＋n n －2d 1>nc 1＋n n －2d 2，则⎝ ⎛⎭⎪⎫d 12－d 22n 2＋⎝⎛⎭⎪⎫b 1－c 1－d 12＋d 22n >0.由n ≥1，得⎝ ⎛⎭⎪⎫d 12－d 22n ＋⎝⎛⎭⎪⎫b 1－c 1－d 12＋d 22>0对任意的n ∈N *成立．则d 12－d 22≥0且⎝ ⎛⎭⎪⎫d 12－d 22＋⎝ ⎛⎭⎪⎫b 1－c 1－d 12＋d 22>0即d 1≥d 2且b 1>c 1. ② 由数列{b n }，{c n }各项均为正整数，则b 1，c 1，d 1，d 2均为正整数，当d 1＝d 2时，由d 1＋d 2＝5，得d 1＝d 2＝52∉N *，不符合题意，所以d 1>d 2. ③联立①②③，可得⎩⎪⎨⎪⎧d 1＝4，d 2＝1，b 1＝4，c 1＝1或⎩⎪⎨⎪⎧d 1＝4，d 2＝1，b 1＝3，c 1＝2或⎩⎪⎨⎪⎧d 1＝3，d 2＝2，b 1＝4，c 1＝1或⎩⎪⎨⎪⎧d 1＝3，d 2＝2，b 1＝3，c 1＝2.所以⎩⎪⎨⎪⎧ b n ＝4n ，c n ＝n或⎩⎪⎨⎪⎧b n ＝4n －1，c n ＝n ＋1或⎩⎪⎨⎪⎧b n ＝3n ＋1，c n ＝2n －1或⎩⎪⎨⎪⎧b n ＝3n ，c n ＝2n .(3)证明：设a n ＝a 1qn －1，a 1∈N *，q >0，q ≠1，则q ≥2.当q 为无理数时，a 2＝a 1q 为无理数，与a n ∈N *矛盾．故q 为有理数，设q ＝b a(a ，b 为正整数，且a ，b 互质)．此时a n ＝a 1·b n －1an －1.则对任意的n ∈N *，an －1均为a 1的约数，则an －1＝1，即a ＝1，故q ＝b a＝b ∈N *，所以q ∈N *，q ≥2. 所以a n ＝a 1qn －1＝(a 1－1)qn －1＋qn －1，令b n ＝(a 1－1)·q n －1，c n ＝qn －1.则{b n }，{c n }各项均为正整数．因为a 1≥3，所以a 1－1≥2>1，则S n >T n ，所以数列{a n }为可拆分数列．6个解答题专项强化练(五) 函数1．已知函数f (x )＝x |2a －x |＋2x ，a ∈R.(1)若a ＝0，判断函数y ＝f (x )的奇偶性，并加以证明； (2)若函数f (x )在R 上是增函数，求实数a 的取值范围；(3)若存在实数a ∈[－2,2]，使得关于x 的方程f (x )－tf (2a )＝0有三个不相等的实数根，求实数t 的取值范围．解：(1)函数y ＝f (x )为奇函数．证明如下：当a ＝0时，f (x )＝x |x |＋2x ，所以f (－x )＝－x |x |－2x ＝－f (x )，所以函数y ＝f (x )为奇函数．(2)f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋－2a x ，x ≥2a ，－x 2＋＋2a x ，x <2a ，当x ≥2a 时，y ＝f (x )的对称轴为x ＝a －1；当x ＜2a 时，y ＝f (x )的对称轴为x ＝a ＋1，所以当a －1≤2a ≤a ＋1时，f (x )在R 上是增函数，即－1≤a ≤1时，函数f (x )在R 上是增函数．(3)方程f (x )－tf (2a )＝0的解即为方程f (x )＝tf (2a )的解． ①当－1≤a ≤1时，函数f (x )在R 上是增函数，所以关于x 的方程f (x )＝tf (2a )不可能有三个不相等的实数根． ②当a ＞1时，即2a ＞a ＋1＞a －1，所以f (x )在(－∞，a ＋1)上单调递增，在(a ＋1,2a )上单调递减，在(2a ，＋∞)上单调递增，所以当f (2a )＜tf (2a )＜f (a ＋1)时，关于x 的方程f (x )＝tf (2a )有三个不相等的实数根，即4a ＜t ·4a ＜(a ＋1)2，因为a ＞1，所以1<t <14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a ＋2.设h (a )＝14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a ＋2(a >1)，因为存在a ∈[－2,2]，使得关于x 的方程f (x )＝tf (2a )有三个不相等的实数根，所以1＜t ＜h (a )max .又可证h (a )＝14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a ＋2在(1,2]上单调递增，所以h (a )max ＝h (2)＝98，所以1＜t ＜98.③当a ＜－1时，即2a ＜a －1＜a ＋1，所以f (x )在(－∞，2a )上单调递增，在(2a ，a －1)上单调递减，在(a －1，＋∞)上单调递增，所以当f (a －1)＜tf (2a )＜f (2a )时，关于x 的方程f (x )＝tf (2a )有三个不相等的实数根，即－(a －1)2＜t ·4a ＜4a ，因为a ＜－1，所以1<t <－14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a －2，设g (a )＝－14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a －2，因为存在a ∈[－2,2]，使得关于x 的方程f (x )＝tf (2a )有三个不相等的实数根，所以1＜t ＜g (a )max ，又可证g (a )＝－14⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋1a －2在[－2，－1)上单调递减，所以g (a )max ＝98，所以1＜t ＜98.综上，实数t 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫1，98.2．已知函数f (x )＝a ln x －bx 3，其中a ，b 为实数，b ≠0，e 为自然对数的底数，e ＝2.718 28…. (1)当a <0，b ＝－1时，设函数f (x )的最小值为g (a )，求g (a )的最大值； (2)若关于x 的方程f (x )＝0在区间(1，e]上有两个不同实数解，求a b的取值范围．解：(1)当b ＝－1时，函数f (x )＝a ln x ＋x 3(x >0)，则f ′(x )＝a x ＋3x 2＝a ＋3x 3x，令f ′(x )＝0，得x ＝3－a3，因为a <0时，3－a3>0，所以f ′(x )，f (x )随x 的变化情况如下表：所以g (a )＝f ⎝ ⎛⎭⎪⎫ 3－a 3＝a ln 3－a 3－a 3 ＝a 3ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫－a 3－a3，令t (x )＝－x ln x ＋x ，则t ′(x )＝－ln x ，令t ′(x )＝0，得x ＝1，且当x ＝1时，t (x )有最大值1，所以g (a )的最大值为1，此时a ＝－3.(2)因为方程a ln x －bx 3＝0在区间(1，e]上有两个不同实数解，所以a b ＝x 3ln x在区间(1，e]上有两个不同的实数解，即函数y ＝a b 的图象与函数m (x )＝x 3ln x的图象有两个不同的交点，因为m ′(x )＝x 2x －x 2，令m ′(x )＝0，得x ＝3e ，所以m ′(x )，m (x )随x 的变化情况如下表：所以当x ∈(1，3e)时，m (x )∈(3e ，＋∞)，当x ∈(3e ，e]时，m (x )∈(3e ，e 3]，结合函数图象知a ，b 满足的关系式为3e<a b≤e 3，即a b的取值范围为(3e ，e 3]．3．已知函数f (x )＝ax 2－x －ln x ，a ∈R. (1)当a ＝38时，求函数f (x )的最小值；(2)若－1≤a ≤0，证明：函数f (x )有且只有一个零点； (3)若函数f (x )有两个零点，求实数a 的取值范围．解：(1)当a ＝38时，f (x )＝38x 2－x －ln x (x >0)，所以f ′(x )＝34x －1－1x ＝x ＋x －4x，令f ′(x )＝0，得x ＝2，当x ∈(0,2)时，f ′(x )<0；当x ∈(2，＋∞)时，f ′(x )>0，所以函数f (x )在(0,2)上单调递减，在(2，＋∞)上单调递增. 所以当x ＝2时，f (x )有最小值f (2)＝－12－ln 2.(2)证明：由f (x )＝ax 2－x －ln x (x >0)，得f ′(x )＝2ax －1－1x ＝2ax 2－x －1x.所以当a ≤0时，f ′(x )＝2ax 2－x －1x<0，函数f (x )在(0，＋∞)上单调递减，所以当a ≤0时，函数f (x )在(0，＋∞)上最多有一个零点. 因为当－1≤a ≤0时，f (1)＝a －1<0，f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ＝e 2－e ＋a e 2>0，所以当－1≤a ≤0时，函数f (x )在(0，＋∞)上有零点．综上，当－1≤a ≤0时，函数f (x )有且只有一个零点.(3)由(2)知，当a ≤0时，函数f (x )在(0，＋∞)上最多有一个零点．因为函数f (x )有两个零点，所以a >0. 由f (x )＝ax 2－x －ln x (x >0)，得f ′(x )＝2ax 2－x －1x，令g (x )＝2ax 2－x －1. 因为g (0)＝－1<0,2a >0，所以函数g (x )在(0，＋∞)上只有一个零点，设为x 0. 当x ∈(0，x 0)时，g (x )<0，f ′(x )<0；当x ∈(x 0，＋∞)时，g (x )>0，f ′(x )>0. 所以函数f (x )在(0，x 0)上单调递减；在(x 0，＋∞)上单调递增．要使得函数f (x )在(0，＋∞)上有两个零点，。

2018高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题综合仿真练(八)含解析

＝
21 7.
答案：
21 7
10、已知函数
f(x
)＝
x－
e
1－
tx，
?
x0∈R ， f(x0)≤ 0，则实数
t 的取值范围为
________ 、
解析：
若
t＜ 0，令
x＝ 1t，则
f
1 t
＝ e1t－ 1－ 1＜ 1e－ 1＜ 0；若
t＝ 0， f(x)＝ ex－ 1＞ 0，不合题意；若
t＞ 0，只需
k＝
611，从而
cosAcos BcosC ＝
3× 20
2× 15
1 12
＝
1 10.
答案
：
1 10
2x3＋ 7x2＋ 6x 14、已知函数 f(x)＝ x2＋ 4x＋ 3 ， x∈ [0,4]，则 f(x)最大值是 ________、
解析：法一：当 x＝ 0 时，原式值为 0；当 x≠ 0 时，由 f (x)＝
P
＝ 4－ 5－
3＝ 0
15.
答案
：
1 5
4、已知一组数据 x1，x2，…， x100 的方差是 2，则数据 3x1,3x2，…， 3x100 的标准差为 ________、
解析：由 x1， x2， … ， x100 的方差是 2，则 3x1,3x2， … ， 3x100 的方差是 18，所以所求标准差为 3 2.
14 个填空题综合仿真练 (八 )
1、已知集合 A＝ {x|－1< x<3} ， B＝ {x|x<2} ，则 A∩ B＝ ________. 解析：因为 A＝ { x|－ 1<x<3}， B＝ {x|x<2} ，所以 A∩ B＝ {x|－1<x<2}、答案：{x|－ 1< x<2}

2018年高考数学江苏专版二轮专题复习附加题高分练全套含解析

2018年高考数学江苏专版二轮专题复习附加题高分练1．矩阵与变换1．(2017²常州期末)已知矩阵A ＝⎣⎡⎦⎤2 13 2，列向量X ＝⎣⎡⎦⎤x y ，B ＝⎣⎡⎦⎤47，若AX ＝B ，直接写出A －1，并求出X . 解由A ＝⎣⎡⎦⎤2 13 2，得到A －1＝⎣⎡⎦⎤ 2 －1－3 2.由AX ＝B ，得到X ＝A －1B ＝⎣⎡⎦⎤ 2 －1－3 2⎣⎡⎦⎤47＝⎣⎡⎦⎤12.也可由AX ＝B 得到⎣⎡⎦⎤2 13 2⎣⎡⎦⎤x y ＝⎣⎡⎦⎤47，即⎩⎪⎨⎪⎧2x ＋y ＝4，3x ＋2y ＝7，解得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1，y ＝2，所以X ＝⎣⎡⎦⎤12.2．(2017²江苏淮阴中学调研)已知矩阵A ＝⎣⎡⎦⎤3 3c d ，若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1＝⎣⎡⎦⎤11，属于特征值1的一个特征向量α2＝⎣⎡⎦⎤ 3－2.求矩阵A ，并写出A 的逆矩阵．解由矩阵A 属于特征值6的一个特征向量α1＝⎣⎡⎦⎤11可得，⎣⎡⎦⎤33cd ⎣⎡⎦⎤11＝6⎣⎡⎦⎤11，即c ＋d ＝6；由矩阵A 属于特征值1的一个特征向量α2＝⎣⎡⎦⎤ 3－2，可得⎣⎡⎦⎤3 3c d ⎣⎡⎦⎤ 3－2＝⎣⎡⎦⎤3－2，即3c －2d ＝－2，解得⎩⎪⎨⎪⎧c ＝2，d ＝4.即A ＝⎣⎡⎦⎤3 32 4，A 的逆矩阵是⎣⎢⎡⎦⎥⎤23 －12－13 123．(2017²江苏建湖中学月考)曲线x 2＋4xy ＋2y 2＝1在二阶矩阵M ＝⎣⎡⎦⎤1 a b 1的作用下变换为曲线x 2－2y 2＝1. (1)求实数a ，b 的值； (2)求M 的逆矩阵M －1.解 (1)设P(x ，y)为曲线x 2－2y 2＝1上任意一点，P ′(x ′，y ′)为曲线x 2＋4xy ＋2y 2＝1上与P 对应的点，则⎣⎡⎦⎤1 a b 1⎣⎡⎦⎤x ′y ′＝⎣⎡⎦⎤x y ，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＝x ′＋ay ′，y ＝bx ′＋y ′，代入x 2－2y 2＝1得(x ′＋ay ′)2－2(bx ′＋y ′)2＝1得(1－2b 2)x ′2＋(2a －4b)x ′y ′＋(a 2－2)y ′2＝1，及方程x 2＋4xy ＋2y 2＝1，从而⎩⎪⎨⎪⎧1－2b 2＝1，2a －4b ＝4，a 2－2＝2，解得a ＝2，b ＝0. (2)因为M ＝⎪⎪⎪⎪1 20 1＝1≠0，故M－1＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤11 －210111＝⎣⎡⎦⎤1 －20 1. 4．已知曲线C ：y 2＝12x ，在矩阵M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 00 －2对应的变换作用下得到曲线C 1，C 1在矩阵N ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤0110对应的变换作用下得到曲线C 2，求曲线C 2的方程．解设A ＝NM ，则A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤0110⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 00 －2＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 －21 0，设P(x ′，y ′)是曲线C 上任一点，在两次变换下，在曲线C 2上对应的点为P(x ，y)，则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 －21 0⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2y ′ x ′，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－2y ′，y ＝x ′，∴⎩⎪⎨⎪⎧x ′＝y ，y ′＝－12x.又点P(x ′，y ′)在曲线C ：y 2＝12x 上，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫－12x 2＝12y ，即x 2＝2y. 2．坐标系与参数方程1．(2017²南通一模)在极坐标系中，求直线θ＝π4(ρ∈R )被曲线ρ＝4sin θ所截得的弦长．解方法一在ρ＝4sin θ中，令θ＝π4，得ρ＝4sin π4＝22，即弦长为2 2.方法二以极点O 为坐标原点，极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系．直线θ＝π4(ρ∈R )的直角坐标方程为y ＝x ，①曲线ρ＝4sin θ的直角坐标方程为x 2＋y 2－4y ＝0.②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝0，y ＝0或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝2，所以直线θ＝π4(ρ∈R )被曲线ρ＝4sin θ所截得的弦长为(2－0)2＋(2－0)2＝2 2.2．(2017²江苏六市联考)平面直角坐标系xOy 中，已知直线⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－32＋22l ，y ＝22l (l 为参数)与曲线⎩⎪⎨⎪⎧x ＝18t 2，y ＝t(t 为参数)相交于A ，B 两点，求线段AB 的长．解直线的普通方程为2x －2y ＋3＝0，曲线的普通方程为y 2＝8x.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧2x －2y ＋3＝0，y 2＝8x ，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝12，y ＝2或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝92，y ＝6.取A ⎝ ⎛⎭⎪⎫12，2，B ⎝ ⎛⎭⎪⎫92，6，得AB ＝4 2.3．(2017²江苏滨海中学质检)已知直线的极坐标方程为ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ＋π4＝22，圆M 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2cos θ，y ＝－2＋2sin θ，(其中θ为参数)．(1)将直线的极坐标方程化为直角坐标方程； (2)求圆M 上的点到直线的距离的最小值．解 (1)极点为直角坐标原点O ，ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π4＝ρ⎝⎛⎭⎪⎫22sin θ＋22cos θ＝22，∴ρsin θ＋ρcos θ＝1，其直角坐标方程为x ＋y －1＝0.(2)将圆的参数方程化为普通方程为x 2＋(y ＋2)2＝4，圆心为M(0，－2)， ∴点M 到直线的距离为d ＝|0－2－1|2＝32＝322，∴圆上的点到直线距离的最小值为32－42.4．(2017²常州期末)在平面直角坐标系中，以原点O 为极点，x 轴的正半轴为极轴，建立极坐标系．已知圆ρ＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π6被射线θ＝θ0⎝ ⎛⎭⎪⎫ρ≥0，θ0为常数，且θ0∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2所截得的弦长为23，求θ0的值．解圆ρ＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π6的直角坐标方程为(x －1)2＋(y －3)2＝4，射线θ＝θ0的直角坐标方程可以设为y ＝kx(x ≥0，k ＞0)．圆心(1，3)到直线y ＝kx 的距离d ＝|k －3|1＋k 2. 根据题意，得24－(k －3)21＋k 2＝23，解得k ＝33. 即tan θ0＝33，又θ0∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，所以θ0＝π6.3．曲线与方程、抛物线1．(2017²江苏南通天星湖中学质检)已知点A(1,2)在抛物线F ：y 2＝2px 上．(1)若△ABC 的三个顶点都在抛物线F 上，记三边AB ，BC ，CA 所在直线的斜率分别为k 1，k 2，k 3, 求1k 1－1k 2＋1k 3的值；(2)若四边形ABCD 的四个顶点都在抛物线F 上，记四边AB ，BC ，CD ，DA 所在直线的斜率分别为k 1，k 2，k 3，k 4，求1k 1－1k 2＋1k 3－1k 4的值．解 (1)由点A(1,2)在抛物线F 上，得p ＝2，∴抛物线F ：y 2＝4x ，设B ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 214，y 1，C ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 224，y 2，∴1k 1－1k 2＋1k 3＝y 214－1y 1－2－y 224－y 214y 2－y 1＋1－y 2242－y 2＝y 1＋24－y 2＋y 14＋2＋y 24＝1. (2)另设D ⎝ ⎛⎭⎪⎫y 234，y 3，则1k 1－1k 2＋1k 3－1k 4＝y 1＋24－y 2＋y 14＋y 3＋y 24－2＋y 34＝0.2．(2017²江苏赣榆中学月考)抛物线关于x 轴对称，它的顶点在坐标原点，点P(1,2)，A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)均在抛物线上．(1)写出该抛物线的方程及其准线方程；(2)当PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补时，求y 1＋y 2的值及直线AB 的斜率．解 (1)由已知条件，可设抛物线的方程为y 2＝2px. ∵点P(1,2)在抛物线上， ∴22＝2p ³1，得p ＝2，故所求抛物线的方程是y 2＝4x ，准线方程是x ＝－1.(2)设直线PA 的斜率为k PA ，直线PB 的斜率为k PB ，则k PA ＝y 1－2x 1－1(x 1≠1)，k PB ＝y 2－2x 2－1(x 2≠1)．∵PA 与PB 的斜率存在且倾斜角互补， ∴k PA ＝－k PB ，由A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)在抛物线上，得 y 21＝4x 1，① y 22＝4x 2，② ∴y 1－214y 21－1＝－y 2－214y 22－1， ∴y 1＋2＝－(y 2＋2)， ∴y 1＋y 2＝－4，由①－②得直线AB 的斜率k AB ＝y 2－y 1x 2－x 1＝4y 1＋y 2＝－44＝－1(x 1≠x 2)．3．(2017²江苏常州中学质检)已知点A(－1,0)，F(1,0)，动点P 满足AP →²AF →＝2||FP →. (1)求动点P 的轨迹C 的方程；(2)在直线l ：y ＝2x ＋2上取一点Q ，过点Q 作轨迹C 的两条切线，切点分别为M ，N.问：是否存在点Q ，使得直线MN ∥l ？若存在，求出点Q 的坐标；若不存在，请说明理由．解 (1)设P(x ，y)，则AP →＝(x ＋1，y)，FP →＝(x －1，y)，AF →＝(2,0)，由AP →²AF →＝2|FP →|，得2(x ＋1)＝2(x －1)2＋y 2，化简得y 2＝4x. 故动点P 的轨迹C 的方程为y 2＝4x.(2)直线l 方程为y ＝2(x ＋1)，设Q(x 0，y 0)，M(x 1，y 1)，N(x 2，y 2)．设过点M 的切线方程为x －x 1＝m(y －y 1)，代入y 2＝4x ，得y 2－4my ＋4my 1－y 21＝0，由Δ＝16m 2－16my 1＋4y 21＝0，得m ＝y 12，所以过点M 的切线方程为y 1y ＝2(x ＋x 1)，同理过点N 的切线方程为y 2y ＝2(x ＋x 2)．所以直线MN 的方程为y 0y ＝2(x 0＋x)，又MN ∥l ，所以2y 0＝2，得y 0＝1，而y 0＝2(x 0＋1)，故点Q 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫－12，1. 4．(2017²江苏宝应中学质检)如图，已知抛物线C ：y 2＝4x 的焦点为F ，过F 的直线l 与抛物线C 交于A(x 1，y 1)(y 1＞0)，B(x 2，y 2)两点，T 为抛物线的准线与x 轴的交点．(1)若TA →²TB →＝1，求直线l 的斜率； (2)求∠ATF 的最大值．解 (1)因为抛物线y 2＝4x 焦点为F(1,0)，T(－1,0)．当l ⊥x 轴时，A(1,2)，B(1，－2)，此时TA →²TB →＝0，与TA →²TB →＝1矛盾，所以设直线l 的方程为y ＝k(x －1)，代入y 2＝4x ，得k 2x 2－(2k 2＋4)x ＋k 2＝0，则x 1＋x 2＝2k 2＋4k2，x 1x 2＝1，①所以y 21y 22＝16x 1x 2＝16，所以y 1y 2＝－4，② 因为TA →²TB →＝1，所以(x 1＋1)(x 2＋1)＋y 1y 2＝1，将①②代入并整理得，k 2＝4，所以k ＝±2.(2)因为y 1＞0，所以tan ∠ATF ＝y 1x 1＋1＝y 1y 214＋1＝1y 14＋1y 1≤1，当且仅当y 14＝1y 1，即y 1＝2时，取等号，所以∠ATF ≤π4，所以∠ATF 的最大值为π4.4．空间向量与立体几何1．(2017²苏锡常镇调研)如图，已知正四棱锥P －ABCD 中，PA ＝AB ＝2，点M ，N 分别在PA ，BD 上，且PM PA ＝BN BD ＝13.(1)求异面直线MN 与PC 所成角的大小； (2)求二面角N －PC －B 的余弦值．解 (1)设AC ，BD 交于点O ，在正四棱锥P －ABCD 中，OP ⊥平面ABCD ，又PA ＝AB ＝2，所以OP ＝ 2.以O 为坐标原点，DA →，AB →，OP →方向分别为x 轴，y 轴，z 轴正方向，建立空间直角坐标系O －xyz ，如图．则A(1，－1,0)，B(1,1,0)，C(－1,1,0)，D(－1，－1,0)，P(0,0，2)，AP →＝(－1,1，2)．故OM →＝OA →＋AM →＝OA →＋23AP →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13，－13，223，ON →＝13OB →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13，13，0，所以MN →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫0，23，－223，PC →＝(－1,1，－2)，所以cos 〈MN →，PC →〉＝MN →²PC →|MN →||PC →|＝32，所以异面直线MN 与PC 所成角的大小为π6.(2)由(1)知PC →＝(－1,1，－2)，CB →＝(2,0,0)，NC →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－43，23，0.设m ＝(x ，y ，z)是平面PCB 的法向量，则m ²PC →＝0，m ²CB →＝0，可得⎩⎨⎧－x ＋y －2z ＝0，x ＝0，令y ＝2，则z ＝1，即m ＝(0，2，1)．设n ＝(x 1，y 1，z 1)是平面PCN 的法向量，则n ²PC →＝0，n ²CN →＝0，可得⎩⎨⎧－x 1＋y 1－2z 1＝0，－2x 1＋y 1＝0，令x 1＝2，则y 1＝4，z 1＝2，即n ＝(2,4，2)，所以cos 〈m ，n 〉＝m²n |m||n|＝523³22＝53333，则二面角N －PC －B 的余弦值为53333.2．(2017²常州期末)如图，以正四棱锥V －ABCD 的底面中心O 为坐标原点建立空间直角坐标系O －xyz ，其中Ox ∥BC ，Oy ∥AB ，E 为VC 的中点．正四棱锥的底面边长为2a ，高为h ，且有cos 〈BE →，DE →〉＝－1549.(1)求ha的值；(2)求二面角B －VC －D 的余弦值．解 (1)根据条件，可得B(a ，a,0)，C(－a ，a,0)，D(－a ，－a,0)，V(0,0，h)，E ⎝ ⎛⎭⎪⎫－a 2，a 2，h 2，所以BE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－32a ，－a 2，h 2，DE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，32a ，h 2，故cos 〈BE →，DE →〉＝h 2－6a 2h 2＋10a2.又cos 〈BE →，DE →〉＝－1549，则h 2－6a 2h 2＋10a 2＝－1549，解得h a ＝32.(2)由h a ＝32，得BE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－32a ，－a 2，34a ，DE →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，32a ，34a ，且容易得到，CB →＝(2a,0,0)，DC →＝(0,2a,0)．设平面BVC 的法向量为n 1＝(x 1，y 1，z 1)，则⎩⎪⎨⎪⎧n 1²BE →＝0，n 1²CB →＝0.即⎩⎪⎨⎪⎧－32ax 1－a 2y 1＋34az 1＝0，2ax 1＝0，则⎩⎪⎨⎪⎧x 1＝0，2y 1＝3z 1，取y 1＝3，z 1＝2，则n 1＝(0,3,2)．同理可得平面DVC 的一个法向量为n 2＝(－3,0,2)． cos 〈n 1，n 2〉＝n 1²n 2|n 1||n 2|＝0³(－3)＋3³0＋2³213³13＝413，结合图形，可以知道二面角B －VC －D 的余弦值为－413.3．(2017²南京学情调研)如图，在底面为正方形的四棱锥P －ABCD 中，侧棱PD ⊥底面ABCD ，PD ＝DC ，E 是线段PC 的中点．(1)求异面直线AP 与BE 所成角的大小；(2)若点F 在线段PB 上，且使得二面角F －DE －B 的正弦值为33，求PFPB的值．解 (1)在四棱锥P －ABCD 中，底面ABCD 为正方形，侧棱PD ⊥底面ABCD ，所以DA ，DC ，DP 两两垂直，故以{DA →，DC →，DP →}为正交基底，建立空间直角坐标系D －xyz.因为PD ＝DC ，所以DA ＝DC ＝DP ，不妨设DA ＝DC ＝DP ＝2，则D(0,0,0)，A(2,0,0)，C(0,2,0)，P(0,0,2)，B(2,2,0)．因为E 是PC 的中点，所以E(0,1,1)，所以AP →＝(－2,0,2)，BE →＝(－2，－1,1)，所以cos 〈AP →，BE →〉＝AP →²BE →|AP →||BE →|＝32，从而〈AP →，BE →〉＝π6.因此异面直线AP 与BE 所成角的大小为π6.(2)由(1)可知，DE →＝(0,1,1)，DB →＝(2,2,0)，PB →＝(2,2，－2)．设PF →＝λPB →，则PF →＝(2λ，2λ，－2λ)，从而DF →＝DP →＋PF →＝(2λ，2λ，2－2λ)．设m ＝(x 1，y 1，z 1)为平面DEF 的法向量，则⎩⎪⎨⎪⎧m ²DF →＝0，m ²DE →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧λx 1＋λy 1＋(1－λ)z 1＝0，y 1＋z 1＝0，取z 1＝λ，则y 1＝－λ，x 1＝2λ－1.故m ＝(2λ－1，－λ，λ)为平面DEF 的一个法向量，设n ＝(x 2，y 2，z 2)为平面DEB 的法向量．则⎩⎪⎨⎪⎧n ²DB →＝0，n ²DE →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧2x 2＋2y 2＝0，y 2＋z 2＝0，取x 2＝1，则y 2＝－1，z 2＝1.所以n ＝(1，－1,1)为平面BDE 的一个法向量．因为二面角F －DE －B 的余弦值的绝对值为63，即|cos 〈m ，n 〉|＝|m²n ||m||n|＝|4λ－1|3²(2λ－1)2＋2λ2＝63，化简得4λ2＝1.因为点F 在线段PB 上，所以0≤λ≤1，所以λ＝12，即PF PB ＝12.4.(2017²苏北四市一模)如图，在四棱锥P －ABCD 中，PA ⊥平面ABCD ，∠ABC ＝∠BAD ＝90°，AD ＝AP ＝4，AB ＝BC ＝2，M 为PC 的中点． (1)求异面直线AP ，BM 所成角的余弦值；(2)点N 在线段AD 上，且AN ＝λ，若直线MN 与平面PBC 所成角的正弦值为45，求λ的值．解 (1)因为PA ⊥平面ABCD ，且AB ，AD ⊂平面ABCD ，所以PA ⊥AB ，PA ⊥AD. 又因为∠BAD ＝90°，所以PA ，AB ，AD 两两互相垂直．分别以AB ，AD ，AP 所在直线为x 轴，y 轴，z 轴建立空间直角坐标系，如图所示，则由AD ＝2AB ＝2BC ＝4，PA ＝4可得A(0,0,0)，B(2,0,0)，C(2,2,0)，D(0,4,0)，P(0,0,4)．又因为M 为PC 的中点，所以M(1,1,2)．所以BM →＝(－1,1,2)，AP →＝(0,0,4)，所以cos 〈AP →，BM →〉＝AP →²BM →|AP →||BM →|＝0³(－1)＋0³1＋4³24³6＝63，所以异面直线AP ，BM 所成角的余弦值为63. (2)因为AN ＝λ，所以N(0，λ，0)(0≤λ≤4)，则MN →＝(－1，λ－1，－2)，BC →＝(0,2,0)，PB →＝(2,0，－4)．设平面PBC 的法向量为m ＝(x ，y ，z)，则⎩⎪⎨⎪⎧m ²BC →＝0，m ²PB →＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧2y ＝0，2x －4z ＝0.令x ＝2，解得y ＝0，z ＝1，所以m ＝(2,0,1)是平面PBC 的一个法向量．因为直线MN 与平面PBC 所成角的正弦值为45，所以|cos 〈MN →，m 〉|＝|MN →²m ||MN →||m |＝|－2－2|5＋(λ－1)2²5＝45，解得λ＝1∈[0,4]，所以λ的值为1.5．离散型随机变量的概率分布1．(2017²南京、盐城一模)某年级星期一至星期五每天下午排3节课，每天下午随机选择1节作为综合实践课(上午不排该课程)，张老师与王老师分别任教甲、乙两个班的综合实践课程．(1)求这两个班“在星期一不同时上综合实践课”的概率；(2)设这两个班“在一周中同时上综合实践课的节数”为X ，求X 的概率分布与数学期望E(X)．解 (1)这两个班“在星期一不同时上综合实践课”的概率为P ＝1－33³3＝23.(2)由题意得X ～B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5，13，P(X ＝k)＝C k 5⎝ ⎛⎭⎪⎫13k²⎝ ⎛⎭⎪⎫235－k ，k ＝0,1,2,3,4,5.所以X 的概率分布为所以X 的数学期望为E(X)＝5³13＝53.2．一位网民在网上光顾某网店，经过一番浏览后，对该店铺中的A ，B ，C 三种商品有购买意向．已知该网民购买A 种商品的概率为34，购买B 种商品的概率为23，购买C 种商品的概率为12.假设该网民是否购买这三种商品相互独立． (1)求该网民至少购买2种商品的概率；(2)用随机变量η表示该网民购买商品的种数，求η的概率分布和数学期望．解 (1)该网民恰好购买2种商品的概率为P(AB C )＋P(A B C)＋P(A BC)＝34³23³12＋34³13³12＋14³23³12＝1124；该网民恰好购买3种商品的概率为P(ABC)＝34³23³12＝14，所以P ＝1124＋14＝1724.故该网民至少购买2种商品的概率为1724.(2)随机变量η的可能取值为0,1,2,3，由(1)知，P(η＝2)＝1124，P(η＝3)＝14，而P(η＝0)＝P(A B C )＝14³13³12＝124，所以P(η＝1)＝1－P(η＝0)－P(η＝2)－P(η＝3)＝14.随机变量η的概率分布为所以随机变量η的数学期望E(η)＝0³124＋1³14＋2³1124＋3³14＝2312.3．(2017²南京学情调研)甲、乙两人轮流投篮，每人每次投一次篮，先投中者获胜，投篮进行到有人获胜或每人都已投球3次时结束．设甲每次投篮命中的概率为25，乙每次投篮命中的概率为23，且各次投篮互不影响．现由甲先投．(1)求甲获胜的概率；(2)求投篮结束时甲的投篮次数X 的概率分布与数学期望．解 (1)设甲第i 次投中获胜的事件为A 1(i ＝1,2,3)，则A 1，A 2，A 3彼此互斥．甲获胜的事件为A 1＋A 2＋A 3.P(A 1)＝25，P(A 2)＝35³13³25＝225，P(A 3)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫352³⎝ ⎛⎭⎪⎫132³25＝2125.所以P(A 1＋A 2＋A 3)＝P(A 1)＋P(A 2)＋P(A 3)＝25＋225＋2125＝62125.(2)X 的所有可能取值为1,2,3. 则P(X ＝1)＝25＋35³23＝45，P(X ＝2)＝225＋35³13³35³23＝425，P(X ＝3)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫352³⎝ ⎛⎭⎪⎫132³1＝125.即X 的概率分布为所以数学期望E(X)＝1³45＋2³425＋3³125＝3125.4．为了提高学生学习数学的兴趣，某校决定在每周的同一时间开设《数学史》、《生活中的数学》、《数学与哲学》、《数学建模》四门校本选修课程，甲、乙、丙三位同学每人均在四门校本课程中随机选一门进行学习，假设三人选择课程时互不影响，且每人选择每一课程都是等可能的．(1)求甲、乙、丙三人选择的课程互不相同的概率；(2)设X 为甲、乙、丙三人中选修《数学史》的人数，求X 的概率分布和数学期望E(X)．解 (1)甲、乙、丙三人从四门课程中各任选一门，共有43＝64种不同的选法，记“甲、乙、丙三人选择的课程互不相同”为事件M ，事件M 共包含A 34＝24个基本事件，则P(M)＝2464＝38，所以甲、乙、丙三人选择的课程互不相同的概率为38.(2)方法一 X 可能的取值为0,1,2,3. P(X ＝0)＝3343＝2764，P(X ＝1)＝C 13³3243＝2764，P(X ＝2)＝C 23³343＝964，P(X ＝3)＝C 3343＝164.所以X 的概率分布为所以E(X)＝0³2764＋1³2764＋2³964＋3³164＝34.方法二甲、乙、丙三人从四门课程中任选一门，可以看成三次独立重复试验，X 为甲、乙、丙三人中选修《数学史》的人数，则X ～B ⎝ ⎛⎭⎪⎫3，14，所以P(X ＝k)＝C k 3⎝ ⎛⎭⎪⎫14k ⎝ ⎛⎭⎪⎫343－k，k ＝0,1,2,3，所以X 的概率分布为所以X 的数学期望E(X)＝3³14＝34.6．计数原理、二项式定理和数学归纳法1．已知等式(1＋x)2n －1＝(1＋x)n －1(1＋x)n.(1)求(1＋x)2n －1的展开式中含x n的项的系数，并化简：C 0n －1C nn ＋C 1n －1C n －1n ＋…＋C n －1n －1C 1n ；(2)证明：(C 1n )2＋2(C 2n )2＋…＋n(C n n )2＝nC n2n －1. (1)解 (1＋x)2n －1的展开式中含x n 的项的系数为C n2n －1，由(1＋x)n －1(1＋x)n＝(C 0n －1＋C 1n －1x ＋…＋C n －1n －1xn －1)(C 0n ＋C 1n x ＋…＋C n n x n )可知，(1＋x)n －1(1＋x)n的展开式中含x n的项的系数为C 0n －1C nn ＋C 1n －1C n －1n ＋…＋C n －1n －1C 1n . 所以C 0n －1C nn ＋C 1n －1C n －1n ＋…＋C n －1n －1C 1n ＝C n2n －1. (2)证明当k ∈N *时，kC kn ＝k²n ！k ！(n －k )！＝n ！(k －1)！(n －k )！＝n²(n －1)！(k －1)！(n －k )！＝nC k －1n －1，所以(C 1n)2＋2(C 2n)2＋…＋n(C n n)2＝∑k ＝1n[k(C k n )2]＝k ＝1n (kC k n C kn )＝k ＝1n (nC k －1n －1C kn )＝n k ＝1n (C k －1n －1C kn )＝n k ＝1n (C n －k n －1C kn )．由(1)知C 0n －1C n n ＋C 1n －1C n －1n ＋…＋C n －1n －1C 1n ＝C n2n －1，即k ＝1n (C n －k n －1C k n )＝C n2n －1，所以(C 1n )2＋2(C 2n )2＋…＋n(C n n )2＝nC n2n －1.2．(2017²江苏泰州中学调研)在平面直角坐标系xOy 中，点P(x 0，y 0)在曲线y ＝x 2(x ＞0)上．已知点A(0，－1)，P n (x n0，y n0)，n ∈N *.记直线AP n 的斜率为k n . (1)若k 1＝2，求P 1的坐标； (2)若k 1为偶数，求证：k n 为偶数． (1)解因为k 1＝2，所以y 0＋1x 0＝x 20＋1x 0＝2，解得x 0＝1，y 0＝1，所以P 1的坐标为(1,1)．(2)证明方法一设k 1＝2p(p ∈N *)，即y 0＋1x 0＝x 20＋1x 0＝2p.所以x 20－2px 0＋1＝0，所以x 0＝p±p 2－1. 因为y 0＝x 2，所以k n ＝y n0＋1x n 0＝x 2n0＋1x n 0＝x n 0＋1x n 0，所以当x 0＝p ＋p 2－1时，k n ＝(p ＋p 2－1)n＋⎝ ⎛⎭⎪⎫1p ＋p 2－1n ＝(p ＋p 2－1)n ＋(p －p 2－1)n. 同理，当x 0＝p －p 2－1时，k n ＝(p ＋p 2－1)n ＋(p －p 2－1)n.①当n ＝2m(m ∈N *)时，k n ＝2∑k ＝0mC 2k n pn －2k(p 2－1)k，所以k n 为偶数．②当n ＝2m ＋1(m ∈N )时，k n ＝2∑k ＝0mC 2k n pn －2k(p 2－1)k，所以k n 为偶数．综上，k n 为偶数．方法二因为⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0＋1x 0⎝ ⎛⎭⎪⎫x n ＋10＋1x n ＋10＝x n ＋20＋1x n ＋20＋x n0＋1x n 0，所以k n ＋2＝k 1k n ＋1－k n .k 2＝x 20＋1x 20＝⎝ ⎛⎭⎪⎫x 0＋1x 02－2＝k 21－2.设命题p(n)：k n ，k n ＋1均为偶数．以下用数学归纳法证明“命题p(n)是真命题”．①因为k 1是偶数，所以k 2＝k 21－2也是偶数．当n ＝1时，p(n)是真命题；②假设当n ＝m(m ∈N *)时，p(n)是真命题，即k m ，k m ＋1均为偶数，则k m ＋2＝k 1k m ＋1－k m 也是偶数，即当n ＝m ＋1时，p(n)也是真命题．由①②可知，对n ∈N *，p(n)均是真命题，从而k n 是偶数．3．(2017²江苏扬州中学模拟)在数列{a n }中，a n ＝cos π3³2(n ∈N *)(1)试将a n ＋1表示为a n 的函数关系式； (2)若数列{b n }满足b n ＝1－2n²n！(n ∈N *)，猜想a n 与b n 的大小关系，并证明你的结论．解 (1)a n ＝cos π3³2n －2＝cos 2π3³2n －1＝2⎝⎛⎭⎪⎫cosπ3³2n －12－1， ∴a n ＝2a 2n ＋1－1， ∴a n ＋1＝±a n ＋12，又n ∈N *，n ＋1≥2，a n ＋1＞0， ∴a n ＋1＝a n ＋12. (2)当n ＝1时，a 1＝－12，b 1＝1－2＝－1，∴a 1＞b 1，当n ＝2时，a 2＝12，b 2＝1－12＝12，∴a 2＝b 2，当n ＝3时，a 3＝32，b 3＝1－19＝89，∴a 3＜b 3，猜想：当n ≥3时，a n ＜b n ，下面用数学归纳法证明． ①当n ＝3时，由上知，a 3＜b 3，结论成立． ②假设当n ＝k ，k ≥3，n ∈N *时，a k ＜b k 成立，即a k ＜1－2k²k！，则当n ＝k ＋1时，a k ＋1＝a k ＋12＜2－2k²k！2＝1－1k²k！， b k ＋1＝1－2(k ＋1)²(k ＋1)！，要证a k ＋1＜b k ＋1，即证明⎝ ⎛⎭⎪⎫1－1k²k！2＜⎝ ⎛⎭⎪⎫1－2(k ＋1)²(k ＋1)！2，即证明1－1k²k！＜1－4(k ＋1)²(k ＋1)！＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2(k ＋1)²(k ＋1)！2，即证明1k²k！－4(k ＋1)²(k ＋1)！＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2(k ＋1)²(k ＋1)！2＞0，即证明(k －1)2k (k ＋1)²(k ＋1)！＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2(k ＋1)²(k ＋1)！2＞0，显然成立．∴n ＝k ＋1时，结论也成立．综合①②可知：当n ≥3时，a n ＜b n 成立．综上可得：当n ＝1时，a 1＞b 1；当n ＝2时，a 2＝b 2，当n ≥3，n ∈N *时，a n ＜b n .4．已知f n (x)＝C 0n x n －C 1n (x －1)n ＋…＋(－1)k C k n (x －k)n ＋…＋(－1)n C n n (x －n)n，其中x ∈R ，n ∈N *，k ∈N ，k ≤n.(1)试求f 1(x)，f 2(x)，f 3(x)的值；(2)试猜测f n (x)关于n 的表达式，并证明你的结论．解 (1)f 1(x)＝C 01x －C 11(x －1)＝1，f 2(x)＝C 02x 2－C 12(x －1)2＋C 22(x －2)2＝x 2－2(x －1)2＋(x －2)2＝2，f 3(x)＝C 03x 3－C 13(x －1)3＋C 23(x －2)3－C 33(x －3)3＝x 3－3(x －1)3＋3(x －2)3－(x －3)3＝6. (2)猜测f n (x)＝n ！，n ∈N *. 以下用数学归纳法证明．①当n ＝1时，f 1(x)＝1，等式成立． ②假设当n ＝m 时，等式成立，即 f m (x)＝k ＝0m (－1)k C k m (x －k)m＝m ！.当n ＝m ＋1时，则f m ＋1(x)＝k ＝0m ＋1(－1)k C k m ＋1²(x－k)m ＋1.因为C k m ＋1＝C k m ＋C k －1m ，kC k m ＋1＝(m ＋1)²C k －1m ，其中k ＝1,2，…，m ，且C 0m ＋1＝C 0m ，C m ＋1m ＋1＝C mm ，所以f m ＋1(x)＝k ＝0m ＋1(－1)k C k m ＋1(x －k)m ＋1＝x k ＝0m ＋1(－1)k C k m ＋1(x －k)m －k ＝0m ＋1(－1)k kC km ＋1(x －k)m＝x k ＝0m (－1)k C k m(x －k)m＋x ∑k ＝1m ＋1²(－1)k Ck －1m(x －k)m－(m ＋1)∑k ＝1m ＋1²(－1)k C k －1m (x －k)m＝x²m！＋(－x ＋m ＋1)k ＝0m (－1)k C km ²[(x－1)－k]m＝x²m！＋(－x ＋m ＋1)²m!＝(m＋1)²m！＝(m＋1)！.即n＝m＋1时，等式也成立．由①②可知，对n∈N*，均有f n(x)＝n！.。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：6个解答题专项强化练(二)

6个解答题专项强化练(二) 空间中位置关系的证明1.在长方体ABCD -A1B 1C 1D 1中，AB ＝BC ＝EC ＝12AA 1.求证： (1)AC 1∥平面BDE ；(2)A 1E ⊥平面BDE .证明：(1)连结AC 交BD 于点O ，连结OE .在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中，因为四边形ABCD 为正方形，所以点O 为AC 的中点，因为AA 1∥CC 1且AA 1＝CC 1，又EC ＝12AA 1，所以EC ＝12CC 1，即点E 为CC 1的中点，于是在△CAC 1中，AC 1∥OE .又因为OE ⊂平面BDE ，AC 1⊄平面BDE ，所以AC 1∥平面BDE .(2)连结B 1E .设AB ＝a ，则在△BB 1E 中，BE ＝B 1E ＝2a ，BB 1＝2a .所以BE 2＋B 1E 2＝BB 21 ，所以B 1E ⊥BE .由ABCD -A 1B 1C 1D 1为长方体，得A 1B 1⊥平面BB 1C 1C .因为BE ⊂平面BB 1C 1C ，所以A 1B 1⊥BE .因为B 1E ∩A 1B 1＝B 1，B 1E ⊂平面A 1B 1E ，A 1B 1⊂平面A 1B 1E ，所以BE ⊥平面A 1B 1E . 又因为A 1E ⊂平面A 1B 1E, 所以A 1E ⊥BE .同理A 1E ⊥DE .又因为BE ∩DE ＝E ，BE ⊂平面BDE ，DE ⊂平面BDE ，所以A 1E ⊥平面BDE .2.如图，在四棱锥P -ABCD 中，底面ABCD 是矩形，平面PAD ⊥平面ABCD ，AP ＝AD ，M ，N 分别为棱PD ，PC 的中点．求证：(1)MN ∥平面PAB;(2)AM ⊥平面PCD .证明：(1)因为M ，N 分别为棱PD ，PC 的中点，所以MN ∥DC,又因为底面ABCD 是矩形，所以AB ∥DC ，所以MN ∥AB .又AB ⊂平面PAB ，MN ⊄平面PAB ，所以MN ∥平面PAB .(2)因为AP ＝AD ，M 为PD 的中点，因为平面PAD ⊥平面ABCD ，平面PAD ∩平面ABCD ＝AD ，CD ⊥AD ，CD ⊂平面ABCD ，所以CD ⊥平面PAD .又AM ⊂平面PAD ，所以CD ⊥AM .因为CD ∩PD ＝D ，CD ⊂平面PCD ，PD ⊂平面PCD ，所以AM ⊥平面PCD .3.如图，已知四棱锥P -ABCD 的底面ABCD 是平行四边形，PA ⊥平面ABCD ，M 是AD 的中点，N 是PC 的中点．(1)求证：MN ∥平面PAB ；(2)若平面PMC ⊥平面PAD ，求证：CM ⊥AD .证明：(1)取PB 的中点E ，连结EA ，EN ，在△PBC 中，EN ∥BC 且EN ＝12BC ，由AM ＝12AD ，AD ∥BC ，AD ＝BC ，得EN ∥AM ，EN ＝AM . ∴四边形ENMA 是平行四边形，∴MN ∥AE .又MN ⊄平面PAB ，AE ⊂平面PAB ，∴MN ∥平面PAB .(2)过点A 作PM 的垂线，垂足为H .∵平面PMC ⊥平面PAD ，平面PMC ∩平面PAD ＝PM ，AH ⊥PM ，AH ⊂平面PAD ，∴AH ⊥平面PMC ，又CM ⊂平面PMC ，∴AH ⊥CM .∵PA ⊥平面ABCD ，CM ⊂平面ABCD ，∴PA ⊥CM .∵PA ∩AH ＝A ，PA ⊂平面PAD ，AH ⊂平面PAD ，∴CM ⊥平面PAD .∵AD ⊂平面PAD ，∴CM ⊥AD .4.如图，在直三棱柱ABC -A1B 1C 1中，BC ⊥AC ，D ，E 分别是AB ，AC的中点．求证：(1)B 1C 1∥平面A 1DE ；(2)平面A 1DE ⊥平面ACC 1A 1.证明：(1)因为D ，E 分别是AB ，AC 的中点，又因为在三棱柱ABC-A1B1C1中，B1C1∥BC，所以B1C1∥DE.又B1C1⊄平面A1DE，DE⊂平面A1DE，所以B1C1∥平面A1DE.(2)在直三棱柱ABC-A1B1C1中，CC1⊥底面ABC，又DE⊂底面ABC，所以CC1⊥DE.又BC⊥AC，DE∥BC，所以DE⊥AC，又CC1⊂平面ACC1A1，AC⊂平面ACC1A1，且CC1∩AC＝C，所以DE⊥平面ACC1A1.又DE⊂平面A1DE，所以平面A1DE⊥平面ACC1A1.5.如图，在三棱锥P-ABC中，PA⊥AB，PA⊥BC，AB⊥BC，PA＝AB＝BC＝2，D为线段AC的中点，E为线段PC上一点．(1)求证：PA⊥BD；(2)求证：平面BDE⊥平面PAC；(3)当PA∥平面BDE时，求三棱锥E-BCD的体积．解：(1)证明：因为PA⊥AB，PA⊥BC，AB∩BC＝B，所以PA⊥平面ABC.又因为BD⊂平面ABC，所以PA⊥BD.(2)证明：因为AB＝BC，D为AC的中点，所以BD⊥AC.由(1)知，PA⊥BD，又AC∩PA＝A，所以BD⊥平面PAC.因为BD⊂平面BDE，所以平面BDE⊥平面PAC.(3)因为PA∥平面BDE，平面PAC∩平面BDE＝DE，所以PA∥DE.因为D为AC的中点，所以DE＝12PA＝1，BD＝DC＝ 2.由(1)知，PA⊥平面ABC，所以DE⊥平面ABC.所以三棱锥E-BCD的体积V＝16BD·DC·DE＝13.6．由四棱柱ABCD-A1B1C1D1截去三棱锥C1-B1CD1后得到的几何体如图所示．四边形ABCD为正方形，O为AC与BD的交点，E为AD的中点，A1E⊥平面ABCD.(1)证明：A1O∥平面B1CD1；(2)设M是OD的中点，证明：平面A1EM⊥平面B1CD1.证明：(1)取B1D1的中点O1，连结CO1，A1O1，因为ABCD-A1B1C1D1是四棱柱，所以A1O1∥OC，A1O1＝OC，因此四边形A1OCO1为平行四边形，所以A1O∥O1C，因为O1C⊂平面B1CD1，A1O⊄平面B1CD1，所以A1O∥平面B1CD1.(2)因为E，M分别为AD，OD的中点，所以EM∥AO.因为AO⊥BD，所以EM⊥BD，又A1E⊥平面ABCD，BD⊂平面ABCD，所以A1E⊥BD，因为B1D1∥BD，所以EM⊥B1D1，A1E⊥B1D1，又A1E⊂平面A1EM，EM⊂平面A1EM，A1E∩EM＝E，所以B1D1⊥平面A1EM，又B1D1⊂平面B1CD1，所以平面A1EM⊥平面B1CD1.。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练14个填空题综合仿真练(五)

14个填空题综合仿真练(五)1 •已知集合U = {1,2,3,4,5} , A= {3,4} , B= {1,4,5}，则A U (?u B)= _________ .解析：•••集合U = {1,2,3,4,5}, A= {3,4} , B= {1,4,5} , A ?u B= {2,3} , A U (?u B) = {2,3,4} • 答案:{2,3,4}2•已知i 为虚数单位，复数z1= 3+ yi(y€ R), z2= 2-i,且Z1= 1 + i,贝V y= ___________ .Z2 解析：因为z1= 1+ i，所以Z1=(1 + i)z2= (1 + i)(2 - i) = 3+ i，所以y= 1.Z2答案：123.已知倾斜角为a的直线l的斜率等于双曲线X2—才=1的离心率，则sinf号9 - 2a」解析：因为双曲线的离心率e= 2,所以tan a= 2，所以sin 2号9—2 a = sin 2 a=2sin 久cos a 2tan a 4・ 2 | 2 = _ ‘ 2 = _.sin a+ cos a 1 + tan a 5答案:454•某中学共有学生2 000人，其中高一年级共有学生650人，高二男生有370人•现在全校学生中随机抽取 1 名,抽到高二年级女生的概率是0.19.则该校高三学生共有______________________ 人.解析：设高二女生人数为x人，所以二匕=0.佃，即x= 380，所以高三人数为 2 0002 000—650 —370 —380 = 600 人.答案：6005.已知偶函数f(x)在［0，+^ )上单调递减，且f(3) = 0，则不等式f(x2—2x)>0的解集为________ •解析：根据偶函数的性质，可得—3<x2—2x<3，从而可得—1vxv3，所以不等式的解集为(T,3)・答案:(—1,3)6•阅读如图所示的算法流程图，若输入的n是30，则输出的变量S的值是___________ •3111 n2所以 a n = 2+ 2(n -1)=-即 a n = 2，所以由a n = 2a 2 018可得2 = 2X ■，所以n = 1 009.n 2 018 答案：1 009 ［0,2上恰有三个零点X 1,9.函数f(x) = sinx + 3cosx — a 在区间函数在区间［0,2 n 上恰有三个零点 X i ,X 3 = 解析：f(x) = sin x +,3cos x - a = 2sin x +于一 a ,解析：根据算法流程图知，当 n = 30时，n > 2, S = 30, n = 28 ;当n = 28时，n > 2, S =58, n = 26;;当 n = 2 时，S = 30 + 28+ 26+…+ 2= 15 30+ 2 = 240, n = 0.当 n = 0时，n v 2，输出 S = 240.答案：2407.已知 Q i 是集合｛(x , y)|x 2 + y 2< 1｝所表示的区域，购是集合｛(x , y)|y w |x|｝所表示的区域，向区域 Q 内随机的投一个点，则该点落在区域Q 2内的概率为解析：如图所示，作出区域 Q i (圆面), 几何概型的概率计算公式得，该点落在区域答案：34an — 18.数列｛a n ｝满足 a 1 = 2, a ?= 1,且 a n + 1鼻_ 勺n 1a n (n >2)，则使得a n = 2a 2。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练14个填空题专项强化练(十) 空间几何体 Word版含解析

个填空题专项强化练(十)空间几何体组——题型分类练题型一平面及其基本性质．若空间中有两条直线，则“这两条直线为异面直线”是“这两条直线没有公共点”的条件(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)．解析：若两直线为异面直线，则两直线无公共点，反之不一定成立．答案：充分不必要．设，，是空间中的三条直线，下面给出四个命题：①若∥，∥，则∥；②若⊥，⊥，则∥；③若与相交，与相交，则与相交；④若⊂平面α，⊂平面β，则，一定是异面直线．上述命题中正确的命题是(写出所有正确命题的序号)．解析：由公理知①正确；当⊥，⊥时，与可以相交、平行或异面，故②错；当与相交，与相交时，与可以相交、平行，也可以异面，故③错；⊂α，⊂β，并不能说明与“不同在任何一个平面内”，故④错．答案：①题型二空间中的平行与垂直．给出下列条件：①∥α；②与α至少有一个公共点；③与α至多有一个公共点．能确定直线在平面α外的条件的序号为．解析：直线在平面α外指：∥α或直线与平面α仅有一个交点．答案：①③.如图，在空间四边形中，∈，∈，若＝，则直线与平面的位置关系是．解析：因为＝，所以∥，又⊄平面，⊂平面，所以∥平面.答案：平行．已知，是两条不同的直线，α，β，γ是三个不同的平面，则下列命题中正确的序号是．①若α⊥γ，α⊥β，则γ∥β②若∥，⊂α，⊂β，则α∥β③若∥，⊥α，⊥β，则α∥β④若∥，∥α，则∥α解析：垂直于同一个平面的两个平面平行或相交，所以①错误；两个平面内的两条直线平行，这两个平面不一定平行，所以②错误；两个平面同时垂直于两条平行直线，这两个平面平行，所以③正确；两条平行直线中的一条平行于一个平面，另一条不一定平行于该平面，所以④错误．答案：③．α，β为两个不同的平面，，为两条不同的直线，下列命题中正确的是(写出所有正确命题的序号)．①若α∥β，⊂α，则∥β；②若∥α，⊂α，则∥；③若α⊥β，α∩β＝，⊥，则⊥β；④若⊥α，⊥β，⊥α，则⊥β.解析：在①中，若α∥β，⊂α，则由面面平行的性质定理得∥β，故①正确；在②中，若∥α，⊂α，则∥或与异面，故②错误；在③中，若α⊥β，α∩β＝，⊥，则与β相交、平行或⊂β，故③错误；在④中，若⊥α，⊥β，则α∥β.又⊥α，所以⊥β，故④正确．答案：①④.如图，⊥⊙所在平面，是⊙的直径，是⊙上一点，⊥，⊥，给出下列结论：①⊥；②⊥；③⊥；④⊥平面.其中正确结论的序号是．解析：①⊂平面，⊥，⊥，∩＝，⊂平面，⊂平面⇒⊥平面⇒⊥，故①正确；②⊥，⊥，∩＝，⊂平面，⊂平面⇒⊥平面⇒⊥，故②正确；③若⊥⇒⊥平面，则∥与已知矛盾，故③错误，由①可知④正确．答案：①②④题型三空间几何体的表面积和体积．正六棱柱的高为，底面边长为，则它的表面积为．解析：底＝××＝，侧＝××＝，所以表＝侧＋底＝＋＝(＋)．答案：(＋)．已知正四棱锥的底面边长是，侧棱长是，则该正四棱锥的体积为．解析：如图，在正四棱锥-中，＝，＝，设正四棱锥的高为，连结，则＝＝.在直角三角形中，＝＝.。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练14个填空题专项强化练(八) 数列 Word版含解析

个填空题专项强化练(八)数列组——题型分类练题型一等差、等比数列的基本运算．设是等差数列{}的前项和，若＝，＝－，则的值为．解析：因为等差数列{}满足＝，＝－，所以＝＝－，＝－，所以＝＝－，所以＝＋＝－.答案：－．设公比不为的等比数列{}满足＝－，且，，成等差数列，则数列{}的前项和为．解析：设等比数列{}的公比为，因为，，成等差数列，所以＝＋，所以＝＋，即－－＝，又≠，解得＝－.因为＝－，所以＝－，解得＝.则数列{}的前项和＝＝.答案：．已知等差数列{}的首项为＝.若{＋}为等比数列，则＝.解析：设等差数列{}的公差为，由题意得(＋)＝(＋)(＋)，即(＋＋)＝(＋)(＋＋)⇒＝，因此＝＝.答案：．已知等比数列{}的各项均为正数，若＝，＋＝，则＝.解析：法一：设等比数列{}的首项为(>)，公比为(>)，由题意(\\(＝((，＋＝()，))解得(\\(＝()，＝()，))所以＝＝.法二：(整体思想)依题意由(\\(＝\()，＋＝()，))得＋－＝，即(＋)(－)＝，又等比数列{}各项均为正数，所以＝，从而＝，从而由＝＝，又>，所以＝，＝＝×＝.答案：题型二等差、等比数列的性质．设{}是等差数列，若＋＋＝，则＝.解析：因为{}是等差数列，＋＋＝，所以＋＋＝＝，解得＝，所以＝(＋)＝＝.答案：．设是等比数列{}的前项和，若＝，则＝.解析：设＝，＝，由数列{}为等比数列，得，－，－为等比数列，∴＝，－＝，－＝，∴＝，∴＝＝.答案：．若等比数列{}的各项均为正数，且＋＝，则＋＋…＋＝.解析：因为＋＝＝，所以＝.所以＋＋…＋＝(…)＝[()·()·…·()]＝()＝()＝＝＝.答案：．已知数列{}是等差数列，且>，若＋＋…＋＝，则·的最大值为．解析：法一：设等差数列{}的公差为(≥)，由题意得，＋＝，所以＝－，所以·＝(＋)·(＋)＝(－)·(＋)＝－＋.又≥，所以当＝时，·有最大值.法二：由等差数列的性质知，(＋)＝，即＋＝，所以由基本不等式得·≤＝，当且仅当＝＝时取等号，所以·有最大值.答案：．已知两个等差数列{}和{}的前项和分别为和，若＝，则使得为整数的正整数的个数是．解析：由＝＝＝＝＝＋.因此∈*，∈*，故＋＝，即共有个．答案：题型三数列的综合问题．已知等比数列{}的前项和为，且，，成等差数列，若＝，则数列{＋}的前项和为．解析：由，，成等差数列，可得＋＝，则＝，则等比数列{}的公比＝＝，则数列{}的前项和为＝，解得＝，所以＝×－，＝＝，则＋＝＝－，其前项和为＋＋…＋＝.答案：．对于数列{}，定义数列{}满足：＝＋－(∈*)，且＋－＝(∈*)，＝，＝－，则＝.解析：由＝，＝－及＝＋－得＝－＝－，又由＋－＝得数列{}是等差数列，＝＋(－)×＝－，所以＋－＝－，从而得－＝－⇒＝，－＝－⇒＝.答案：．在等差数列{}中，首项＝，公差＝，若某学生对其中连续项进行求和，在漏掉一项的前提下，求得余下项的和为，则此连续项的和为．解析：由已知条件可得数列{}的通项公式＝＋，设连续项为＋，＋，＋，…，＋，∈，设漏掉的一项为＋≤≤，由－＋＝，得(＋＋＋)×－－－＝，即－＝，即－＝，所以≤＝＋≤<≤≤<，所以＝，此时，由＝＋得＝，所以＋＝＝，故此连续项的和为.答案：组——高考提速练．设为等差数列{}的前项和，若＝，＝，则＝.解析：法一：由等差数列的通项公式，得＝＋，则＝，＝－，＝×(－)＋×＝.法二：＝＝＝＝.答案：。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：3个附加题专项强化练及答案(3份)

3个附加题专项强化练(一) 选修4系列(理科)A 组1．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，已知圆O 的直径AB ＝4，C 为AO 的中点，弦DE 过点C 且满足CE ＝2CD ，求△OCE 的面积．解：设CD ＝x ，则CE ＝2x . 因为CA ＝1，CB ＝3，由相交弦定理，得CA ·CB ＝CD ·CE ，所以1×3＝2x 2，解得x ＝62. 取DE 的中点H ，连结OH ，则OH ⊥DE .因为EH ＝32CD ＝364，所以OH 2＝OE 2－EH 2＝22－⎝ ⎛⎭⎪⎫3642＝58，所以OH ＝104.又因为CE ＝2x ＝6，所以△OCE 的面积S ＝12OH ·CE ＝12×104×6＝154.B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知a ，b 是实数，如果矩阵A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤3 a b －2所对应的变换T 把点(2,3)变成点(3,4)．(1)求a ，b 的值；(2)若矩阵A 的逆矩阵为B ，求B 2.解：(1)由题意，得⎣⎢⎡⎦⎥⎤3 a b －2⎣⎢⎡⎦⎥⎤23＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤34，即⎩⎪⎨⎪⎧6＋3a ＝3，2b －6＝4.解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－1，b ＝5.(2)由(1)，得A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤3 －15 －2.由矩阵的逆矩阵公式得B ＝⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤－2－11－1－5－1 3－1＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 －15 －3.所以B 2＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 －15 －3⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 －15 －3＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤－11－54.C ．[选修4－4：坐标系与参数方程]已知圆O 1和圆O 2的极坐标方程分别为ρ＝2，ρ2－22ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π4＝2.(1)把圆O 1和圆O 2的极坐标方程化为直角坐标方程； (2)求经过两圆交点的直线的极坐标方程．解：(1)由ρ2＝x 2＋y 2，且⎩⎪⎨⎪⎧x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ，得圆O 1的直角坐标方程为x 2＋y 2＝4，由ρ2－22ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π4＝2，得ρ2－2ρ(cos θ＋sin θ)＝2，x 2＋y 2－2(x ＋y )＝2，故圆O 2的直角坐标方程为x 2＋y 2－2x －2y －2＝0.(2)联立方程⎩⎪⎨⎪⎧x 2＋y 2－4＝0，x 2＋y 2－2x －2y －2＝0，两式相减，得经过两圆交点的直线方程为x ＋y －1＝0，该直线的极坐标方程为ρcos θ＋ρsin θ－1＝0. D ．[选修4－5：不等式选讲] 解不等式：|x －2|＋x |x ＋2|＞2.解：当x ≤－2时，不等式化为(2－x )＋x (－x －2)＞2，即－x 2－3x >0，解得－3＜x ≤－2；当－2＜x ＜2时，不等式化为(2－x )＋x (x ＋2)＞2，即x 2＋x >0，解得－2＜x ＜－1或0＜x ＜2；当x ≥2时，不等式化为(x －2)＋x (x ＋2)＞2，即x 2＋3x －4>0，解得x ≥2. 所以原不等式的解集为{x |－3＜x ＜－1或x ＞0}． 2．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，圆O 是△ABC 的外接圆，点D 是劣弧BC 的中点，连结AD 并延长，与以C 为切点的切线交于点P ，求证：PC PA ＝BDAC.证明：连结CD ，因为CP 为圆O 的切线，所以∠PCD ＝∠PAC ，又∠P 是公共角，所以△PCD ∽△PAC ，所以PC PA ＝CDAC，因为点D 是劣弧BC 的中点，所以CD ＝BD ，即PC PA ＝BD AC. B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知矩阵A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 32 d ，若A ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤84，求矩阵A 的特征值．解：因为A ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤a 32 d ⎣⎢⎡⎦⎥⎤12＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤ a ＋62＋2d ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤84，所以⎩⎪⎨⎪⎧a ＋6＝8，2＋2d ＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，d ＝1.所以A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2321.所以矩阵A 的特征多项式为f (λ)＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ－2 －3－2 λ－1＝(λ－2)(λ－1)－6＝λ2－3λ－4，令f (λ)＝0，解得矩阵A 的特征值为λ1＝－1，λ2＝4. C ．[选修4－4：坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中，已知直线l ：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝t ＋1y ＝7－2t (t 为参数)与椭圆C ：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝a cos θy ＝3sin θ(θ为参数，a ＞0)的一条准线的交点位于y 轴上，求实数a 的值．解：由题意，直线l 的普通方程为2x ＋y ＝9，椭圆C 的普通方程为y 29＋x 2a2＝1(0＜a ＜3)，椭圆C 的准线方程为y ＝±99－a2，故99－a2＝9，解得a ＝22(负值舍去)．D ．[选修4－5：不等式选讲]求函数y ＝3sin x ＋22＋2cos 2x 的最大值．解：y ＝3sin x ＋22＋2cos 2x ＝3sin x ＋4cos 2x ，由柯西不等式得y 2＝(3sin x ＋4cos 2x )2≤(32＋42)(sin 2x ＋cos 2x )＝25，当且仅当4sin x ＝3|cos x |，即sin x ＝35，|cos x |＝45时等号成立，所以y max ＝5.所以函数y ＝3sin x ＋22＋2cos 2x 的最大值为5. 3．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，△ABC 的顶点A ，C 在圆O 上，B 在圆外，线段AB 与圆O 交于点M .(1)若BC 是圆O 的切线，且AB ＝8，BC ＝4，求线段AM 的长度； (2)若线段BC 与圆O 交于另一点N ，且AB ＝2AC ，求证：BN ＝2MN . 解：(1)设AM ＝t ，则BM ＝8－t (0<t <8)，由切割线定理可得BC 2＝BM ·BA .∴16＝8(8－t )，解得t ＝6，即线段AM 的长度为6. (2)证明：由题意，∠A ＝∠MNB ，∠B ＝∠B ， ∴△BMN ∽△BCA ，∴BN BA ＝MN CA， ∵AB ＝2AC ，∴BN ＝2MN . B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知变换T 把平面上的点(3，－4)，(5,0)分别变换成(2，－1)，(－1,2)，试求变换T 对应的矩阵M .解：设M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab c d ，由题意得，⎣⎢⎡⎦⎥⎤ab cd ⎣⎢⎡⎦⎥⎤3 5－4 0＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤ 2 －1－1 2， ∴⎩⎪⎨⎪⎧3a －4b ＝2，5a ＝－1，3c －4d ＝－1，5c ＝2，解得⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧a ＝－15，b ＝－1320，c ＝25，d ＝1120，即M ＝⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤－15 －132025 1120. C ．[选修4－4：坐标系与参数方程] 在极坐标系中，求直线θ＝π4(ρ∈R)被曲线ρ＝4sin θ所截得的弦长．解：法一：在ρ＝4sin θ中，令θ＝π4，得ρ＝4sin π4＝22，即所求弦长为2 2.法二：以极点O 为坐标原点，极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系．直线θ＝π4(ρ∈R)的直角坐标方程为y ＝x ，①曲线ρ＝4sin θ的直角坐标方程为x 2＋y 2－4y ＝0，②由①②得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝0，y ＝0或⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝2，故直线θ＝π4(ρ∈R)被曲线ρ＝4sin θ所截弦长的端点坐标分别为(0,0)，(2,2)，所以直线θ＝π4(ρ∈R)被曲线ρ＝4sin θ所截得的弦长为22＋22＝2 2.D ．[选修4－5：不等式选讲]已知a ≠b ，求证：a 4＋6a 2b 2＋b 4＞4ab (a 2＋b 2)．证明：a 4＋6a 2b 2＋b 4－4ab (a 2＋b 2) ＝a 4＋6a 2b 2＋b 4－4a 3b －4b 3a ＝a 4－4a 3b ＋6a 2b 2－4b 3a ＋b 4＝(a －b )4，∵a ≠b ，∴a 4＋6a 2b 2＋b 4－4ab (a 2＋b 2)>0， ∴a 4＋6a 2b 2＋b 4>4ab (a 2＋b 2)．4．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，AB 是圆O 的直径，弦CA ，BD 的延长线相交于点E ，EF 垂直BA 的延长线于点F ，连结FD .求证：∠DEA ＝∠DFA .证明：连结AD ，∵AB 是圆O 的直径，∴∠ADB ＝90°， ∴∠ADE ＝90°，又EF ⊥FB ， ∴∠AFE ＝90°， ∴A ，F ，E ，D 四点共圆， ∴∠DEA ＝∠DFA .B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知矩阵M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 a 3 b 的一个特征值λ＝－1及对应的特征向量e ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－1，求矩阵M 的逆矩阵．解：由题知，⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a 3b ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－1＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－a 3－b ＝－1·⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－1＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1 1，即⎩⎪⎨⎪⎧1－a ＝－1，3－b ＝1，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝2，M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1232.∴det(M )＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪1232＝1×2－2×3＝－4， ∴M－1＝⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤－12 1234 －14. C ．[选修4－4：坐标系与参数方程]已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1＋t 2y ＝t(t 为参数)，曲线C 的极坐标方程为ρ＝3cos θ，试判断直线l 与曲线C 的位置关系．解：由题意知，直线l 的普通方程为2x －y －2＝0，由ρ2＝x 2＋y 2，且⎩⎪⎨⎪⎧x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ，得曲线C 的直角坐标方程为⎝ ⎛⎭⎪⎫x －322＋y 2＝94，它表示圆．由圆心⎝ ⎛⎭⎪⎫32，0到直线l 的距离d ＝15＝55＜32，得直线l 与曲线C 相交．D ．[选修4－5：不等式选讲]设x ，y ，z 均为正实数，且xyz ＝1，求证：1x 3y ＋1y 3z ＋1z 3x≥xy ＋yz ＋zx .证明：∵x ，y ，z 均为正实数，且xyz ＝1， ∴1x 3y ＋1y 3z ＋1z 3x ＝z x2＋x y 2＋y z2，∴由柯西不等式可得⎝ ⎛⎭⎪⎫z x 2＋x y 2＋y z 2(xy ＋yz ＋zx )≥⎝ ⎛⎭⎪⎫xyz x＋xyz y ＋xyz z 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫xyz x ＋xyz y ＋xyz z 2＝(xy＋yz ＋zx )2.∴1x 3y ＋1y 3z ＋1z 3x≥xy ＋yz ＋zx .B 组1．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，已知△ABC 内接于⊙O ，连结AO 并延长交⊙O 于点D ，∠ACB ＝∠ADC .求证：AD ·BC ＝2AC ·CD.证明：∵∠ACB ＝∠ADC ，AD 是⊙O 的直径， ∴AD 垂直平分BC ，设垂足为E ，∵∠ACB ＝∠EDC ，∠ACD ＝∠CED ， ∴△ACD ∽△CED ， ∴AD CD ＝AC CE， ∴AD ·12BC ＝AC ·CD ，∴AD ·BC ＝2AC ·CD . B ．[选修4－2：矩阵与变换]在平面直角坐标系xOy 中，设点A (－1,2)在矩阵M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤－10 01对应的变换作用下得到点A ′，将点B (3,4)绕点A ′逆时针旋转90°得到点B ′，求点B ′的坐标．解：设B ′(x ，y )，依题意，由⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1 0 0 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤－1 2＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤12，得A ′(1,2)．则A ′B ――→＝(2,2)，A ′B ′――→＝(x －1，y －2)．记旋转矩阵N ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 －11 0，则⎣⎢⎡⎦⎥⎤0 －11 0⎣⎢⎡⎦⎥⎤22＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x －1y －2，即⎣⎢⎡⎦⎥⎤－2 2＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x －1y －2，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1，y ＝4.所以点B ′的坐标为(－1,4)． C ．[选修4－4：坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中，已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－8＋t ，y ＝t2(t 为参数)，曲线C 的参数方程为⎩⎨⎧x ＝2s 2，y ＝22s(s 为参数)．设P 为曲线C 上的动点，求点P 到直线l 的距离的最小值．解：直线l 的普通方程为x －2y ＋8＝0. 因为点P 在曲线C 上，设P (2s 2,22s )，从而点P 到直线l 的距离d ＝|2s 2－42s ＋8|12＋－2＝s －22＋45.当s ＝2时，d min ＝455. 因此当点P 的坐标为(4,4)时，曲线C 上点P 到直线l 的距离取到最小值455.D ．[选修4－5：不等式选讲]已知a ，b ，c ∈R,4a 2＋b 2＋2c 2＝4，求2a ＋b ＋c 的最大值．解：由柯西不等式，得[(2a )2＋b 2＋(2c )2]·⎣⎢⎡⎦⎥⎤12＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫122≥(2a ＋b ＋c )2.因为4a 2＋b 2＋2c 2＝4，所以(2a ＋b ＋c )2≤10. 所以－10≤2a ＋b ＋c ≤10，所以2a ＋b ＋c 的最大值为10，当且仅当a ＝105，b ＝2105，c ＝105时等号成立． 2．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，AB 是圆O 的直径，弦BD ，CA 的延长线相交于点E ，过E 作BA 的延长线的垂线，垂足为F .求证：AB 2＝BE ·BD －AE ·AC .证明：如图，连结AD ，因为AB 为圆O 的直径，所以AD ⊥BD .又EF ⊥AB ，则A ，D ，E ，F 四点共圆，所以BD ·BE ＝BA ·BF .连结BC ，则∠AFE ＝∠ACB ，∠BAC ＝∠EAF ，得△ABC ∽△AEF ，所以AB AE ＝ACAF，即AB ·AF ＝AE ·AC ，所以BE ·BD －AE ·AC ＝BA ·BF －AB ·AF ＝AB ·(BF －AF )＝AB 2. B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知二阶矩阵M 有特征值λ＝8及对应的一个特征向量e 1＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤11，并且矩阵M 对应的变换将点(－1,2)变换成(－2,4)．(1)求矩阵M ；(2)求矩阵M 的另一个特征值．解：(1)设M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ，由题意，M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤11＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤a ＋b c ＋d ＝8⎣⎢⎡⎦⎥⎤11，M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤－12＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤－a ＋2b －c ＋2d ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤－24，∴⎩⎪⎨⎪⎧ a ＋b ＝8，c ＋d ＝8，－a ＋2b ＝－2，－c ＋2d ＝4，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝6，b ＝2，c ＝4，d ＝4，即M ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤6244.(2)令特征多项式f (λ)＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ－6 －2－4 λ－4＝(λ－6)·(λ－4)－8＝0，解得λ1＝8，λ2＝2.矩阵M 的另一个特征值为2. C ．[选修4－4：坐标系与参数方程]在极坐标系中，直线l 的极坐标方程为θ＝π3(ρ∈R)，以极点为原点，极轴为x 轴的正半轴建立平面直角坐标系，曲线C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2sin α，y ＝1－cos 2α(α为参数)．求直线l 与曲线C 的交点P 的直角坐标．解：由题意得，直线l 的直角坐标方程为y ＝3x ，① 曲线C 的普通方程为y ＝12x 2(x ∈[－2,2])，②联立①②解方程组得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝0，y ＝0或⎩⎨⎧x ＝23，y ＝6(舍去)．故P 点的直角坐标为(0,0)． D ．[选修4－5：不等式选讲]已知a ，b ，c 为正实数，求证：b 2a ＋c 2b ＋a 2c≥a ＋b ＋c .证明：法一：(基本不等式)∵a ＋b 2a ≥2b ，b ＋c 2b ≥2c ，c ＋a 2c ≥2a ，∴a ＋b 2a ＋b ＋c 2b ＋c ＋a 2c ≥2a ＋2b ＋2c ，∴b 2a ＋c 2b ＋a 2c≥a ＋b ＋c . 法二：(柯西不等式)由柯西不等式得(a ＋b ＋c )⎝ ⎛⎭⎪⎫b 2a ＋c 2b ＋a 2c ≥(b ＋c ＋a )2，∴b 2a ＋c 2b ＋a 2c ≥a ＋b ＋c .3．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，已知AB 为圆O 的一条弦，点P 为弧AB 的中点，过点P 任作两条弦PC，PD 分别交AB 于点E ，F .求证：PE ·PC ＝PF ·PD . 证明：连结PA ，PB ，CD ，BC . 因为点P 为弧AB 的中点，所以∠PAB ＝∠PBA . 又因为∠PAB ＝∠PCB ，所以∠PCB ＝∠PBA . 又∠DCB ＝∠DPB ，所以∠PFE ＝∠PBA ＋∠DPB ＝∠PCB ＋∠DCB ＝∠PCD ，所以E ，F ，D ，C 四点共圆．所以PE ·PC ＝PF ·PD . B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知曲线C ：x 2＋2xy ＋2y 2＝1，矩阵A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 21 0所对应的变换T 把曲线C 变换成曲线C 1，求曲线C 1的方程．解：设曲线C 上的任意一点P (x ，y )，点P 在矩阵A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 21 0所对应的变换T 作用下得到点Q (x ′，y ′)．则⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 21 0⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤x ′y ′，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y ＝x ′，x ＝y ′，所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＝y ′，y ＝x ′－y ′2，代入x 2＋2xy ＋2y 2＝1，得y ′2＋2y ′·x ′－y ′2＋2⎝⎛⎭⎪⎫x ′－y ′22＝1，即x ′2＋y ′2＝2，所以曲线C 1的方程为x 2＋y 2＝2. C ．[选修4－4：坐标系与参数方程] 在极坐标系中，已知点A ⎝⎛⎭⎪⎫2，π2，点B 在直线l ：ρcos θ＋ρsin θ＝0(0≤θ<2π)上．当线段AB 最短时，求点B 的极坐标．解：以极点为原点，极轴为x 轴正半轴，建立平面直角坐标系，则点A ⎝⎛⎭⎪⎫2，π2的直角坐标为(0,2)，直线l 的直角坐标方程为x ＋y ＝0. AB 最短时，点B 为直线x －y ＋2＝0与直线l 的交点，解⎩⎪⎨⎪⎧x －y ＋2＝0，x ＋y ＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1，y ＝1.所以点B 的直角坐标为(－1，1).所以点B 的极坐标为⎝⎛⎭⎪⎫2，3π4.D ．[选修4－5：不等式选讲]求函数f (x )＝5x ＋8－2x 的最大值．解：易知函数f (x )的定义域为[0,4]，且f (x )≥0.由柯西不等式得[52＋(2)2][(x )2＋(4－x )2]≥(5·x ＋2·4－x )2，即27×4≥(5·x ＋2·4－x )2，所以5x ＋8－2x ≤6 3. 当且仅当2×x ＝54－x ，即x ＝10027时取等号．所以函数f (x )＝5x ＋8－2x 的最大值为6 3. 4．本题包括A 、B 、C 、D 四个小题，请任选二个作答 A ．[选修4－1：几何证明选讲]如图，AB 是圆O 的直径，C ，D 是圆O 上位于AB 异侧的两点．证明：∠OCB ＝∠D .证明：因为B ，C 是圆O 上的两点，所以OB ＝OC . 故∠OCB ＝∠B .又因为C ，D 是圆O 上位于AB 异侧的两点，故∠B ，∠D 为同弧所对的两个圆周角，所以∠B ＝∠D .因此∠OCB ＝∠D . B ．[选修4－2：矩阵与变换]已知矩阵A ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 －20 1，设曲线C ：(x －y )2＋y 2＝1在矩阵A 对应的变换下得到曲线C ′，求C ′的方程．解：设P (x 0，y 0)为曲线C 上任意一点，点P 在矩阵A 对应的变换下得到点Q (x ，y )，则⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y ＝⎣⎢⎡⎦⎥⎤2 －20 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤x 0y 0，即⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2x 0－2y 0，y ＝y 0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝x 2＋y ，y 0＝y ，又(x 0－y 0)2＋y 20＝1，∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2＋y －y 2＋y 2＝1，即x 24＋y 2＝1，∴曲线C ′的方程为x 24＋y 2＝1. C ．[选修4－4：坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中，直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3＋12t ，y ＝32t (t 为参数)，以原点O 为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系，⊙C 的极坐标方程为ρ＝23sin θ.设P 为直线l 上一动点，当P到圆心C 的距离最小时，求点P 的直角坐标．解：由ρ＝23sin θ，得ρ2＝23ρsin θ，从而有x 2＋y 2＝23y ，所以x 2＋(y －3)2＝3.设P ⎝ ⎛⎭⎪⎫3＋12t ，32t ，又C (0，3)，则PC ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫3＋12t 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫32t －32＝t 2＋12，故当t ＝0时，PC 取得最小值，此时点P 的直角坐标为(3,0)． D ．[选修4－5：不等式选讲]已知a ，b ，c ，d 是正实数，且abcd ＝1，求证：a 5＋b 5＋c 5＋d 5≥a ＋b ＋c ＋d . 证明：因为a ，b ，c ，d 是正实数，且abcd ＝1, 所以a 5＋b ＋c ＋d ≥44a 5bcd ＝4a .① 同理b 5＋c ＋d ＋a ≥4b ，②c 5＋d ＋a ＋b ≥4c ，③ d 5＋a ＋b ＋c ≥4d ，④将①②③④式相加并整理，得a 5＋b 5＋c 5＋d 5≥a ＋b ＋c ＋d .当且仅当“a ＝b ＝c ＝d ＝1”时等号成立．3个附加题专项强化练(二) 随机变量、空间向量、抛物线(理科)1.如图，在直三棱柱ABC A1B 1C 1中，AC ＝3，BC ＝4，AB ＝5，AA 1＝4. (1)设AD ―→＝λAB ―→，异面直线AC 1与CD 所成角的余弦值为91050，求λ的值；(2)若点D 是AB 的中点，求二面角D CB 1B 的余弦值．解：(1)由AC ＝3，BC ＝4，AB ＝5，得∠ACB ＝90°，故直线CA ，CB ，CC1两两垂直．以CA ，CB ，CC 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系．则A (3，0,0)，C 1(0，0,4)，B (0,4,0)，B 1(0,4,4)，设D (x ，y ，z )，则由AD ―→＝λAB ―→，得CD ―→＝(3－3λ，4λ，0)，而AC ―→1＝(－3,0,4)，根据题意知91050＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪－9＋9λ525λ2－18λ＋9，解得λ＝15或λ＝－13. (2)由(1)知CD ―→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫32，2，0，CB ―→1＝(0,4,4)，设平面CDB 1的法向量为n 1＝(x 1，y 1，z 1)，则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·CD ―→＝0，n 1·CB ―→1＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧32x 1＋2y 1＝0，4y 1＋4z 1＝0，取x 1＝4，则y 1＝－3，z 1＝3，故n 1＝(4，－3,3)为平面CDB 1的一个法向量，而平面CBB 1的一个法向量为n 2＝(1,0,0)，并且〈n 1，n 2〉与二面角D CB 1B 相等，所以二面角D CB 1B 的余弦值为cos 〈n 1，n 2〉＝434＝23417.故二面角D CB 1B 的余弦值为23417. 2．甲、乙、丙分别从A ，B ，C ，D 四道题中独立地选做两道题，其中甲必选B 题． (1)求甲选做D 题，且乙、丙都不选做D 题的概率；(2)设随机变量X 表示D 题被甲、乙、丙选做的次数，求X 的概率分布和数学期望E (X )．解：(1)设“甲选做D 题，且乙、丙都不选做D 题”为事件E . 甲选做D 题的概率为C 11C 13＝13，乙，丙不选做D 题的概率都是C 23C 24＝12.则P (E )＝13×12×12＝112.故甲选做D 题，且乙、丙都不选做D 题的概率为112.(2)X 的所有可能取值为0,1,2,3.P (X ＝0)＝⎝⎛⎭⎪⎫1－13×12×12＝16，P (X ＝1)＝13×⎝ ⎛⎭⎪⎫122＋⎝⎛⎭⎪⎫1－13×C 12×⎝⎛⎭⎪⎫1－12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝512， P (X ＝2)＝13×C 12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1－12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫1－13×C 22×⎝⎛⎭⎪⎫1－122＝13，P (X ＝3)＝13×C 22×⎝⎛⎭⎪⎫1－122＝112. 所以X 的概率分布为故X 的数学期望E (X )＝0×16＋1×12＋2×3＋3×12＝3.3.如图，以正四棱锥V ABCD 的底面中心O 为坐标原点建立空间直角坐标系O xyz ，其中Ox ∥BC ，Oy ∥AB ，E 为VC 的中点，正四棱锥的底面边长为2a ，高为h ，且有cos 〈BE ―→，DE ―→〉＝－1549.(1)求h a的值；(2)求二面角B VC D 的余弦值．解：(1)由题意，可得B (a ，a,0)，C (－a ，a,0)，D (－a ，－a,0)，V (0，0，h )，E ⎝ ⎛⎭⎪⎫－a 2，a 2，h2， ∴BE ―→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－3a 2，－a 2，h 2，DE ―→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，3a 2，h 2.故cos 〈BE ―→，DE ―→〉＝h 2－6a 2h 2＋10a2，又cos 〈BE ―→，DE ―→〉＝－1549，∴h 2－6a 2 h 2＋10a 2＝－1549，解得h a ＝32. (2)由h a ＝32，得BE ―→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－3a 2，－a 2，3a 4，DE ―→＝⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2，3a 2，3a 4.且CB ―→＝(2a,0,0)，DC ―→＝(0,2a,0)．设平面BVC 的一个法向量为n 1＝(x 1，y 1，z 1)，则⎩⎪⎨⎪⎧n 1·BE ―→＝0，n 1·CB ―→＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧－3a 2x 1－a 2y 1＋3a 4z 1＝0，2ax 1＝0，取y 1＝3，得n 1＝(0,3,2)，设平面VCD 的一个法向量为n 2＝(x 2，y 2，z 2)，则⎩⎪⎨⎪⎧n 2·DE ―→＝0，n 2·DC ―→＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧a 2x 2＋3a 2y 2＋3a 4z 2＝0，2ay 2＝0，取x 2＝－3，得n 2＝(－3,0,2)，∴cos 〈n 1，n 2〉＝n 1·n 2|n 1||n 2|＝413.由图象知二面角B VC D 的平面角为钝角． ∴二面角B VC D 的余弦值为－413.4．在平面直角坐标系xOy 中，已知两点M (1，－3)，N (5,1)，若点C 的坐标满足OC ―→＝t OM ―→＋(1－t )ON ―→ (t ∈R)，且点C 的轨迹与抛物线y 2＝4x 交于A ，B 两点．(1)求证：OA ⊥OB ；(2)在x 轴上是否存在一点P (m,0)，使得过点P 任作一条抛物线的弦，并以该弦为直径的圆都过原点．若存在，求出m 的值及圆心的轨迹方程；若不存在，请说明理由．解：(1)证明：由OC ―→＝t OM ―→＋(1－t )ON ―→(t ∈R)，可知点C 的轨迹是M ，N 两点所在的直线，所以点C 的轨迹方程为y ＋3＝1－－5－1(x －1)，即y ＝x －4.联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x －4，y 2＝4x ，化简得x 2－12x ＋16＝0,设C 的轨迹方程与抛物线y 2＝4x 的交点坐标为A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则x 1＋x 2＝12，x 1x 2＝16，y 1y 2＝(x 1－4)(x 2－4)＝x 1x 2－4(x 1＋x 2)＋16＝－16，因为OA ―→·OB ―→＝x 1x 2＋y 1y 2＝16－16＝0, 所以OA ⊥OB .(2)假设存在这样的P 点，并设AB 是过抛物线的弦，且A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，其方程为x ＝ny ＋m ，代入y 2＝4x 得y 2－4ny －4m ＝0, 此时y 1＋y 2＝4n ，y 1y 2＝－4m ，所以k OA k OB ＝y 1x 1·y 2x 2＝y 1y 214·y 2y 224＝16y 1y 2＝－4m＝－1，所以m ＝4(定值)，故存在这样的点P (4,0)满足题意．设AB 的中点为T (x ，y )，则y ＝12(y 1＋y 2)＝2n ，x ＝12(x 1＋x 2)＝12(ny 1＋4＋ny 2＋4)＝n 2(y 1＋y 2)＋4＝2n 2＋4，消去n 得y 2＝2x－8.5．某小区停车场的收费标准为：每车每次停车时间不超过2小时免费，超过2小时的部分每小时收费1元(不足1小时的部分按1小时计算)．现有甲、乙两人独立来停车场停车(各停车一次)，且两人停车时间均不超过5小时．设甲、乙两人停车时间(小时)与取车概率如下表所示.停车时间取车概率停车人员(2)设甲、乙两人所付停车费之和为随机变量ξ，求ξ的概率分布和数学期望E (ξ)．解：(1)由题意得12＋3x ＝1，解得x ＝16，由16＋13＋y ＝1，解得y ＝12. 记甲、乙两人所付车费相同的事件为A ，则P (A )＝12×16＋16×13＋16×12＝29，故甲、乙两人所付车费相同的概率为29.(2)设甲、乙两人所付停车费之和为随机变量ξ，ξ的所有取值为0,1,2,3,4,5.P (ξ＝0)＝12×16＝112， P (ξ＝1)＝12×13＋16×16＝736， P (ξ＝2)＝16×16＋16×13＋12×12＝13，P (ξ＝3)＝16×16＋16×13＋16×12＝16， P (ξ＝4)＝16×12＋16×13＝536，P (ξ＝5)＝16×12＝112.所以ξ的概率分布为：∴ξ的数学期望E (ξ)＝0×12＋1×36＋2×3＋3×6＋4×36＋5×12＝3. 6.在平面直角坐标系xOy 中，已知抛物线x 2＝2py (p >0)上的点M (m,1)到焦点F 的距离为2.(1)求抛物线的方程；(2)如图，点E 是抛物线上异于原点的点，抛物线在点E 处的切线与x 轴相交于点P ，直线PF 与抛物线相交于A ，B 两点，求△EAB 面积的最小值．解：(1)抛物线x 2＝2py (p >0)的准线方程为y ＝－p2，因为M (m,1)到焦点F 的距离为2，由抛物线定义，知MF ＝1＋p2＝2，即p ＝2，所以抛物线的方程为x 2＝4y .(2)因为y ＝14x 2，所以y ′＝12x .设点E ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ，t 24，t ≠0，则抛物线在点E 处的切线方程为y －t 24＝12t (x －t )．令y ＝0，则x ＝t2，即点P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t2，0.因为P ⎝ ⎛⎭⎪⎫t 2，0，F (0,1)，所以直线PF 的方程为y ＝－2t ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －t 2，即2x ＋ty －t ＝0.则点E ⎝ ⎛⎭⎪⎫t ，t 24到直线PF 的距离为d ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪2t ＋t 34－t 4＋t2＝|t |4＋t 24.联立方程⎩⎪⎨⎪⎧y ＝x 24，2x ＋ty －t ＝0，消去x ，得t 2y 2－(2t 2＋16)y ＋t 2＝0.设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，因为Δ＝(2t 2＋16)2－4t 4＝64(t 2＋4)>0，y 1＋y 2＝2t 2＋16t2，所以AB ＝y 1＋1＋y 2＋1＝y 1＋y 2＋2＝2t 2＋16t 2＋2＝t 2＋t 2.所以△EAB 的面积为S ＝12×t 2＋t 2×|t |4＋t 24＝12×t 2＋32|t |.不妨设g (x )＝x 2＋32x (x >0)，则g ′(x )＝x 2＋12x 2(2x 2－4)．因为x ∈(0，2)时，g ′(x )<0，所以g (x )在(0，2)上单调递减；x ∈(2，＋∞)上，g ′(x )>0，所以g (x )在(2，＋∞)上单调递增．所以当x ＝2时，g (x )min ＝＋322＝6 3.所以△EAB 的面积S min ＝12×63＝3 3.所以△EAB 的面积的最小值为3 3.3个附加题专项强化练(三) 二项式定理、数学归纳法(理科)1．已知函数f 0(x )＝x (sin x ＋cos x )，设f n (x )为f n －1(x )的导数，n ∈N *. (1)求f 1(x )，f 2(x )的表达式；(2)写出f n (x )的表达式，并用数学归纳法证明．解：(1)因为f n (x )为f n －1(x )的导数，所以f 1(x )＝f 0′(x )＝(sin x ＋cos x )＋x (cos x －sin x ) ＝(x ＋1)cos x ＋(x －1)(－sin x )，同理，f 2(x )＝－(x ＋2)sin x －(x －2)cos x .(2)由(1)得f 3(x )＝f 2′(x )＝－(x ＋3)cos x ＋(x －3)sin x ，把f 1(x )，f 2(x )，f 3(x )分别改写为f 1(x )＝(x ＋1)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2＋(x －1)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋π2，f 2(x )＝(x ＋2)sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋2π2＋(x －2)cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋2π2，f 3(x )＝(x ＋3)sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋3π2＋(x －3)cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋3π2，猜测f n (x )＝(x ＋n )sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋n π2＋(x －n )cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋n π2.(*) 下面用数学归纳法证明上述等式． (ⅰ)当n ＝1时，由(1)知，等式(*)成立． (ⅱ)假设当n ＝k (k ∈N *，k ≥1)时，等式(*)成立，即f k (x )＝(x ＋k )sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2＋(x －k )cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2. 则当n ＝k ＋1时，f k ＋1(x )＝f k ′(x )＝sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2＋(x ＋k )cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2＋cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2＋(x －k )⎣⎢⎡⎦⎥⎤－sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2＝(x ＋k ＋1)cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2＋[x －(k ＋1)]·⎣⎢⎡⎦⎥⎤－sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k π2 ＝[x ＋(k ＋1)]sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋k ＋12π＋[x －(k ＋1)]·cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x ＋k ＋12π，即当n ＝k ＋1时，等式(*)成立．综上所述，当n ∈N *时，f n (x )＝(x ＋n )·sin ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋n π2＋(x －n )cos ⎝⎛⎭⎪⎫x ＋n π2成立． 2．设1,2,3，…，n 的一个排列是a 1，a 2，…，a n ，若a i ＝i 称i 为不动点(1≤i ≤n )． (1)求1,2,3,4,5的排列中恰有两个不动点的排列个数；(2)记1,2,3，…，n 的排列中恰有k 个不动点的排列个数为P n (k )，①求∑k ＝0nP n (k )；②∑k ＝1nkP n (k )．解：(1)1,2,3,4,5的排列中恰有两个数不动，即为有两个a i ＝i ，另三个a i ≠i ，而三个数没有不动点的排列有2个，故1,2,3,4,5的排列中恰有两个不动点的排列个数为2C 25＝20.(2)①在1,2,3，…，n 的排列中分成这样n ＋1类，有0个不动点，1个不动点，2个不动点，…，n 个不动点，故∑k ＝0nP n (k )＝n ！.②由题设可知P n (k )＝C k n P n －k (0)及组合恒等式k C k n ＝n C k －1n －1得∑k ＝1nkP n (k )＝∑k ＝1nk C kn Pn －k(0)＝∑k ＝1nn Ck －1n －1P n －k(0)＝n ∑k ＝1nC k －1n －1P n －k(0)＝n ∑k ＝0n －1C kn －1P (n －1)－k (0)＝n ！.3．已知(x 2＋2x ＋4)n ＝a 0＋a 1(x ＋1)＋a 2(x ＋1)2＋…＋a 2n (x ＋1)2n (n ∈N *)，令T n ＝∑i ＝12nia i .(1)求a 0和T n 关于n 的表达式；(2)试比较2T n n与(n －1)a 0＋2n 2的大小，并证明你的结论．解：(1)在(x 2＋2x ＋4)n ＝a 0＋a 1(x ＋1)＋a 2(x ＋1)2＋…＋a 2n (x ＋1)2n 中，令x ＝－1，可得a 0＝3n. 对(x 2＋2x ＋4)n ＝a 0＋a 1(x ＋1)＋a 2(x ＋1)2＋…＋a 2n (x ＋1)2n，两边同时求导得，n (2x ＋2)(x 2＋2x ＋4)n －1＝a 1＋2a 2(x ＋1)＋3a 3(x ＋1)2＋…＋2na 2n (x ＋1)2n －1，令x ＝0，则∑i ＝12nia i ＝2n ×4n －1，所以T n ＝2n ×4n －1.(2)要比较2T n n与(n －1)a 0＋2n 2的大小，即比较4n 与(n －1)3n ＋2n 2的大小．当n ＝1时，4n ＝4>(n －1)3n ＋2n 2＝2；当n ＝2或3或4时，4n <(n －1)3n ＋2n 2；当n ＝5时，4n >(n －1)3n ＋2n 2. 猜想：当n ≥5时，4n>(n －1)3n＋2n 2. 下面用数学归纳法证明．①由上述过程可知，当n ＝5时，结论成立．②假设当n ＝k (k ≥5，k ∈N *)时结论成立，即4k >(k －1)3k ＋2k 2，两边同乘以4，得4k ＋1>4[(k －1)3k ＋2k 2]＝k ·3k ＋1＋2(k ＋1)2＋[(k －4)3k ＋6k 2－4k －2]，而(k －4)3k＋6k 2－4k －2＝(k －4)3k＋6(k 2－k －2)＋2k ＋10＝(k －4)3k＋6(k －2)(k ＋1)＋2k ＋10>0，所以4k ＋1>[(k ＋1)－1]3k ＋1＋2(k ＋1)2，即n ＝k ＋1时结论也成立．由①②可知，当n ≥5时，4n>(n －1)3n＋2n 2成立．综上所述，当n ＝1时，2T n n >(n －1)a 0＋2n 2；当n ＝2或3或4时，2T n n<(n －1)a 0＋2n 2；当n ≥5时，2T n n>(n －1)a 0＋2n 2.4．在集合A ＝{1,2,3,4，…，2n }中，任取m (m ≤2n ，m ，n ∈N *)个元素构成集合A m .若A m 的所有元素之和为偶数，则称A m 为A 的偶子集，其个数记为f (m )；若A m 的所有元素之和为奇数，则称A m 为A 的奇子集，其个数记为g (m )．令F (m )＝f (m )－g (m )．(1)当n ＝2时，求F (1)，F (2)，F (3)的值； (2)求F (m )．解：(1)当n ＝2时，集合A ＝{1,2,3,4}，当m ＝1时，偶子集有{2}，{4}，奇子集有{1}，{3}，f (1)＝2，g (1)＝2，F (1)＝0；当m ＝2时，偶子集有{2,4}，{1,3}，奇子集有{1,2}，{1,4}，{2,3}，{3,4}，f (2)＝2，g (2)＝4，F (2)＝－2；当m ＝3时，偶子集有{1,2,3}，{1,3,4}，奇子集有{1,2,4}，{2,3,4}，f (3)＝2，g (3)＝2，F (3)＝0.(2)当m 为奇数时，偶子集的个数f (m )＝C 0n C mn ＋C 2n C m －2n ＋C 4n C m －4n ＋…＋C m －1n C 1n ，奇子集的个数g (m )＝C 1n C m －1n ＋C 3n C m －3n ＋…＋C m n C 0n ，所以f (m )＝g (m )，F (m )＝f (m )－g (m )＝0. 当m 为偶数时，偶子集的个数f (m )＝C 0n C mn ＋C 2n C m －2n ＋C 4n C m －4n ＋…＋C m n C 0n ，奇子集的个数g (m )＝C 1n C m －1n ＋C 3n C m －3n ＋…＋C m －1n C 1n ，所以F (m )＝f (m )－g (m )＝C 0n C mn －C 1n C m －1n ＋C 2n C m －2n －C 3n C m －3n ＋…－C m －1n C 1n ＋C m n C 0n .一方面，(1＋x )n (1－x )n ＝(C 0n ＋C 1n x ＋C 2n x 2＋…＋C n n x n )·[C 0n －C 1n x ＋C 2n x 2－…＋(－1)n C n n x n]，所以(1＋x )n (1－x )n 中x m 的系数为C 0n C m n －C 1n C m －1n ＋C 2n C m －2n －C 3n C m －3n ＋…－C m －1n C 1n ＋C m n C 0n ；另一方面，(1＋x )n(1－x )n＝(1－x 2)n，(1－x 2)n中x m的系数为(－1)m 2C m 2n ，故F (m )＝(－1)m 2C m2n .综上，F (m )＝⎩⎪⎨⎪⎧－m 2C m 2n ，m 为偶数，0，m 为奇数.5．设可导函数y ＝f (x )经过n (n ∈N)次求导后所得结果为y ＝f (n )(x )．如函数g (x )＝x 3经过1次求导后所得结果为g (1)(x )＝3x 2，经过2次求导后所得结果为g (2)(x )＝6x ，….(1)若f (x )＝ln(2x ＋1)，求f (2)(x )；(2)已知f (x )＝p (x )·q (x )，其中p (x )，q (x )为R 上的可导函数．求证：f (n )(x )＝∑i ＝0nC i n p(n －i )(x )·q (i )(x )．解：(1)依题意，f (1)(x )＝12x ＋1×2＝2(2x ＋1)－1， f (2)(x )＝－2(2x ＋1)－2×2＝－4(2x ＋1)－2.(2)证明：①当n ＝1时，f (1)(x )＝p (1)(x )·q (x )＋p (x )·q (1)(x )＝∑i ＝01C i n p(n －i )(x )·q (i )(x )；②假设n ＝k 时，f (k )(x )＝∑i ＝0kC i k p(k －i )(x )·q (i )(x )成立，则n ＝k ＋1时，f(k ＋1)(x )＝(f (k )(x ))′＝∑i ＝0kC i k [p(k －i ＋1)(x )·q (i )(x )＋p(k －i )(x )·q(i ＋1)(x )]＝C 0k p(k ＋1)(x )·q (x )＋C 1k p (k )(x )·q (1)(x )＋C 2k p(k －1)(x )·q (2)(x )＋…＋C kk p (1)(x )·q (k )(x )＋C 0kp (k )(x )·q (1)(x )＋C 1k p(k －1)(x )·q (2)(x )＋…＋C k －1k p (1)(x )·q (k )(x )＋C k k p (x )·q (k ＋1)(x ) ＝C 0k p(k ＋1)(x )·q (x )＋(C 0k ＋C 1k )p (k )(x )·q (1)(x )＋()C 1k ＋C 2k p(k －1)(x )·q (2)(x )＋…＋(C k －1k＋C kk )·p (1)(x )·q (k )(x )＋C k k p (x )·q(k ＋1)(x )＝C 0k ＋1p(k ＋1)(x )·q (x )＋C 1k ＋1p (k )(x )·q (1)(x )＋C 2k ＋1p(k －1)(x )·q (2)(x )＋…＋C k k ＋1p (1)(x )·q (k )(x )＋C k ＋1k ＋1p (x )·q (k ＋1)(x )＝∑i ＝0k ＋1C i k ＋1p(k ＋1－i )(x )·q (i )(x )，所以，结论对n ＝k ＋1也成立．由①②得，f (n )(x )＝∑i ＝0nC i n p(n －i )(x )·q (i )(x )．6．设整数n ≥9，在集合{1,2,3，…，n }中任取三个不同元素a ，b ，c (a >b >c )，记f (n )为满足a ＋b ＋c 能被3整除的取法种数．(1)直接写出f (9)的值；(2)求f (n )表达式．解：(1)f (9)＝12.(2)①当n ＝3k (k ≥3，k ∈N *)时，记k ＝n3，集合为{1,2,3，…，3k －1,3k }．将其分成三个集合：A ＝{1,4，…，3k －2}，B ＝{2，5，…，3k －1}，C ＝{3,6，…，3k }．要使得a ＋b ＋c 能被3整除，a ，b ，c 可以从A 中取三个或从B 中取三个或从C 中取三个或从C 中取一个，从A 中取一个，从B 中取一个(此数与A 中取的那个数之和能被3整除)．故有3C 3k ＋C 1k C 1k C 1k ＝k k －k －2＋k 3＝n 3－3n 2＋6n18种取法；②当n ＝3k ＋1(k ≥3，k ∈N *)时，记k ＝n －13，集合为{1,2,3…，3k,3k ＋1}．将其分成三个集合：A ＝{1,4，…，3k －2,3k ＋1}，B ＝{2,5，…，3k －1}，C ＝{3,6，…，3k }．要使得a ＋b ＋c 能被3整除，a ，b ，c 可以从A 中取三个或从B 中取三个或从C 中取三个或从C 中取一个，从B 中取一个，从A 中取一个(此数与B 中取的那个数之和能被3整除)．故有2C 3k ＋C 3k ＋1＋C 1k C 1k C 1k ＋1＝k k －k －3＋k ＋k k －6＋k 2(k ＋1)＝k k －22＋k 2(k ＋1)＝n 3－3n 2＋6n －418种取法；③当n ＝3k ＋2(k ≥3，k ∈N *)时，记k ＝n －23，集合为{1,2,3，…，3k ＋1,3k ＋2}．将其分成三个集合：A ＝{1,4，…，3k －2,3k ＋1}，B ＝{2,5，…，3k －1,3k ＋2}，C ＝{3,6，…，3k }．要使得a ＋b ＋c 能被3整除，a ，b ，c 可以从A 中取三个或从B 中取三个或从C 中取三个或从C 中取一个，从B 中取一个，从A 中取一个(此数与B 中取的那个数之和能被3整除)．故有C 3k ＋2C 3k ＋1＋C 1k C 1k ＋1C 1k ＋1＝k k －k －6＋k ＋k k －3＋k (k ＋1)2＝k 2k －2＋k (k ＋1)2＝n 3－3n 2＋6n －818种取法．综上所述，f (n )＝ ⎩⎪⎨⎪⎧n 3－3n 2＋6n18，n ＝3kk ≥3，k ∈N *，n 3－3n 2＋6n －418，n ＝3k ＋k ≥3，k ∈N *，n 3－3n 2＋6n －818，n ＝3k ＋k ≥3，k ∈N*。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题综合仿真练(三)

14个填空题综合仿真练(三)1．已知集合A＝{1,2,3,4}，B＝{x|log2(x－1)<2}，则A∩B＝________.解析：因为集合A＝{1,2,3,4}，B＝{x|log2(x－1)<2}＝{x|1<x<5}，所以A∩B＝{2,3,4}．答案：{2,3,4}2．命题p：∃x∈R，x2＋2x＋1≤0是________命题(选填“真”或“假”)．解析：由x2＋2x＋1＝(x＋1)2≥0，得∃x∈R，x2＋2x＋1≤0是真命题．答案：真3．已知复数z＝3－i1＋i，其中i为虚数单位，则复数z的模是________．解析：法一：因为z＝3－i1＋i，所以|z|＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪3－i1＋i＝|3－i||1＋i|＝102＝ 5.法二：因为z＝3－i1＋i＝(3－i)(1－i)2＝1－2i，所以|z|＝12＋(－2)2＝ 5.答案： 54．某学校共有师生3 200人，现用分层抽样的方法，从所有师生中抽取一个容量为160的样本，已知从学生中抽取的人数为150，那么该学校的教师人数是________．解析：样本中教师抽160－150＝10人，设该校教师人数为n，则10n＝1603 200，所以n＝200.答案：2005．如图是给出的一种算法，则该算法输出的结果是________．t←1i←2While i≤4t←t×ii←i＋1End WhilePrint t解析：当i＝2时，满足循环条件，执行循环t＝1×2＝2，i＝3；当i＝3时，满足循环条件，执行循环t＝2×3＝6，i＝4；当i＝4时，满足循环条件，执行循环t＝6×4＝24，i＝5；当i＝5时，不满足循环条件，退出循环，输出t＝24.答案：246．男队有号码1,2,3的三名乒乓球运动员，女队有号码为1,2,3,4的四名乒乓球运动员，现两队各出一名运动员比赛一场，则出场的两名运动员号码不同的概率为________．解析：两队各出一名运动员的基本事件总数n＝12，出场的两名运动员号码不同的对立事件是出场的两名运动员号码相同，共有3个基本事件，所以出场的两名运动员号码不同的概率P ＝1－312＝34. 答案：347．等差数列{a n }中，若a 3＋a 5＋a 7＋a 9＋a 11＝100，则3a 9－a 13＝________.解析：由题意及等差数列的性质得5a 7＝100，故a 7＝20,3a 9－a 13＝3(a 1＋8d )－(a 1＋12d )＝2a 7＝40.答案：408．将函数f (x )＝sin 2x ＋cos 2x 的图象向右平移φ(φ>0)个单位，可得函数g (x )＝sin 2x －cos 2x 的图象，则φ的最小值为________．解析：f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π4＝2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x ＋π8， g (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π4＝2sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x －π8，故将函数f (x )向右平移π4＋k π，k ∈Z 个单位可得g (x )的图象，因为φ>0，故φ的最小值为π4. 答案：π49．已知圆锥的底面圆心到某条母线的距离为1，则该圆锥母线的长度取最小值时，该圆锥的体积为________．解析：设圆锥的底面半径为r ，圆锥的高为h ，则有1r 2＋1h 2＝1，而母线长l ＝r 2＋h 2，则l 2＝(r 2＋h 2)⎝⎛⎭⎫1r 2＋1h 2≥4，即可得母线最小值为2，此时r ＝h ＝2，则体积为13πr 2h ＝13(2)3π＝223π. 答案：223π 10．设m ∈N ，若函数f (x )＝2x －m 10－x －m ＋10存在整数零点，则m 的取值集合为________．解析：令f (x )＝0，得m ＝2x ＋1010－x ＋1.因为m ∈N ，则2x ＋10＝0或2x ＋10>0，10－x∈Z 且2x ＋10能被10－x ＋1整除并且商为自然数，所以有如下几种情况：当2x ＋10＝0，即x ＝－5时，m ＝0；当x ＝1时，m ＝3；当x ＝9时，m ＝14；当x ＝10时，m ＝30.综上所述，m 的取值集合为{0,3,14,30}．答案：{0,3,14,30}11．在Rt △ABC 中，∠C ＝90°，AC ＝4，BC ＝2，D 是BC 的中点，E 是AB 的中点，P 是△ABC (包括边界)内任一点．则AD ―→·EP ―→的取值范围是________．解析：以C 为坐标原点，CB ，CA 所在直线分别为x 轴，y 轴建立平面直角坐标系，则A (0,4)，B (2,0)，E (1，2)，D (1,0)，设P (x ，y )，则AD ―→·EP ―→＝(1，－4)·(x －1，y －2)＝x －4y ＋7，令z ＝x －4y ＋7，则y ＝14x ＋7－z 4，作直线y ＝14x ，平移直线y ＝14x ，由图象可知当直线y ＝14x ＋7－z 4，经过点A 时，直线的截距最大，但此时z 最小，当直线经过点B 时，直线的截距最小，此时z 最大．即z min ＝－4×4＋7＝－9，z max ＝2＋7＝9，即－9≤AD ―→·EP ―→≤9.故AD ―→·EP ―→的取值范围是[－9,9]．答案：[－9,9]12．已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数，在[0,2]上是增函数，且f (x －4)＝－f (x )，给出下列结论：①若－2<x 1<x 2<2且x 1＋x 2>0，则f (x 1)＋f (x 2)>0；②若0<x 1<x 2<4且x 1＋x 2＝5，则f (x 1)>f (x 2)；③若方程f (x )＝m 在[－8,8]内恰有四个不同的实根x 1，x 2，x 3，x 4，则x 1＋x 2＋x 3＋x 4＝－8或8；④函数f (x )在[－8,8]内至少有5个零点，至多有13个零点．其中正确的结论的个数是________．解析：因为f (x －4)＝－f (x )，所以f (x ＋8)＝f (x )，即函数f (x )的周期为8，因此函数f (x )是周期函数，又函数f (x )是奇函数，且在[0,2]上为增函数，综合条件得函数的示意图如图所示．由图看出，①若－2<x 1<x 2<2且x 1＋x 2>0，由奇函数的性质和单调性可知①正确；②若0<x 1<x 2<4且x 1＋x 2＝5，f (x )在[0,2]上是增函数，则0<x 1<5－x 1<4，即1<x 1<52，由图可知f (x 1)>f (x 2)，故②正确；③当m >0时，四个交点中两个交点的横坐标之和为2×(－6)＝－12，另两个交点的横坐标之和为2×2＝4，所以x 1＋x 2＋x 3＋x 4＝－8.当m ＜0时，四个交点中两个交点的横坐标之和为2×(－2)＝－4，另两个交点的横坐标之和为2×6＝12，所以x 1＋x 2＋x 3＋x 4＝8.故③正确；④由图可得函数f (x )在[－8,8]内有5个零点，所以④不正确．答案：313．已知△ABC 是边长为3的等边三角形，点P 是以A 为圆心的单位圆上一动点，点Q 满足AQ ―→＝23AP ―→＋13AC ―→，则|BO ―→|的最小值是__________．解析：以点A 为坐标原点，AB 为x 轴正半轴，使得C 落在第一象限，建立平面直角坐标系(图略)，设P (cos α，sin α)，则由AQ ―→＝23AP ―→＋13AC ―→ 得，Q 23cos α＋12，23sin α＋32，故点Q 的轨迹是以D ⎝⎛⎭⎫12，32为圆心，23为半径的圆．又BD ＝7，所以|BO ―→|的最小值是7－23. 答案：7－2314．已知函数f (x )满足f (x )＝2f ⎝⎛⎭⎫1x ，当x ∈[1,3]时，f (x )＝ln x ．若在区间⎣⎡⎦⎤13，3上，函数g (x )＝f (x )－ax 恰有一个零点，则实数a 的取值范围是________．解析：当x ∈⎣⎡⎦⎤13，1时，1x ∈[1,3]，则f (x )＝2f ⎝⎛⎭⎫1x ＝2ln 1x＝－2ln x ，在同一直角坐标系中作y ＝ln x ，x ∈[1,3]与y ＝－2ln x ，x ∈⎣⎡⎦⎤13，1的图象如图所示，由图象知当y ＝ax 在直线OA 与y ＝ln x ，x ∈[1,3]的切线OB 之间及直线OA 上，即k OB <a ≤k OA 时，g (x )＝f (x )－ax 恰有一个零点，由题易知k OA ＝6ln 3，设过原点的直线与y ＝ln x ，x ∈[1,3]的切点为(m ，ln m )，由y ′＝1x ，得k OB ＝1m，故直线的方程为y －ln m ＝1m (x －m )，∵直线过原点，∴ln m ＝1，即m ＝e ，∴k OB ＝1e ，故1e<a ≤6ln 3，又当a ＝0时，g (x )恰有一个零点，故a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤1e ，6ln 3∪{0}．答案：⎝⎛⎦⎤1e ，6ln 3∪{0}。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题综合仿真练二含解析精品

14个填空题综合仿真练(二)1．已知全集U ＝{1,2,3,4}，集合A ＝{1,4}，B ＝{3,4}，则∁U (A ∪B )＝_________. 解析：因为A ＝{1,4}，B ＝{3,4}，所以A ∪B ＝{1,3,4}，因为全集U ＝{1,2,3,4}，所以∁U (A ∪B )＝{2}．答案：{2}2．已知复数z ＝1－i 2i，其中i 为虚数单位，则复数z 的虚部为________．解析：z ＝1－i 2i ＝i (1－i )2i 2＝1＋i －2＝－12－12i.所以z 的虚部为－12. 答案：－123．某校有足球、篮球、排球三个兴趣小组，共有成员120人，其中足球、篮球、排球的成员分别有40人、60人、20人．现用分层抽样的方法从这三个兴趣小组中抽取24人来调查活动开展情况，则在足球兴趣小组中应抽取________人．解析：设足球兴趣小组中抽取人数为n ，则n 24＝40120，所以n ＝8. 答案：84．如图是一个算法的流程图，则输出的n 的值为________．解析：由题意，n ＝1，a ＝1，第1次循环，a ＝5，n ＝3，满足a ＜16，第2次循环，a ＝17，n ＝5，不满足a ＜16，退出循环，输出的n 的值为5.答案：55．从集合{1,2,3,4}中任取两个不同的数，则这两个数的和为3的倍数的概率为__________．解析：从集合{1,2,3,4}中任取两个不同的数，基本事件总数n ＝6，这两个数的和为3的倍数包含的基本事件有：(1,2)，(2,4)，共2个，故这两个数的和为3的倍数的概率P ＝26＝13. 答案：136．设x ∈R ，则p ：“log 2x <1”是q ：“x 2－x －2<0”的__________条件．(填“充分不必要”“必要不充分”“既不充分也不必要”“充要”)解析：由log 2x <1，得0<x <2，由x 2－x －2<0可得－1<x <2，所以p ⇒q ，q ⇒/p ，故p 是q 的充分不必要条件．答案：充分不必要7．已知双曲线C ：x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)的左焦点到渐近线的距离等于实轴长，则双曲线C 的离心率为________．解析：由题意，双曲线C 的左焦点到渐近线的距离d ＝bc a 2＋b 2＝b ，则b ＝2a ，因此双曲线C 的离心率e ＝c a ＝1＋⎝⎛⎭⎫b a 2＝ 5. 答案： 58．记公比为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1＝1，S 4－5S 2＝0，则S 5的值为________．解析：由题意q ≠1，设等比数列的公比为q (q ≠1)，由a 1＝1，S 4－5S 2＝0，得1－q 41－q－5(1＋q )＝0，化简得1＋q 2＝5，解得q ＝±2.∵数列{a n }的各项均为正数，∴q ＝2.故S 5＝1－251－2＝31. 答案：319.如图所示，在棱长为4的正方体ABCD -A1B 1C 1D 1中，P 是A 1B 1上一点，且PB 1＝14A 1B 1，则多面体P -BB 1C 1C 的体积为________．解析：因为四棱锥P -BB 1C 1C 的底面积为16，高PB 1＝1，所以VP -BB 1C 1C ＝13×16×1＝163. 答案：163 10．已知函数f (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π3(0≤x <π)，且f (α)＝f (β)＝13(α≠β)，则α＋β＝__________. 解析：由0≤x <π，知π3≤2x ＋π3<7π3，因为f (α)＝f (β)＝13<32，所以⎝⎛⎭⎫2α＋π3＋⎝⎛⎭⎫2β＋π3＝2×3π2，所以α＋β＝7π6. 答案：7π611．已知函数f (x )＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2－1，x ≥0，－x ＋1，x ＜0.若函数y ＝f (f (x ))－k 有3个不同的零点，则实数k 的取值范围是________.解析：当x <0时，－x >0，故－x ＋1>0，所以f (－x ＋1)＝x 2－2x ＋1－1＝x 2－2x ，当x ≥0时，f (x )＝x 2－1，当0≤x <1时，x 2－1<0，故f (x 2－1)＝－x 2＋2，当x ≥1时，x 2－1≥0，故f (x 2－1)＝x 4－2x 2.故f (f (x ))＝⎩⎪⎨⎪⎧ x 2－2x ，x <0，－x 2＋2，0≤x <1，x 4－2x 2，x ≥1，作出函数f (f (x ))的图象如图所示，可知当1<k ≤2时，函数y ＝f (f (x ))－k 有3个不同的零点．答案：(1,2]12．已知△ABC 外接圆O 的半径为2，且AB ―→＋AC ―→＝2AO ―→，|AB ―→|＝|AO ―→|，则CA ―→·CB―→＝__________.解析：由AB ―→＋AC ―→＝2AO ―→，可得OB ―→＋OC ―→＝0，即BO ―→＝OC ―→，所以圆心在BC 中点上，且AB ⊥AC .因为|AB ―→|＝|AO ―→|＝2，所以∠AOC ＝2π3，C ＝π6，由正弦定理得AC sin 2π3＝AO sin π6，故AC ＝23，又BC ＝4，所以CA ―→·CB ―→＝|CA ―→|·|CB ―→|·cos C ＝4×23×32＝12. 答案：1213．设a ，b ，c 是三个正实数，且a (a ＋b ＋c )＝bc ，则a b ＋c的最大值为__________．解析：由a (a ＋b ＋c )＝bc ，得1＋b a ＋c a ＝b a ·c a ，设x ＝b a ，y ＝c a ，则x ＋y ＋1＝xy ，a b ＋c＝1x ＋y ，因为x ＋y ＋1＝xy ≤⎝⎛⎭⎫x ＋y 22，所以x ＋y ≥2＋22，所以a b ＋c 的最大值为2－12.答案：2－1214．设a 为实数，记函数f (x )＝ax －ax 3⎝⎛⎭⎫x ∈⎣⎡⎦⎤12，1的图象为C .如果任何斜率不小于1的直线与C 都至多有一个公共点，则a 的取值范围是__________．解析：因为任何斜率不小于1的直线与C 都至多有一个公共点，所以f ′(x )≤1在x ∈⎣⎡⎦⎤12，1上恒成立．因为f ′(x )＝a －3ax 2，所以3ax 2－a ＋1≥0在⎣⎡⎦⎤12，1上恒成立．设g (t )＝3at －a ＋1，t ∈⎣⎡⎦⎤14，1，只需⎩⎪⎨⎪⎧ g ⎝⎛⎭⎫14≥0，g (1)≥0，即⎩⎪⎨⎪⎧ 34a －a ＋1≥0，3a －a ＋1≥0，解得－12≤a ≤4. 答案：⎣⎡⎦⎤－12，4。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题专项强化练(十二) 椭圆

14个填空题专项强化练(十二) 椭圆A 组——题型分类练题型一椭圆的定义及标准方程1．设F 1，F 2是椭圆x 249＋y 224＝1的两个焦点，P 是椭圆上的点，且PF 1∶PF 2＝4∶3，则△PF 1F 2的面积为________．解析：因为PF 1＋PF 2＝14，又PF 1∶PF 2＝4∶3，所以PF 1＝8，PF 2＝6. 因为F 1F 2＝10，所以PF 1⊥PF 2.所以S △PF 1F 2＝12PF 1·PF 2＝12×8×6＝24.答案：242．已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点为F 1，F 2，离心率为33，过F 2的直线l 交C 于A ，B 两点，若△AF 1B 的周长为43，则椭圆C 的方程为________．解析：由椭圆的定义知AF 1＋AF 2＝2a ，BF 1＋BF 2＝2a ，又∵△AF 1B 的周长＝AF 1＋AF 2＋BF 1＋BF 2＝43，∴a ＝ 3.又e ＝33，∴c ＝1.∴b 2＝a 2－c 2＝2， ∴椭圆C 的方程为x 23＋y 22＝1.答案：x 23＋y 22＝13．一个椭圆的中心在原点，焦点F 1，F 2在x 轴上，P (2，3)是椭圆上一点，且PF 1，F 1F 2，PF 2成等差数列，则椭圆方程为________________．解析：设椭圆的标准方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)．由点(2，3)在椭圆上，知4a 2＋3b 2＝1①.又PF 1，F 1F 2，PF 2成等差数列，则PF 1＋PF 2＝2F 1F 2，即2×2c ＝2a ，c a ＝12②，又c 2＝a 2－b 2③，联立①②③得a 2＝8，b 2＝6.故椭圆方程为x 28＋y 26＝1.答案：x 28＋y 26＝1题型二椭圆的几何性质1．椭圆x 29＋y 24＝1的离心率是________．解析：根据题意知，a ＝3，b ＝2，则c ＝a 2－b 2＝5，∴椭圆的离心率e ＝c a ＝53.答案：532．椭圆x 2＋my 2＝1的焦点在x 轴上，长轴长是短轴长的2倍，则m ＝________.解析：由题意可得，1m ＝12，所以m ＝4. 答案：43．中心在坐标原点的椭圆，焦点在x 轴上，焦距为4，离心率为22，则该椭圆的方程为______________．解析：依题意，2c ＝4，c ＝2，又e ＝c a ＝22，则a ＝22，b ＝2，所以椭圆的标准方程为x 28＋y 24＝1. 答案：x 28＋y 24＝14．已知圆C 1：x 2＋2cx ＋y 2＝0，圆C 2：x 2－2cx ＋y 2＝0，椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)，若圆C 1，C 2都在椭圆内，则椭圆离心率的取值范围是________．解析：圆C 1，C 2都在椭圆内等价于圆C 2的右顶点(2c,0)，上顶点(c ，c )在椭圆内部，∴只需⎩⎪⎨⎪⎧2c ≤a ，c 2a 2＋c 2b2≤1⇒0<c a ≤12.答案：⎝⎛⎦⎤0，12 5．已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右顶点分别为A 1，A 2，且以线段A 1A 2为直径的圆与直线bx －ay ＋2ab ＝0相切，则C 的离心率为________．解析：以线段A 1A 2为直径的圆的方程为x 2＋y 2＝a 2，由原点到直线bx －ay ＋2ab ＝0的距离d ＝2ab b 2＋a 2＝a ，得a 2＝3b 2，所以C 的离心率e ＝1－b 2a 2＝63. 答案：63题型三椭圆的综合问题1．已知椭圆x 24＋y 2＝1的左、右焦点分别为F 1，F 2，点M 在该椭圆上，且MF ―→1·MF ―→2＝0，则点M 到y 轴的距离为________．解析：由题意，得F 1(－3，0)，F 2(3，0)．设M (x ，y )，则MF ―→1·MF ―→2＝(－3－x ，－y )·(3－x ，－y )＝0，整理得x 2＋y 2＝3.①又因为点M 在椭圆上，故x 24＋y 2＝1，即y 2＝1－x 24.②将②代入①，得34x 2＝2，解得x ＝±263.故点M 到y 轴的距离为263.答案：2632．设点P 在圆C ：x 2＋(y －2)2＝1上移动，点Q 在椭圆x 29＋y 2＝1上移动，则PQ 的最大值是________．解析：圆心C (0,2)，PQ ≤PC ＋CQ ＝1＋CQ ，于是只要求CQ 的最大值．设Q (x ，y )，∴CQ ＝x 2＋(y －2)2＝9(1－y 2)＋(y －2)2＝－8y 2－4y ＋13＝－8⎝⎛⎭⎫y ＋142＋272. ∵－1≤y ≤1，∴当y ＝－14时，CQ max ＝272＝362， ∴PQ max ＝1＋362. 答案：1＋3623．已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)及点B (0，a )，过B 与椭圆相切的直线交x 轴的负半轴于点A ，F 为椭圆的右焦点，则∠ABF ＝________.解析：法一：由题意知，切线的斜率存在，设切线方程为y ＝kx ＋a (k >0)，与椭圆方程联立⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋a ，x 2a 2＋y 2b 2＝1，得b 2x 2＋a 2(kx ＋a )2－a 2b 2＝0，即(b 2＋a 2k 2)x 2＋2a 3kx ＋a 4－a 2b 2＝0，由Δ＝4a 6k 2－4(b 2＋a 2k 2)(a 4－a 2b 2)＝0，得k ＝c a ，从而y ＝c a x ＋a 交x 轴于A ⎝⎛⎭⎫－a 2c ，0，又F (c,0)，易知BA ―→·BF ―→＝0，故∠ABF ＝90°.法二：由椭圆性质可知，过B 且与椭圆相切的斜率为正的直线方程为y ＝ex ＋a (e 为椭圆的离心率)，即切线斜率为e ，∴tan ∠BAF ＝c a ＝e ，又tan ∠OBF ＝ca ＝e ，则∠BAF ＝∠OBF ，因而∠ABF ＝90°.答案：90° B 组——高考提速练1．在矩形ABCD 中，AB ＝4，BC ＝3，则以A ，B 为焦点，且过C ，D 两点的椭圆的短轴的长为________．解析：依题意得AC ＝5，所以椭圆的焦距为2c ＝AB ＝4，长轴长2a ＝AC ＋BC ＝8，所以短轴长为2b ＝2a 2－c 2＝216－4＝4 3.答案：4 32．已知P 是以F 1，F 2为焦点的椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)上的一点，若PF ―→1·PF ―→2＝0，tan∠PF 1F 2＝12，则此椭圆的离心率为________．解析：因为PF ―→1·PF ―→2＝0，tan ∠PF 1F 2＝12，所以PF ―→1⊥PF ―→2，sin ∠PF 1F 2＝55，cos ∠PF 1F 2＝255.所以PF 1＝455c ，PF 2＝255c ，则PF 1＋PF 2＝655c ＝2a ，所以e ＝c a ＝53.答案：533．已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的一个焦点是F (1,0)，若椭圆短轴的两个三等分点M ，N与F 构成正三角形，则此椭圆的方程为________．解析：由△FMN 为正三角形，得c ＝OF ＝32MN ＝32×23b ＝1.解得b ＝3，∴a 2＝b 2＋c 2＝4.故椭圆的方程为x 24＋y 23＝1.答案：x 24＋y 23＝14．过椭圆x 225＋y 216＝1的中心任作一直线交椭圆于P ，Q 两点，F 是椭圆的一个焦点，则△PQF 周长的最小值是________．解析：设F 为椭圆的左焦点，右焦点为F 2，根据椭圆的对称性可知FQ ＝PF 2，OP ＝OQ ，所以△PQF 的周长为PF ＋FQ ＋PQ ＝PF ＋PF 2＋2PO ＝2a ＋2PO ＝10＋2PO ，易知2OP 的最小值为椭圆的短轴长，即点P ，Q 为椭圆的上下顶点时，△PQF 的周长取得最小值18.答案：185．已知椭圆C ：x 24＋y 23＝1的左、右顶点分别为M ，N ，点P 在C 上，且直线PN 的斜率是－14，则直线PM 的斜率为________．解析：设P (x 0，y 0)，则x 204＋y 203＝1，直线PM 的斜率k PM ＝y 0x 0＋2，直线PN 的斜率k PN＝y 0x 0－2，可得k PM ·k PN ＝y 20x 20－4＝－34，故k PM ＝－34·1k PN ＝3.答案：36．已知椭圆的对称轴在坐标轴上，短轴的一个端点与两个焦点构成一个正三角形，焦点到椭圆上的点的最短距离是3，则这个椭圆方程为________．解析：由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a －c ＝3，c a ＝12，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝23，c ＝ 3.所以椭圆方程为x 212＋y 29＝1或y 212＋x 29＝1.答案：x 212＋y 29＝1或y 212＋x 29＝17．已知椭圆的中心在原点，焦点在x 轴上，离心率为55，且过点P (－5,4)，则椭圆的方程为________．解析：设椭圆的方程为x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)，将点P (－5,4)代入得25a 2＋16b2＝1.又离心率e ＝c a ＝55，即e 2＝c 2a 2＝a 2－b 2a 2＝15，解得a 2＝45，b 2＝36，故椭圆的方程为x 245＋y 236＝1.答案：x 245＋y 236＝18．已知抛物线x 2＝2py (p ＞0)的焦点F 是椭圆y 2a 2＋x 2b2＝1(a ＞b ＞0)的一个焦点，若P ，Q是椭圆与抛物线的公共点，且直线PQ 经过焦点F ，则该椭圆的离心率为________．解析：设点P 在第一象限，由题意，p ＝2c ，P (2pc ，c )，即P (2c ，c )，代入椭圆方程，可得c 2a 2＋4c 2b2＝1，整理可得e 4－6e 2＋1＝0，∵0＜e ＜1，∴e ＝2－1.答案：2－19．已知动点P (x ，y )在椭圆C ：x 225＋y 216＝1上，F 是椭圆C 的右焦点，若点M 满足|MF―→MF ―→|＝1且MP ―→·MF ―→＝0，则|PM ―→|的最小值为________．解析：由题意可得FP ―→·FM ―→＝|FM ―→|2＝1，所以|PM ―→|＝|FM ―→－FP ―→|＝1＋|FP ―→|2－2＝|FP ―→|2－1≥(5－3)2－1＝3，当且仅当点P 在右顶点时取等号，所以|PM ―→|的最小值是3.答案： 310.如图，已知过椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左顶点A (－a,0)作直线l 交y轴于点P ，交椭圆于点Q ，若△AOP 是等腰三角形，且PQ ―→＝2QA ―→，则椭圆的离心率为________．解析：法一：因为△AOP 是等腰三角形，所以OA ＝OP ，故A (－a,0)，P (0，a )，又PQ ―→＝2QA ―→，所以Q ⎝⎛⎭⎫－2a 3，a 3，由点Q 在椭圆上得49＋a 29b 2＝1，解得b 2a 2＝15，故离心率e ＝1－b 2a2＝1－15＝255. 法二：因为△AOP 是等腰三角形，所以OA ＝OP ，故直线AP 的方程为y ＝x ＋a ，与椭圆方程联立并消去y 得(a 2＋b 2)x 2＋2a 3x ＋a 2c 2＝0，从而(－a )x Q ＝a 2c 2a 2＋b2，即x Q ＝－ac 2a 2＋b2，又由A (－a,0)，P (0，a )，PQ ―→＝2QA ―→，得x Q ＝－2a 3，故－ac 2a 2＋b 2＝－2a 3，即5c 2＝4a 2，e 2＝45，故e ＝255. 答案：25511．若椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的焦点在x 轴上，过点(2,1)作圆x 2＋y 2＝4的切线，切点分别为A ，B ，直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点，则椭圆方程是________．解析：设切点坐标为(m ，n )，则n －1m －2·nm ＝－1，即m 2＋n 2－n －2m ＝0. ∵m 2＋n 2＝4， ∴2m ＋n －4＝0，即AB 的直线方程为2x ＋y －4＝0.∵直线AB 恰好经过椭圆的右焦点和上顶点， ∴2c －4＝0，b －4＝0，解得c ＝2，b ＝4. ∴a 2＝b 2＋c 2＝20，故椭圆方程为x 220＋y 216＝1.答案：x 220＋y 216＝112．若A ，B 为椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)长轴的两个端点，垂直于x 轴的直线与椭圆交于点M ，N ，且k AM ·k BN ＝14，则椭圆C 的离心率为________．解析：不妨取A (－a,0)，B (a,0)，设M (x 1，y 1)，N (x 1，－y 1)． ∵k AM ·k BN ＝14，∴y 1x 1＋a ·－y 1x 1－a ＝14. 即－y 21x 21－a 2＝14.① ∵M (x 1，y 1)在椭圆C 上，∴x 21a 2＋y 21b2＝1，即y 21＝b 2a2(a 2－x 21)，②将②代入①得b 2a 2＝14，即a 2＝4b 2＝4(a 2－c 2)． ∴3a 2＝4c 2，即e 2＝34，∴e ＝32. 答案：3213.如图所示，椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，上顶点为A ，离心率为12，点P 为椭圆在第一象限内的一点．若S △PF 1A ∶S △PF 1F 2＝2∶1，则直线PF 1的斜率为________．解析：连结AF 2交PF 1于点B .由S △PF 1A ∶S △PF 1F 2＝2∶1得AB BF 2＝21.而A (0，b )，F 1(－c,0)，F 2(c,0)，所以由A ，B ，F 2三点共线得B ⎝⎛⎭⎫2c 3，b 3，kPF 1＝b 3－02c 3－(－c )＝b 5c .又因为离心率为12，所以a ＝2c ，b ＝3c ，故kPF 1＝b 5c ＝35.答案：35 14．已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1，F 2，离心率为e .直线l ：y＝ex ＋a 与x 轴、y 轴分别交于A ，B 两点，M 是直线l 与椭圆C 的一个公共点，设AM ＝eAB ，则该椭圆的离心率e ＝________.解析：因为点A ，B 分别是直线l ：y ＝ex ＋a 与x 轴，y 轴的交点，所以点A ，B 的坐标分别是⎝⎛⎭⎫－ae ，0，(0，a )．设点M 的坐标是(x 0，y 0)，由AM ＝eAB ，得⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝a e (e －1)，y 0＝ea .(*) 因为点M 在椭圆上，所以x 20a 2＋y 20b 2＝1，将(*)式代入，得(e －1)2e 2＋e 2a 2b 2＝1，整理得，e 2＋e －1＝0，解得e ＝5－12或e ＝－5－12(舍去)．5－1答案：2。

2018年高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题专项强化练(十五) 推理与证明

14个填空题专项强化练(十五) 推理与证明A 组——题型分类练题型一合情推理1．已知不等式1＋14＜32，1＋14＋19＜53，1＋14＋19＋116＜74，照此规律总结出第n 个不等式为________________________________．解析：由已知，三个不等式可以写成1＋122＜2×2－12，1＋122＋132＜2×3－13，1＋122＋132＋142＜2×4－14，所以照此规律可得到第n 个不等式为1＋122＋132＋…＋1n 2＋1(n ＋1)2＜2(n ＋1)－1n ＋1＝2n ＋1n ＋1.答案：1＋122＋132＋…＋1n 2＋1(n ＋1)2＜2n ＋1n ＋12．对于命题：若O 是线段AB 上一点，则有||OB ―→ ·OA ―→＋||OA ―→·OB ―→＝0. 将它类比到平面的情形是：若O 是△ABC 内一点，则有S △OBC ·OA ―→＋S △OCA ·OB ―→＋S △OBA ·OC ―→＝0.将它类比到空间的情形应该是：若O 是四面体ABCD 内一点，则有________________________________________________________________________．解析：将平面中的相关结论类比到空间，通常是将平面中的图形的面积类比为空间中的几何体的体积，因此依题意可知：若O 为四面体ABCD 内一点，则有V O BCD·OA ―→＋V OACD·OB ―→＋V O ABD ·OC ―→＋V O ABC ·OD ―→＝0. 答案：V OBCD ·OA ―→＋V O ACD ·OB ―→＋V O ABD ·OC ―→＋V O ABC ·OD ―→＝0 3．观察下列等式：21＋2＝4，21×2＝4；32＋3＝92，32×3＝92；43＋4＝163，43×4＝163；…，根据这些等式反映的结果，可以得出一个关于自然数n 的等式，这个等式可以表示为________________________．解析：由归纳推理得n ＋1n ＋(n ＋1)＝n ＋1＋(n 2＋n )n ＝(n ＋1)2n ， n ＋1n ×(n ＋1)＝(n ＋1)2n ，所以得出结论n ＋1n ＋(n ＋1)＝n ＋1n×(n ＋1)(n ∈N *)．答案：n ＋1n ＋(n ＋1)＝n ＋1n ×(n ＋1)(n ∈N *)4．已知圆的方程是x 2＋y 2＝r 2，则经过圆上一点M (x 0，y 0)的切线方程为xx 0＋yy 0＝r 2.类比上述性质，可以得到过椭圆x 2a 2＋y 2b2＝1上一点P (x 0，y 0)的切线方程为________．解析：圆的性质中，经过圆上一点M (x 0，y 0)的切线方程就是将圆的方程中的一个x 与y 分别用M (x 0，y 0)的横坐标与纵坐标替换．故可得椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1类似的性质为：过椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1上一点P (x 0，y 0)的切线方程为x 0x a 2＋y 0yb2＝1. 答案：x 0x a 2＋y 0yb 2＝1 题型二演绎推理1．已知函数f (x )＝x 3＋x ，对于等差数列{a n }满足：f (a 2－1)＝2，f (a 2 016－3)＝－2，S n是其前n 项和，则S 2 017＝________.解析：因为函数f (x )＝x 3＋x 为奇函数，且在R 上单调递增，又因为f (a 2－1)＝2，f (a 2 016－3)＝－2，则a 2－1＝－(a 2 016－3)，即a 2＋a 2 016＝4，即a 1＋a 2 017＝4.则S 2 017＝2 0172(a 1＋a 2 017)＝4 034. 答案：4 0342.如图，在平面直角坐标系xOy 中，分别在x 轴与直线y ＝33(x ＋1)上从左向右依次取点A k ，B k ，k ＝1,2，…，其中A 1是坐标原点，使△A k B k A k ＋1都是等边三角形，则△A 10B 10A 11的边长是________．解析：因为△A k B k B k －1是一个内角为π3的直角三角形，易得A 1A 2＝1，且A k B k A k B k －1＝2,所以△A 10B 10A 11的边长是以A 1A 2＝1为首项，2为公比的等比数列的第10项，所以△A 10B 10A 11的边长是1×29＝512.答案：5123.如图，在平面斜坐标系xOy 中，∠xOy ＝θ，平面上任意一点P关于斜坐标系的斜坐标这样定义：若OP ―→＝xe 1＋ye 2(其中e 1，e 2分别是x 轴，y 轴正方向上的单位向量)，则点P 的斜坐标为(x ，y )，向量OP ―→的斜坐标为(x ，y )．给出以下结论：①若θ＝60°，P (2，－1)，则|OP ―→|＝3；②若P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，则OP ―→＋OQ ―→＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)； ③若OP ―→＝(x 1，y 1)，OQ ―→＝(x 2，y 2)，则OP ―→·OQ ―→＝x 1x 2＋y 1y 2；④若θ＝60°，以O 为圆心、1为半径的圆的斜坐标方程为x 2＋y 2＋xy －1＝0. 其中所有正确结论的序号是________．解析：对于①，OP 是两邻边长分别为2,1，且一内角为60°的平行四边形较短的对角线，解三角形可知|OP ―→|＝3，故①正确；对于②，若P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，则OP ―→＋OQ ―→＝(x 1＋x 2，y 1＋y 2)，故②正确；对于③，OP ―→＝(x 1，y 1)，OQ ―→＝(x 2，y 2)，所以OP ―→·OQ ―→＝(x 1e 1＋y 1e 2)·(x 2e 1＋y 2e 2)，因为e 1·e 2≠0，所以OP ―→·OQ ―→≠x 1x 2＋y 1y 2，故③错误；对于④，设圆O 上任意一点为P (x ，y )，因为OP ＝1，所以(xe 1＋ye 2)2＝1，所以x 2＋y 2＋xy －1＝0，故④正确．故填①②④.答案：①②④4．在△ABC 中，已知AB ＝2，AC 2－BC 2＝6，则tan C 的最大值是________．解析：法一：以AB 所在直线为x 轴，线段AB 的中点为原点，建立平面直角坐标系如图所示，则A (－1,0)，B (1,0)．设点C 坐标为(x ，y )(y ＞0)，由AC 2－BC 2＝6，得(x ＋1)2＋y 2－[](x －1)2＋y 2＝6，即x ＝32，所以C ⎝⎛⎭⎫32，y .过C 作CD ⊥AB ，垂足为D ，所以tan ∠ACD ＝52y， tan ∠BCD ＝12y ，所以tan C ＝tan ∠ACB ＝tan(∠ACD －∠BCD )＝52y －12y 1＋54y 2＝2y ＋54y ≤255，当且仅当“y ＝54y ，即y ＝52”时取等号，所以tan C 的最大值为255.法二：设△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，则c ＝2，b 2－a 2＝6，所以2b 2－2a 2＝3c 2，由余弦定理得，cos C ＝a 2＋b 2－c22ab ＝a 2＋b 2－23(b 2－a 2)2ab＝5a 2＋b 26ab ≥53，故tan C ≤255.且当a ＝62，b ＝302，c ＝2时，tan C ＝255. 所以tan C 的最大值为255. 答案：255题型三直接证明与间接证明1．用反证法证明命题：若a ＋b ＋c 为偶数，则“自然数a ，b ，c 恰有一个偶数”时应反设为____________________________．解析：“自然数a ，b ，c 中恰有一个偶数”的否定是“自然数a ，b ，c 都是奇数或至少有两个偶数”．答案：自然数a ，b ，c 中都是奇数或至少有两个偶数2．若0<a <1,0<b <1，且a ≠b ，则在a ＋b,2ab ，a 2＋b 2和2ab 中最大的是________．解析：因为0<a <1,0<b <1，且a ≠b ，所以a ＋b >2ab ，a 2＋b 2>2ab ，a ＋b －(a 2＋b 2)＝a (1－a )＋b (1－b )>0，所以a ＋b 最大．答案：a ＋b3．下列条件：①ab ＞0，②ab ＜0，③a ＞0，b ＞0，④a ＜0，b ＜0，其中能使b a ＋ab ≥2成立的条件的序号是________．解析：要使b a ＋a b ≥2，只需b a ＞0且ab ＞0成立，即a ，b 不为0且同号即可，故①③④都能使b a ＋ab ≥2成立．答案：①③④4．凸函数的性质定理：如果函数f (x )在区间D 上是凸函数，则对于区间D 内的任意x 1，x 2，…，x n ，有f (x 1)＋f (x 2)＋…＋f (x n )n ≤f⎝⎛⎭⎫x 1＋x 2＋…＋x n n ，已知函数y ＝sin x 在区间(0，π)上是凸函数，则在△ABC 中，sin A ＋sin B ＋sin C 的最大值为________．解析：因为f (x )＝sin x 在区间(0，π)上是凸函数，且A ，B ，C ∈(0，π)．所以f (A )＋f (B )＋f (C )3≤f ⎝⎛⎭⎫A ＋B ＋C 3＝f ⎝⎛⎭⎫π3，即sin A ＋sin B ＋sin C ≤3sin π3＝332，所以sin A ＋sin B ＋sin C 的最大值为332.答案：332B 组——高考提速练1．若P ＝a ＋a ＋7，Q ＝a ＋3＋a ＋4(a ≥0)，则P ，Q 的大小关系是______________．解析：因为P 2＝2a ＋7＋2a ·a ＋7＝2a ＋7＋2a 2＋7a ，Q 2＝2a ＋7＋2a ＋3·a ＋4＝2a ＋7＋2a 2＋7a ＋12，所以P 2<Q 2，所以P <Q .答案：P <Q2．设a ，b 是两个实数，给出下列条件：①a ＋b ＞2；②a 2＋b 2＞2.其中能推出：“a ，b 中至少有一个大于1”的条件的是________(填序号)．解析：在①中，假设a ，b 都不大于1，即a ≤1，b ≤1，则a ＋b ≤2与题干a ＋b >2矛盾，故假设不成立，所以①能推出：“a ，b 中至少有一个大于1”．在②中，若a ＝－2，b ＝－3，则a 2＋b 2＞2成立，故②不能推出：“a ，b 中至少有一个大于1” .答案：①3.将正整数1,2,3,4，…按如图所示的方式排成三角形数组，则第10行左数第10个数是________．解析：由三角形数组可推断出，第n 行共有2n －1项，且最后一项为n 2，所以第10行共有19项，最后一项为100，故左数第10个数是91.答案：91 4．定义运算：xy ＝⎩⎪⎨⎪⎧x ，xy ≥0，y ，xy ＜0，例如：＝3，(－＝4，则函数f (x )＝x 2x－x 2)的最大值为________解析：由题意可得f (x )＝x 2x －x 2)＝⎩⎪⎨⎪⎧x 2，0≤x ≤2，2x －x 2，x ＞2或x ＜0，当0≤x ≤2时，f (x )∈[0,4]；当x ＞2或x ＜0时，f (x )∈(－∞，0)．综上可得函数f (x )的最大值为4. 答案：45．已知点A n (n ，a n )为函数y ＝x 2＋1图象上的点，B n (n ，b n )为函数y ＝x 图象上的点，其中n ∈N *，设c n ＝a n －b n ，则c n 与c n ＋1的大小关系为____________．解析：由题意知，a n ＝n 2＋1，b n ＝n ，所以c n ＝n 2＋1－n ＝1n 2＋1＋n.显然，c n 随着n 的增大而减小，所以c n ＞c n ＋1.答案：c n ＞c n ＋1 6．已知：f (x )＝x1－x，设f 1(x )＝f (x )，f n (x )＝f n －1[f n －1(x )](n ＞1且n ∈N *)，则通过计算分析，猜想f n (x )(n ∈N *)的表达式为________________．解析：由f 1(x )＝f (x )和f n (x )＝f n －1[f n －1(x )](n ＞1且n ∈N *)，得f 2(x )＝f 1[f 1(x )]＝x 1－x1－x 1－x ＝x 1－2x ，f 3(x )＝f 2[f 2(x )]＝x 1－2x 1－2x 1－2x＝x 1－22x ，…，由此猜想f n (x )＝x 1－2n －1x(n ∈N *)．答案：f n (x )＝x 1－2n －1x(n ∈N *) 7．定义：如果一个列从第二项起，每一项与它的前一项的差都等于同一个常，那么这个列叫作等差列，这个常叫作等差列的公差．已知向量列{a n }是以a 1＝(1,3)为首项，公差为d ＝(1,0)的等差向量列，若向量a n 与非零向量b n ＝(x n ，x n ＋1)(n ∈N*)垂直，则x 10x 1＝________.解析：易知a n ＝(1,3)＋(n －1,0)＝(n,3)，因为向量a n 与非零向量b n ＝(x n ，x n ＋1)(n ∈N *)垂直，所以x n ＋1x n ＝－n 3，所以x 10x 1＝x 2x 1·x 3x 2·x 4x 3·x 5x 4·x 6x 5·x 7x 6·x 8x 7·x 9x 8·x 10x 9＝⎝⎛⎭⎫－13×⎝⎛⎭⎫－23×⎝⎛⎭⎫－33×⎝⎛⎭⎫－43×⎝⎛⎭⎫－53×⎝⎛⎭⎫－63×⎝⎛⎭⎫－73×⎝⎛⎭⎫－83×⎝⎛⎭⎫－93＝－4 480243. 答案：－4 4802438．二维空间中，圆的一维测度(周长)l ＝2πr ，二维测度(面积)S ＝πr 2；三维空间中，球的二维测度(表面积)S ＝4πr 2，三维测度(体积)V ＝43πr 3.应用合情推理，若四维空间中，“超球”的三维测度V ＝8πr 3，则其四维测度W ＝________.解析：在二维空间中，圆的二维测度(面积)S ＝πr 2，则其导数S ′＝2πr ，即为圆的一维测度(周长)l ＝2πr ；在三维空间中，球的三维测度(体积)V ＝43πr 3，则其导数V ′＝4πr 2，即为球的二维测度(表面积)S ＝4πr 2；应用合情推理，若四维空间中，“超球”的三维测度V ＝8πr 3，则其四维测度W ＝2πr 4.答案：2πr 49．大数学家拉普拉斯曾经这样说过“数学本身赖以获得真理的重要手段就是归纳和类比”．事实上，数学中的许多重要定理和猜想都是通过归纳总结出来的，如欧拉公式：观察三棱锥、四棱锥、三棱柱、五棱柱等多面体，发现其顶点数V 与面数F 的和与棱数E 相差2，即V ＋F －E ＝2，于是猜想任意凸多面体都具有这样的性质，后经过严格证明确实如此．利用上述思想，观察下列等式：1＝1 2＋3＋4＝9 3＋4＋5＋6＋7＝25 4＋5＋6＋7＋8＋9＋10＝49 ……则第7个等式左端的和式的最后一个数字、右端的结果分别是________、________. 解析：由1,4,7,10知，第7个等式左端的和式的最后一个数字为1＋6×3＝19；由12,32,52,72知，第7个等式右端的结果为132＝169.答案：19 16910．设二次函数f (x )＝ax 2＋bx ＋c (a ，b ，c 为常数)的导函数为f ′(x )．对任意x ∈R ，不等式f (x )≥f ′(x )恒成立，则b 2a 2＋c2的最大值为________．解析：∵f (x )＝ax 2＋bx ＋c ，∴f ′(x )＝2ax ＋b ， ∵对任意x ∈R ，不等式f (x )≥f ′(x )恒成立，∴ax 2＋bx ＋c ≥2ax ＋b 恒成立，即ax 2＋(b －2a )x ＋(c －b )≥0恒成立，故Δ＝(b －2a )2－4a (c －b )＝b 2＋4a 2－4ac ≤0，且a ＞0，即b 2≤4ac －4a 2， ∴4ac －4a 2≥0， ∴c ≥a ＞0， ∴ca －1≥0，故b2a 2＋c 2≤4ac －4a 2a 2＋c 2＝4×c a －41＋⎝⎛⎭⎫c a 2 ＝4⎝⎛⎭⎫c a －1⎝⎛⎭⎫c a －12＋2⎝⎛⎭⎫c a －1＋2 ＝4⎝⎛⎭⎫c a －1＋2⎝⎛⎭⎫c a －1＋2≤422＋2＝22－2. 当且仅当⎝⎛⎭⎫c a －12＝2时等号成立，故b 2a 2＋c 2的最大值为22－2. 答案：22－211．若数列{a n }满足：对任意的n ∈N *，只有有限个正整数m 使得a m ＜n 成立，记这样的m 的个数为(a n )*，则得到一个新数列{(a n )*}．例如，若数列{a n }是1,2，3，…，n ，则数列{(a n )*}是0,1,2，…，n －1，已知对任意的n ∈N *，a n ＝n 2，则(a 5)*＝________，((a n )*)*＝______.解析：因为a m ＜5，而a n ＝n 2，所以m ＝1,2，所以(a 5)*＝2. 因为(a 1)*＝0，(a 2)*＝1，(a 3)*＝1，(a 4)*＝1，(a 5)*＝2，(a 6)*＝2，(a 7)*＝2，(a 8)*＝2，(a 9)*＝2，(a 10)*＝3，(a 11)*＝3，(a 12)*＝3，(a 13)*＝3，(a 14)*＝3，(a 15)*＝3，(a 16)*＝3，所以((a 1)*)*＝1，((a 2)*)*＝4，((a 3)*)*＝9，((a 4)*)*＝16，猜想((a n )*)*＝n 2. 答案：2 n 212．如下图所示的数阵中，第10行第2个数字是________．1 12 1213 14 13 14 17 17 14 15 111 111 111 15……解析：根据题中所给数据，找出每行第2个数字的规律为：从第2行起，每一行第2个数字的分母加上所在行数为下一行的第2个数字的分母，所以按照规律，依次往下推得知，第6行为116，第7行为122，第8行为129，第9行为137，第10行为146，所以答案为146. 答案：14613．已知对任意的x ∈R,3a (sin x ＋cos x )＋2b sin 2x ≤3(a ，b ∈R)恒成立，则当a ＋b 取得最小值时，a 的值是________．解析：令sin x ＋cos x ＝－12，则sin 2x ＝－34，代入得－32(a ＋b )≤3，即a ＋b ≥－2. 而当a ＋b ＝－2时，令sin x ＋cos x ＝t ，t ∈[－2， 2 ]，代入并整理得－2bt 2＋3(2＋b )t ＋3＋2b ≥0，对∀t ∈[－2， 2 ]恒成立．所以Δ＝9(2＋b )2＋8b (3＋2b )≤0，即(5b ＋6)2≤0，从而b ＝－65，a ＝－45.而当a ＝－45，b ＝－65时，3a (sin x ＋cos x )＋2b sin 2x ＝－125⎝⎛⎭⎫t ＋122＋3≤3. 所以a ＋b 取得最小值－2，此时a ＝－45.答案：－4514．观察下列等式： 1＋2＋3＋…＋n ＝12n (n ＋1)；1＋3＋6＋…＋12n (n ＋1)＝16n (n ＋1)(n ＋2)；1＋4＋10＋…＋16n (n ＋1)(n ＋2)＝124n (n ＋1)(n ＋2)(n ＋3)．可以推测，1＋5＋15＋…＋124n (n ＋1)(n ＋2)(n ＋3)＝________. 解析：根据式子中的规律可知，等式右侧为15×4×3×2×1n (n ＋1)(n ＋2)(n ＋3)(n ＋4)＝1120n (n ＋1)(n ＋2)(n ＋3)(n ＋4)．答案：1120n (n ＋1)(n ＋2)(n ＋3)(n ＋4)。

2018高考数学江苏专版三维二轮专题复习训练：14个填空题专项强化练(四) 导数及其简单应用 Word版含解析

14个填空题专项强化练(四) 导数及其简单应用A 组——题型分类练题型一导数的概念与运算 1、y ＝ln xx 的导数为________、解析：y ′＝⎝⎛⎭⎫ln x x ′＝(ln x )′x －x ′ln x x 2＝1x ·x －ln x x 2＝1－ln x x 2、答案：1－ln xx 22、已知a ∈R ，设函数f (x )＝ax －ln x 的图象在点(1，f (1))处的切线为l ，则l 在y 轴上的截距为________、解析：因为f ′(x )＝a －1x ，所以f ′(1)＝a －1，又f (1)＝a ，所以切线l 的方程为y －a ＝(a －1)(x －1)，令x ＝0，得y ＝1、答案：13、若曲线y ＝a cos x ＋1在点⎝⎛⎭⎫π2，1处的切线与直线2x ＋y ＋3＝0垂直，则a ＝________、解析：因为y ＝a cos x ＋1的导函数为y ′＝－a sin x ，所以曲线在点⎝⎛⎭⎫π2，1处的切线的斜率为k ＝－a ，由于切线与直线2x ＋y ＋3＝0垂直，则(－a )·(－2)＝－1，即a ＝－12、答案：－124、已知函数f (x )的导函数为f ′(x )，且满足f (x )＝3x 2＋2xf ′(2)，则f ′(5)＝________、解析：对f (x )＝3x 2＋2xf ′(2)求导，得f ′(x )＝6x ＋2f ′(2)、令x ＝2，得f ′(2)＝－12、再令x ＝5，得f ′(5)＝6×5＋2f ′(2)＝6、答案：6题型二导数与函数的单调性1、函数f (x )＝x －ln x 的单调递减区间为________、解析：函数f (x )的定义域是(0，＋∞)，且f ′(x )＝1－1x ＝x －1x ，令f ′(x )<0，解得0<x <1，所以单调递减区间是(0,1)、答案：(0,1)2、已知函数f (x )＝x 3－ax 2＋bx 在区间(－∞，－3)和(2，＋∞)上是增函数，在(－3,2)上是减函数，则ab ＝________、解析：因为f ′(x )＝3x 2－2ax ＋b ，由已知条件可得－3,2是f ′(x )＝0的两根，所以a ＝－32，b ＝－18，从而ab ＝27、答案：273、若函数f (x )＝13x 3＋x 2－ax ＋3a 在区间[1,2]上单调递增，则实数a 的取值范围是________、解析：由题意得，f ′(x )＝x 2＋2x －a ，根据题意知f ′(x )≥0，即x 2＋2x ≥a ，而x 2＋2x ＝(x ＋1) 2－1≥(1＋1) 2－1＝3，所以a ≤3、答案：(－∞，3]4、设函数f (x )＝12x 2－9ln x 在区间[a －1，a ＋1]上单调递减，则实数a 的取值范围是________、解析：因为f (x )＝12x 2－9ln x ，所以f ′(x )＝x －9x (x >0)，当x －9x ≤0时，有0<x ≤3，即在(0,3]上f (x )是减函数，所以a －1>0且a ＋1≤3，解得1<a ≤2、答案：(1,2]题型三导数与函数的极值、最值 1、函数y ＝2x －1x 2的极大值是________、解析：y ′＝2＋2x 3，令y ′＝0，得x ＝－1、当x <－1时，y ′>0；当－1<x <0时，y ′<0、所以当x ＝－1时，y 取得极大值－3、答案：－32、已知函数f (x )＝13x 3＋x 2－2ax ＋1，若函数f (x )在(1,2)上有极值，则实数a 的取值范围为________、解析：因为函数f (x )在(1,2)上有极值，则需函数f (x )在(1,2)上有极值点、法一：令f ′(x )＝x 2＋2x －2a ＝0，得x 1＝－1－1＋2a ，x 2＝－1＋1＋2a ，因为x 1∉(1,2)，因此则需1<x 2<2，即1<－1＋1＋2a <2，即4<1＋2a <9，所以32<a <4，故实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫32，4、法二：f ′(x )＝x 2＋2x －2a 的图象是开口向上的抛物线，且对称轴为x ＝－1，则f ′(x )在(1,2)上是单调递增函数，因此⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)＝3－2a <0，f ′(2)＝8－2a >0，解得32<a <4，故实数a 的取值范围为⎝⎛⎭⎫32，4、答案：⎝⎛⎭⎫32，43、函数f (x )＝x sin x ＋cos x 在⎣⎡⎦⎤π6，π上的最大值为________、解析：因为f ′(x )＝sin x ＋x cos x －sin x ＝x cos x ，所以f ′(x )＝0在x ∈⎣⎡⎦⎤π6，π上的解为x ＝π2、又f ⎝⎛⎭⎫π6＝π12＋32，f ⎝⎛⎭⎫π2＝π2，f (π)＝－1，所以函数f (x )＝x sin x ＋cos x 在⎣⎡⎦⎤π6，π上的最大值为π2、答案：π24、已知函数f (x )＝a ln x －bx 2的图象在x ＝1处与直线y ＝－12相切，则函数f (x )在[1，e]上的最大值为________、解析：由题意知，f ′(x )＝ax －2bx ，因为函数f (x )＝a ln x －bx 2的图象在x ＝1处与直线y ＝－12相切，所以⎩⎪⎨⎪⎧f ′(1)＝a －2b ＝0，f (1)＝－b ＝－12，解得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝1，b ＝12，即函数f (x )＝ln x －x 22、又当x ∈[1，e]时，f ′(x )＝1x －x ≤0，所以函数f (x )在[1，e]上单调递减，其最大值为f (1)＝－12、答案：－12B 组——高考提速练1、已知函数f (x )＝4ln x ＋ax 2－6x ＋b (a ，b 为常数)，且x ＝2为f (x )的一个极值点，则a 的值为________、解析：由题意知，函数f (x )的定义域为(0，＋∞)， ∵f ′(x )＝4x ＋2ax －6，∴f ′(2)＝2＋4a －6＝0，即a ＝1、答案：12、若曲线f (x )＝a cos x 与曲线g (x )＝x 2＋bx ＋1在交点(0，m )处有公切线，则a ＋b ＝________、解析：∵f ′(0)＝－a sin 0＝0， ∴g ′(0)＝2×0＋b ＝0，∴b ＝0，又m ＝1＝a ，∴a ＋b ＝1、答案：13、若直线y ＝ax 是曲线y ＝2ln x ＋1的一条切线，则实数a ＝________、解析：依题意，设直线y ＝ax 与曲线y ＝2ln x ＋1的切点的横坐标为x 0，则有y ′| x ＝x 0＝2x 0，于是有⎩⎪⎨⎪⎧ a ＝2x 0，ax 0＝2ln x 0＋1.解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝e ，a ＝2e －12.答案：2e －124、函数f (x )＝2x ＋1x 2＋2的极小值为________、解析：f ′(x )＝2(x 2＋2)－2x (2x ＋1)(x 2＋2)2＝－2(x ＋2)(x －1)(x 2＋2)2、由f ′(x )<0，得x <－2或x >1、由f ′(x )>0，得－2<x <1、∴f (x )在(－∞，－2)，(1，＋∞)上是减函数，在(－2,1)上是增函数， ∴f (x )极小值＝f (－2)＝－12、答案：－125、已知曲线y ＝a ln x (a ＞0)在x ＝1处的切线与两坐标轴围成的三角形的面积为4，则a ＝________、解析：因为y ＝a ln x ，所以y ′＝ax ，所以在x ＝1处的切线的斜率k ＝a ，而f (1)＝a ln 1＝0，故切点为(1,0)，所以切线方程为y ＝a (x －1)、令y ＝0，得x ＝1；令x ＝0，得y ＝－a 、所以三角形面积S ＝12×a ×1＝4，所以a ＝8、答案：86、已知函数f (x )＝－x 3＋ax 2－4在x ＝2处取得极值，若m ∈[－1,1]，则f (m )的最小值为________、解析：求导得f ′(x )＝－3x 2＋2ax ，由f (x )在x ＝2处取得极值知f ′(2)＝0，即－3×4＋2a ×2＝0，故a ＝3、则f (x )＝－x 3＋3x 2－4，f ′(x )＝－3x 2＋6x 、由此可得f (x )在(－1,0)上单调递减，在(0,1)上单调递增，所以对m ∈[－1,1]时，f (m )min ＝f (0)＝－4、答案：－47、已知函数f (x )＝x ＋a sin x 在(－∞，＋∞)上单调递增，则实数a 的取值范围是________、解析：∵函数f (x )＝x ＋a sin x 在(－∞，＋∞)上单调递增，∴函数f (x )的导函数f ′(x )＝1＋a ·cos x ≥0在(－∞，＋∞)上恒成立、令cos x ＝t ，t ∈[－1,1]，问题转化为g (t )＝at ＋1≥0在t ∈[－1,1]上恒成立，即g (－1)≥0，g (1)≥0成立，所以－1≤a ≤1、答案：[－1,1]8、设函数f (x )＝x 3－x 22－2x ＋5，若对任意的x ∈[－1，2]，都有f (x )>a ，则实数a 的取值范围为________、解析：f ′(x )＝3x 2－x －2，令f ′(x )＝0，得3x 2－x －2＝0，解得x ＝1或x ＝－23，故f (x )在⎝⎛⎭⎫－1，－23，(1,2)上单调递增，在⎝⎛⎭⎫－23，1上单调递减，故f (x )在x ＝1处取得极小值，且f (1)＝72，f (－1)＝112，故f (x )min ＝72，所以a <72、答案：⎝⎛⎭⎫－∞，72 9、f (x )＝13x 3－4x ＋m 的极小值为－43，则m 的值为________、解析：f ′(x )＝x 2－4，当f ′(x )＝0时，x ＝－2或x ＝2、当f ′(x )<0时，－2<x <2、 f ′(x )>0时，x <－2或x >2、∴f (x )在(－∞，－2)，(2，＋∞)上是增函数，在(－2,2)上是减函数、 ∴f (x )极小值＝f (2)＝13×23－4×2＋m＝－163＋m ＝－43、∴m ＝4、答案：410、已知函数f (x )(x ∈R)满足f (1)＝1，且f (x )的导函数f ′(x )<12，则f (x )<x 2＋12的解集为________、解析：设F (x )＝f (x )－⎝⎛⎭⎫x 2＋12，则F (1)＝f (1)－⎝⎛⎭⎫12＋12＝1－1＝0，F ′(x )＝f ′(x )－12，对任意x ∈R ，有F ′(x )＝f ′(x )－12<0，即函数F (x )在R 上单调递减，则F (x )<0的解集为(1，＋∞)，即f (x )<x 2＋12的解集为(1，＋∞)、答案：(1，＋∞)11、已知函数f (x )＝x 3－3ax －1，a ≠0、若f (x )在x ＝－1处取得极值，直线y ＝m 与y ＝f (x )的图象有三个不同的交点，则m 的取值范围为________、解析：因为f (x )在x ＝－1处取得极值，所以f ′(－1)＝3×(－1)2－3a ＝0，所以a ＝1、所以f (x )＝x 3－3x －1，f ′(x )＝3x 2－3，由f ′(x )＝0，解得x 1＝－1，x 2＝1、故由f (x )的单调性可知，f (x )在x ＝－1处取得极大值f (－1)＝1，在x ＝1处取得极小值f (1)＝－3、因为直线y ＝m 与函数y ＝f (x )的图象有三个不同的交点，结合f (x )的图象(如图所示)可知，实数m 的取值范围是(－3,1)、答案：(－3,1)12、已知函数f (x )，g (x )满足f (5)＝5，f ′(5)＝3，g (5)＝4，g ′(5)＝1，则函数h (x )＝f (x )＋2g (x )的图象在x ＝5处的切线方程为____________________、解析：由h ′(x )＝f ′(x )g (x )－(f (x )＋2)g ′(x )g 2(x )，得h ′(5)＝f ′(5)g (5)－(f (5)＋2)g ′(5)g 2(5)＝3×4－(5＋2)×142＝516、又h (5)＝f (5)＋2g (5)＝5＋24＝74，所以切线方程为y －74＝516(x －5)，即5x －16y ＋3＝0、答案：5x －16y ＋3＝013、设直线y ＝a 分别与曲线y 2＝x 和y ＝e x 交于点M ，N ，则当线段MN 取得最小值时a 的值为________、解析：由题意，a >0，M (a 2，a )，N (ln a ，a )，故MN 的长l ＝|a 2－ln a |，设f (a )＝a 2－lna (a >0)，所以f ′(a )＝2a －1a ＝2a 2－1a ＝2⎝⎛⎭⎫a ＋22⎝⎛⎭⎫a －22a ，令f ′(a )>0，得a >22，所以f (a )在⎝⎛⎭⎫22，＋∞上单调递增；令f ′(a )<0，得0<a <22，所以f (a )在⎝⎛⎭⎫0，22上单调递减，所以当a ＝22时，f (a )min ＝f ⎝⎛⎭⎫22＝12－ln 22>0，所以l ＝|a 2－ln a |＝a 2－ln a ＝f (a )，所以当a ＝22时，线段MN 的长取得极小值，也是最小值、答案：2214、若函数f (x )＝e x ＋x 3－12x －1的图象上有且只有两点P 1，P 2，使得函数g (x )＝x 3＋m x的图象上存在两点Q 1，Q 2，且P 1与Q 1，P 2与Q 2分别关于坐标原点对称，则实数m 的取值集合是________、解析：设函数f (x )的图象上两点P 1(x 1，y 1)，P 2(x 2，y 2)，则Q 1(－x 1，－y 1)，Q 2(－x 2，－y 2)，故有⎩⎪⎨⎪⎧－⎝⎛⎭⎫e x 1＋x 31－12x 1－1＝－x 31＋m －x 1，－⎝⎛⎭⎫e x 2＋x 32－12x 2－1＝－x 32＋m －x 2，即方程－⎝⎛⎭⎫e x ＋x 3－12x －1＝－x 3－m x 在(－∞，0)∪(0，＋∞)上有两解，即方程x e x －12x 2－x ＝m 在(－∞，0)∪(0，＋∞)上有两解，即函数h (x )＝x e x －12x 2－x (x ≠0)的图象与y ＝m 的图象有两个交点，令h ′(x )＝(e x －1)(x ＋1)＝0得，x ＝0(舍去)或x ＝－1，作出函数h (x )图象知，当且仅当x ＝－1时有两解，所以m ＝h (－1)＝e －22e、答案：⎩⎨⎧⎭⎬⎫e －22e。

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14个填空题专项强化练(八) 数列A 组——题型分类练题型一等差、等比数列的基本运算1．设S n 是等差数列{a n }的前n 项和，若a 2＝7，S 7＝－7，则a 7的值为________．解析：因为等差数列{a n }满足a 2＝7，S 7＝－7，所以S 7＝7a 4＝－7，a 4＝－1，所以d ＝a 4－a 24－2＝－4，所以a 7＝a 2＋5d ＝－13. 答案：－132．设公比不为1的等比数列{a n }满足a 1a 2a 3＝－18，且a 2，a 4，a 3成等差数列，则数列{a n }的前4项和为________．解析：设等比数列{a n }的公比为q ，因为a 2，a 4，a 3成等差数列，所以2a 4＝a 2＋a 3，所以2a 2q 2＝a 2＋a 2q ，即2q 2－q －1＝0，又q ≠1，解得q ＝－12.因为a 1a 2a 3＝－18，所以a 31q 3＝－18，解得a 1＝1. 则数列{a n }的前4项和S 4＝1－⎝⎛⎭⎫－1241－⎝⎛⎭⎫－12＝58.答案：583．已知等差数列{c n }的首项为c 1＝1.若{2c n ＋3}为等比数列，则c 2 017＝________. 解析：设等差数列{c n }的公差为d ，由题意得(2c 2＋3)2＝(2c 1＋3)(2c 3＋3)，即(2＋2d ＋3)2＝(2＋3)(2＋4d ＋3)⇒d ＝0，因此c 2 017＝c 1＝1.答案：14．已知等比数列{a n }的各项均为正数，若a 4＝a 22，a 2＋a 4＝516，则a 5＝________. 解析：法一：设等比数列{a n }的首项为a 1(a 1>0)，公比为q (q >0)，由题意⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3＝(a 1q )2，a 1q ＋a 1q 3＝516，解得⎩⎨⎧a 1＝12，q ＝12，所以a 5＝a 1q 4＝132. 法二：(整体思想)依题意由⎩⎪⎨⎪⎧a 4＝a 22，a 2＋a 4＝516，得16a 22＋16a 2－5＝0，即(4a 2＋5)(4a 2－1)＝0，又等比数列{a n }各项均为正数，所以a 2＝14，从而a 4＝116，从而由q 2＝a 4a 2＝14，又q >0，所以q ＝12，a 5＝a 4q ＝116×12＝132.答案：132题型二等差、等比数列的性质1．设{a n }是等差数列，若a 4＋a 5＋a 6＝21，则S 9＝________.解析：因为{a n }是等差数列，a 4＋a 5＋a 6＝21，所以a 4＋a 5＋a 6＝3a 5＝21，解得a 5＝7，所以S 9＝92(a 1＋a 9)＝9a 5＝63.答案：632．设S n 是等比数列{a n }的前n 项和，若S 4S 2＝3，则S 6S 4＝________.解析：设S 2＝k ，S 4＝3k ，由数列{a n }为等比数列，得S 2，S 4－S 2，S 6－S 4为等比数列，∴S 2＝k ，S 4－S 2＝2k ，S 6－S 4＝4k ，∴S 6＝7k ，∴S 6S 4＝7k 3k ＝73.答案：733．若等比数列{a n }的各项均为正数，且a 10a 11＋a 9a 12＝2e 5，则ln a 1＋ln a 2＋…＋ln a 20＝________.解析：因为a 10a 11＋a 9a 12＝2a 10a 11＝2e 5，所以a 10a 11＝e 5.所以ln a 1＋ln a 2＋…＋ln a 20＝ln(a 1a 2…a 20)＝ln[(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]＝ln(a 10a 11)10＝10ln(a 10a 11)＝10ln e 5＝50ln e ＝50.答案：504．已知数列{a n }是等差数列，且a n >0，若a 1＋a 2＋…＋a 100＝500，则a 50·a 51的最大值为________．解析：法一：设等差数列{a n }的公差为d (d ≥0)，由题意得，100a 1＋4 950d ＝500，所以a 1＝5－49.5d ，所以a 50·a 51＝(a 1＋49d )·(a 1＋50d )＝(5－0.5d )·(5＋0.5d )＝－0.25d 2＋25.又d ≥0，所以当d ＝0时，a 50·a 51有最大值25.法二：由等差数列的性质知，50(a 50＋a 51)＝500，即a 50＋a 51＝10，所以由基本不等式得a 50·a 51≤⎝⎛⎭⎫a 50＋a 5122＝25，当且仅当a 50＝a 51＝5时取等号，所以a 50·a 51有最大值25.答案：255．已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ，若A n B n ＝7n ＋45n ＋3，则使得a nbn为整数的正整数n 的个数是________．解析：由a n b n ＝A 2n －1B 2n －1＝7(2n －1)＋45(2n －1)＋3＝7n ＋19n ＋1＝7(n ＋1)＋12n ＋1＝7＋12n ＋1.因此n ∈N *，a n b n ∈N *，故n ＋1＝2,3,4,6,12，即n 共有5个．答案：5题型三数列的综合问题1．已知等比数列{a n }的前4项和为5，且4a 1，32a 2，a 2成等差数列，若b n ＝1log 23a n ＋1，则数列{b n b n ＋1}的前10项和为________．解析：由4a 1，32a 2，a 2成等差数列，可得4a 1＋a 2＝3a 2，则2a 1＝a 2，则等比数列{a n }的公比q ＝a 2a 1＝2，则数列{a n }的前4项和为a 1(1－24)1－2＝5，解得a 1＝13，所以a n ＝13×2n －1，b n ＝1log 23a n ＋1＝1n ，则b n b n ＋1＝1n (n ＋1)＝1n －1n ＋1，其前10项和为⎝⎛⎭⎫1－12＋⎝⎛⎭⎫12－13＋…＋⎝⎛⎭⎫110－111＝1011.答案：10112．对于数列{a n }，定义数列{b n }满足：b n ＝a n ＋1－a n (n ∈N *)，且b n ＋1－b n ＝1(n ∈N *)，a 3＝1，a 4＝－1，则a 1＝________.解析：由a 3＝1，a 4＝－1及b n ＝a n ＋1－a n 得b 3＝a 4－a 3＝－2，又由b n ＋1－b n ＝1得数列{b n }是等差数列，b n ＝b 3＋(n －3)×1＝n －5，所以a n ＋1－a n ＝n －5，从而得a 3－a 2＝－3⇒a 2＝4，a 2－a 1＝－4⇒a 1＝8.答案：83．在等差数列{a n }中，首项a 1＝3，公差d ＝2，若某学生对其中连续10项进行求和，在漏掉一项的前提下，求得余下9项的和为185，则此连续10项的和为________．解析：由已知条件可得数列{a n }的通项公式a n ＝2n ＋1，设连续10项为a i ＋1，a i ＋2，a i ＋3，…，a i ＋10，i ∈N ，设漏掉的一项为a i ＋k,1≤k ≤10，由(a i ＋1＋a i ＋10)×102－a i ＋k ＝185，得(2i＋3＋2i ＋21)×5－2i －2k －1＝185，即18i －2k ＝66，即9i －k ＝33，所以34≤9i ＝k ＋33≤43,3<349≤i ≤439<5，所以i ＝4，此时，由36＝33＋k 得k ＝3，所以a i ＋k ＝a 7＝15，故此连续10项的和为200.答案：200B 组——高考提速练1．设S n 为等差数列{a n }的前n 项和，若a 2＝1，a 4＝5，则S 5＝________.解析：法一：由等差数列的通项公式，得5＝1＋2d ，则d ＝2，a 1＝－1，S 5＝5×(－1)＋5×42×2＝15.法二：S 5＝5(a 1＋a 5)2＝5(a 2＋a 4)2＝5×62＝15. 答案：152．在数列{a n }中，a 1＝3，且对任意大于1的正整数n ，a n －a n －1＝3，则a n ＝________. 解析：由定义知{a n }是以3为首项，以3为公差的等差数列，故a n ＝3n ，即a n ＝3n 2.答案：3n 23．等差数列{a n }的通项公式为a n ＝2n ＋1，其前n 项的和为S n ，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项的和为________．解析：因为a 1＝3，S n ＝n (a 1＋a n )2＝n (n ＋2)，所以S n n ＝n ＋2，故S 11＋S 22＋…＋S 1010＝(1＋2)＋(2＋2)＋…＋(10＋2)＝10×(1＋10)2＋2×10＝75. 答案：754．记S n 为等差数列{a n }的前n 项和．若a 4＋a 5＝24，S 6＝48，则{a n }的公差为________．解析：设等差数列{a n }的公差为d ，则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4＋a 5＝24，S 6＝48，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋3d ＋a 1＋4d ＝24，6a 1＋6×52d ＝48，即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1＋7d ＝24，2a 1＋5d ＝16，解得d ＝4. 答案：45．已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ，公比q ＝3，S 3＋S 4＝533，则a 3＝________.解析：因为等比数列{a n }的公比q ＝3，所以S 3＋S 4＝2S 3＋a 4＝2⎝⎛⎭⎫1＋13＋19a 3＋3a 3＝539a 3＝533，所以a 3＝3. 答案：36．设公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 3＝a 22，且S 1，S 2，S 4成等比数列，则a 10＝________.解析：设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0)，由S 3＝a 22得3a 2＝a 22，解得a 2＝0或a 2＝3.又由S 1，S 2，S 4成等比数列可得S 22＝S 1S 4.若a 2＝0，则S 1＝S 2＝a 1≠0，S 2＝S 4＝a 1，a 2＋a 3＋a 4＝3a 3＝0，a 3＝0，则d ＝0，故a 2＝0舍去；若a 2＝3，则S 1＝3－d ，S 2＝6－d ，S 4＝12＋2d ，有(6－d )2＝(3－d )(12＋2d )(d ≠0)，得d ＝2，此时a 10＝a 2＋8d ＝19.答案：197．在等差数列{a n }中，满足3a 4＝7a 7，且a 1>0，S n 是数列{a n }的前n 项和，若S n 取得最大值，则n ＝________.解析：因为3a 4＝7a 7，所以3(a 1＋3d )＝7(a 1＋6d )，所以a 1＝－334d >0，所以d <0，所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝d4(4n －37)，当n ≤9时，a n >0，当n ≥10时，a n <0，所以使S n 取得最大值的n ＝9. 答案：98．我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题：“远望巍巍塔七层，红光点点倍加增，共灯三百八十一，请问尖头几盏灯？”意思是：一座7层塔共挂了381盏灯，且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍，则塔的顶层共有灯________盏．解析：每层塔所挂的灯数从上到下构成等比数列，记为{a n }，则前7项的和S 7＝381，公比q ＝2，依题意，得S 7＝a 1(1－27)1－2＝381，解得a 1＝3.答案：39．已知等差数列{a n }的公差为d ，前n 项和为S n ，则“d >0”是“S 4＋S 6>2S 5”的____________条件(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”“既不充分也不必要”)．解析：因为{a n }为等差数列，所以S 4＋S 6＝4a 1＋6d ＋6a 1＋15d ＝10a 1＋21d,2S 5＝10a 1＋20d ，S 4＋S 6－2S 5＝d ，所以d >0⇔S 4＋S 6>2S 5.故“d >0”是“S 4＋S 6>2S 5”的充要条件．答案：充要10．已知在数列{a n }中，a 1＝1，a 2＝2，且a n ＝2a n ＋2－a n ＋1，则数列{a n }的通项公式为________________．解析：因为a n ＝2a n ＋2－a n ＋1，所以a n －a n ＋1＝2(a n ＋2－a n ＋1)，即a n ＋2－a n ＋1a n ＋1－a n＝－12，又a 1＝1，a 2＝2，所以a 2－a 1＝1，所以数列{a n ＋1－a n }是首项为1，公比为－12的等比数列，所以a n ＝(a n －a n －1)＋(a n －1－a n －2)＋…＋(a 2－a 1)＋a 1＝1－⎝⎛⎭⎫－12n －11－⎝⎛⎭⎫－12＋1＝53＋13×⎝⎛⎭⎫－12n －2. 答案：a n ＝53＋13×⎝⎛⎭⎫－12n －211．已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和，若存在m ∈N *，满足S 2m S m ＝9，a 2m a m ＝5m ＋1m －1，则数列{a n }的公比为________．解析：设数列{a n }的公比为q ，若q ＝1，则S 2m S m＝2，与题中条件矛盾，故q ≠1.因为S 2mSm＝a 1(1－q 2m )1－q a 1(1－q m )1－q ＝q m ＋1＝9，所以q m ＝8.所以a 2m a m ＝a 1q 2m －1a 1q m －1＝q m＝8＝5m ＋1m －1，所以m ＝3，所以q 3＝8，所以q ＝2.答案：212．数列{a n }满足a 1＝1，且a n ＋1－a n ＝n ＋1(n ∈N *)，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前8项和为________．解析：因为a n ＋1－a n ＝n ＋1，所以a 2－a 1＝1＋1， a 3－a 2＝2＋1， a 4－a 3＝3＋1， …a n －a n －1＝(n －1)＋1，以上等式相加，得a n －a 1＝1＋2＋3＋…＋(n －1)＋n －1，把a 1＝1代入上式得，a n ＝1＋2＋3＋…＋(n －1)＋n ＝n (n ＋1)2，∴1a n ＝2n (n ＋1)＝2⎝⎛⎭⎫1n －1n ＋1， ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项的和S n ＝2⎝⎛⎭⎫1－12＋12－13＋13－14＋…＋1n －1n ＋1＝2⎝⎛⎭⎫1－1n ＋1＝2nn ＋1，∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前8项和为169.答案：16913．设f (x )是定义在R 上恒不为零的函数，且对任意的实数x ，y ∈R ，都有f (x )·f (y )＝f (x ＋y )，若a 1＝12，a n ＝f (n )(n ∈N *)，则数列{a n }的前n 项和S n 的取值范围是________．解析：由已知可得a 1＝f (1)＝12，令x ＝n ，y ＝1，所以f (n )·f (1)＝f (n ＋1)，所以f (n ＋1)f (n )＝f (1)＝12，所以{a n }是以12为首项，12为公比的等比数列．所以a n ＝f (n )＝⎝⎛⎭⎫12n，所以S n ＝12＋⎝⎛⎭⎫122＋⎝⎛⎭⎫123＋…＋⎝⎛⎭⎫12n ＝12⎣⎡⎦⎤1－⎝⎛⎭⎫12n 1－12＝1－⎝⎛⎭⎫12n . 因为n ∈N *，所以12≤S n <1.答案：⎣⎡⎭⎫12，114．已知数列{b n }的每一项都是正整数，且b 1＝5，b 2＝7<b 3，数列{a n }是公差为d (d ∈N *)的等差数列，且有a 7＝6，则使得数列{ab n }是等比数列的d 的值为________．解析：法一：ab 1＝a 5＝6－2d ，ab 2＝a 7＝6，易知d ≠3，等比数列{ab n }的公比q ＝66－2d＝33－d，ab n ＝(6－2d )·⎝⎛⎭⎫33－d n －1，又ab n ＝6＋(b n －7)d ，所以6＋(b n－7)d ＝(6－2d )⎝⎛⎭⎫33－d n －1，所以6＋(b 3－7)d ＝(6－2d )·⎝⎛⎭⎫33－d 2，即6＋(b 3－7)d ＝183－d，由b 3>7，得3－d >0，由d ∈N *得d ＝1或2，当d ＝1时，b n ＝4⎝⎛⎭⎫32n －1＋1，不合题意，当d ＝2时，b n＝3n －1＋4，符合题意，所以所求d 的值为2.法二：由数列{ab n }是等比数列得ab 1ab 3＝a 2b 2，而ab n ＝a 7＋(b n －7)d ，所以，由b 1＝5，b 2＝7得，(6－2d )·[6＋(b 3－7)d ]＝36，易知d ≠3，解得b 3－7＝63－d >0，由d ∈N *得，d ＝1或2，当d ＝1时，b n ＝4⎝⎛⎭⎫32n －1＋1，不合题意，当d ＝2时，b n＝3n －1＋4，符合题意，所以所求d 的值为2.答案：2。