高考数学模拟题复习试卷习题资料高考数学试卷文科附详细答案76
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高考数学模拟题复习试卷习题资料高考数学试卷(文科)(附详细答案)(7)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在没小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(5分)设全集为R,集合A={x|x2﹣9<0},B={x|﹣1<x≤5},则A∩(∁RB)=()
A.(﹣3,0)
B.(﹣3,﹣1)
C.(﹣3,﹣1]
D.(﹣3,3)
2.(5分)若复数z满足z(1+i)=2i(i为虚数单位),则|z|=()
A.1
B.2
C.
D.
3.(5分)掷两颗均匀的骰子,则点数之和为5的概率等于()
A. B. C. D.
4.(5分)已知函数f(x)=(a∈R),若f[f(﹣1)]=1,则a=()
A. B. C.1 D.2
5.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若3a=2b,则
的值为()
A.﹣
B.
C.1
D.
6.(5分)下列叙述中正确的是()
A.若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2﹣4ac≤0”
B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”
C.命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”
D.l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β
7.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()
表1
成绩
不及格及格总计
性别
男 6 14 20
女10 22 32
总计16 36 52
表2
视力
好差总计
性别
男 4 16 20
女12 20 32
总计16 36 52
表3
偏高正常总计
智商
性别
男8 12 20
女8 24 32
总计16 36 52
表4
丰富不丰富总计
阅读量
性别
男14 6 20
女 2 30 32
总计16 36 52
A.成绩
B.视力
C.智商
D.阅读量
8.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()
A.7
B.9
C.10
D.11
9.(5分)过双曲线C :﹣=1的右顶点做x轴的垂线,与C的一条渐近线相交于点A,若以C的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C 的方程为()
A.﹣=1
B.﹣=1
C.﹣=1
D.﹣=1
10.(5分)在同一直角坐标系中,函数y=ax2﹣x+与y=a2x3﹣2ax2+x+a(a∈R)的图象不可能的是()
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分
11.(5分)若曲线y=xlnx上点P处的切线平行与直线2x﹣y+1=0,则点P的坐标是.
12.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,若向量=3﹣2,则||=.
13.(5分)在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时Sn取得最大值,则d的取值范围为.
14.(5分)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左右焦点为F1,F2,过F2作x轴的垂线与C相交于A,B两点,F1B与y轴相交于点D,若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于.
15.(5分)x,y∈R,若|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|≤2,则x+y的取值范围为.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)为奇函数,且f()=0,其中a∈R,θ∈(0,π).
(1)求a,θ的值;
(2)若f()=﹣,α∈(,π),求sin(α+)的值.
17.(12分)已知数列{an}的前n项和Sn=,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:对任意的n>1,都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比数列.
18.(12分)已知函数f(x)=(4x2+4ax+a2),其中a<0.
(1)当a=﹣4时,求f(x)的单调递增区间;
(2)若f(x)在区间[1,4]上的最小值为8,求a的值.
19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥BC,A1B⊥BB1,
(1)求证:A1C⊥CC1;
(2)若AB=2,AC=,BC=,问AA1为何值时,三棱柱ABC﹣A1B1C1体积最大,并求此最大值.
20.(13分)如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).
(1)证明:动点D在定直线上;
(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2﹣|MN1|2为定值,并求此定值.
21.(14分)将连续正整数1,2,…,n(n∈N*)从小到大排列构成一个数,F (n)为这个数的位数(如n=12时,此数为123456789101112,共15个数字,F(12)=15),现从这个数中随机取一个数字,p(n)为恰好取到0的概率.
(1)求p(100);
(2)当n≤时,求F(n)的表达式;
(3)令g(n)为这个数中数字0的个数,f(n)为这个数中数字9的个数,h(n)=f (n)﹣g(n),S={n|h(n)=1,n≤100,n∈N*},求当n∈S时p(n)的最大值.
高考模拟题复习试卷习题资料高考数学试卷(文科)(附详细答案)(7)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在没小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(5分)设全集为R,集合A={x|x2﹣9<0},B={x|﹣1<x≤5},则A∩(∁RB)=()
A.(﹣3,0)
B.(﹣3,﹣1)
C.(﹣3,﹣1]
D.(﹣3,3)
【分析】根据补集的定义求得∁RB,再根据两个集合的交集的定义,求得A∩(∁RB).
【解答】解:∵集合A={x|x2﹣9<0}={x|﹣3<x<3},B={x|﹣1<x≤5},∴∁RB={x|x≤﹣1,或x>5},
则A∩(∁RB)={x|﹣3<x≤﹣1},
故选:C.
【点评】本题主要考查集合的表示方法、集合的补集,两个集合的交集的定义和求法,属于基础题.
2.(5分)若复数z满足z(1+i)=2i(i为虚数单位),则|z|=()
A.1
B.2
C.
D.
【分析】由条件利用两个复数代数形式的乘除法法则、虚数单位i的幂运算性质,求出z,可得|z|.
【解答】解:∵复数z满足z(1+i)=2i(i为虚数单位),∴z===1+i,∴|z|==,
故选:C.
【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,求复数的模,属于基础题.
3.(5分)掷两颗均匀的骰子,则点数之和为5的概率等于()
A. B. C. D.
【分析】本题是一个求概率的问题,考查事件“抛掷两颗骰子,所得两颗骰子的点数之和为5”这是一个古典概率模型,求出所有的基本事件数N与事件“抛掷两颗骰子,所得两颗骰子
的点数之和为5”包含的基本事件数n,再由公式求出概率得到答案
【解答】解:抛掷两颗骰子所出现的不同结果数是6×6=36
事件“抛掷两颗骰子,所得两颗骰子的点数之和为5”所包含的基本事件有(1,4),(2,3),(3,2),(4,1)共四种
故事件“抛掷两颗骰子,所得两颗骰子的点数之和为5”的概率是=,
故选:B.
【点评】本题是一个古典概率模型问题,解题的关键是理解事件“抛掷两颗骰子,所得两颗骰子的点数之和为5”,由列举法计算出事件所包含的基本事件数,判断出概率模型,理解求解公式是本题的重点,正确求出事件“抛掷两颗骰子,所得两颗骰子的点数之和为5”所包含的基本事件数是本题的难点.
4.(5分)已知函数f(x)=(a∈R),若f[f(﹣1)]=1,则a=()
A. B. C.1 D.2
【分析】根据条件代入计算即可.
【解答】解:∵f[f(﹣1)]=1,
∴f[f(﹣1)]=f(2﹣(﹣1))=f(2)=a•22=4a=1
∴.
故选:A.
【点评】本题主要考查了求函数值的问题,关键是分清需要代入到那一个解析式中,属于基础题.
5.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若3a=2b,则
的值为()
A.﹣
B.
C.1
D.
【分析】根据正弦定理,将条件进行化简即可得到结论.
【解答】解:∵3a=2b,∴b=,
根据正弦定理可得===,
故选:D.
【点评】本题主要考查正弦定理的应用,比较基础.
6.(5分)下列叙述中正确的是()
A.若a,b,c∈R,则“ax2+bx+c≥0”的充分条件是“b2﹣4ac≤0”
B.若a,b,c∈R,则“ab2>cb2”的充要条件是“a>c”
C.命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定是“存在x∈R,有x2≥0”
D.l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β
【分析】本题先用不等式的知识对选项A、B中命题的条件进行等价分析,得出它们的充要条件,再判断相应命题的真假;对选项以中的命题否定加以研究,判断其真假,在考虑全称量词的同时,要否定命题的结论;对选项D利用立体几何的位置关系,得出命题的真假,可知本题的正确答案.
【解答】解:A、若a,b,c∈R,当“ax2+bx+c≥0”对于任意的x恒成立时,则有:
①当a=0时,要使ax2+bx+c≥0恒成立,需要b=0,c≥0,此时b2﹣4ac=0,符合b2﹣4ac≤0;
②当a≠0时,要使ax2+bx+c≥0恒成立,必须a>0且b2﹣4ac≤0.
∴若a,b,c∈R,“ax2+bx+c≥0”是“b2﹣4ac≤0”充分不必要条件,“b2﹣4ac≤0”是“ax2+bx+c≥0”的必要条件,但不是充分条件,即必要不充分条件.故A错误;
B、当ab2>cb2时,b2≠0,且a>c,
∴“ab2>cb2”是“a>c”的充分条件.
反之,当a>c时,若b=0,则ab2=cb2,不等式ab2>cb2不成立.
∴“a>c”是“ab2>cb2”的必要不充分条件.故B错误;
C、结论要否定,注意考虑到全称量词“任意”,
命题“对任意x∈R,有x2≥0”的否定应该是“存在x∈R,有x2<0”.故C错误;
D、命题“l是一条直线,α,β是两个不同的平面,若l⊥α,l⊥β,则α∥β.”是两个平面平行的一个判定定理.故D正确.
故选:D.
【点评】本题考查了命题、充要条件的知识,考查到了不等式、立体几何知识,有一定容量,总体难度不大,属于基础题.
7.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是()
表1
不及格及格总计
成绩
性别
男 6 14 20
女10 22 32
总计16 36 52
表2
视力
好差总计
性别
男 4 16 20
女12 20 32
总计16 36 52
表3
偏高正常总计
智商
性别
男8 12 20
女8 24 32
总计16 36 52
表4
丰富不丰富总计
阅读量
性别
男14 6 20
女 2 30 32
总计16 36 52
A.成绩
B.视力
C.智商
D.阅读量
【分析】根据表中数据,利用公式,求出X2,即可得出结论.
【解答】解:表1:X2=≈0.009;
表2:X2=≈1.769;
表3:X2=≈1.3;
表4:X2=≈23.48,
∴阅读量与性别有关联的可能性最大,
故选:D.
【点评】本题考查独立性检验的应用,考查学生的计算能力,属于中档题.
8.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为()
A.7
B.9
C.10
D.11
【分析】模拟程序的运行,由程序框图得出该算法的功能以及S>1时,终止循环;再根据S的值求出终止循环时的i值即可.
【解答】解:模拟执行程序,可得
i=1,S=0
S=lg3,
不满足条件1<S,执行循环体,i=3,S=lg3+lg=lg5,
不满足条件1<S,执行循环体,i=5,S=lg5+lg=lg7,
不满足条件1<S,执行循环体,i=7,S=lg5+lg=lg9,
不满足条件1<S,执行循环体,i=9,S=lg9+lg=lg11,
满足条件1<S,跳出循环,输出i的值为9.
故选:B.
【点评】本题考查了循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键,属于基础题.
9.(5分)过双曲线C:﹣=1的右顶点做x轴的垂线,与C的一条渐近线相交于点
A,若以C的右焦点为圆心、半径为4的圆经过A,O两点(O为坐标原点),则双曲线C 的方程为()
A.﹣=1
B.﹣=1
C.﹣=1
D.﹣=1
【分析】由题意,c=4,双曲线的一条渐近线方程为y=,求出A的坐标,利用右焦点F (4,0),|FA|=4,可求a,b,即可得出双曲线的方程.
【解答】解:由题意,c=4,双曲线的一条渐近线方程为y=,
令x=a,则y=b,即A(a,b),
∵右焦点F(4,0),|FA|=4,
∴(a﹣4)2+b2=16,
∵a2+b2=16,
∴a=2,b=2,
∴双曲线C的方程为﹣=1.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的方程与性质,考查学生的计算能力,属于基础题.
10.(5分)在同一直角坐标系中,函数y=ax2﹣x+与y=a2x3﹣2ax2+x+a(a∈R)的图象不可能的是()
A. B. C. D.
【分析】讨论a的值,当a=0时,知D可能,当a≠0时,求出函数ax2﹣x+的对称轴x=,利用求导函数求出函数y=a2x3﹣2ax2+x+a的极值点为x=与x=,比较对称轴与
两极值点之间的关系,知对称轴介于两极值点之间,从而得到不符合题意的选项.
【解答】解:当a=0时,函数y=ax2﹣x+的图象是第二,四象限的角平分线,
而函数y=a2x3﹣2ax2+x+a的图象是第一,三象限的角平分线,故D符合要求;
当a≠0时,函数y=ax2﹣x+图象的对称轴方程为直线x=,
由y=a2x3﹣2ax2+x+a可得:y′=3a2x2﹣4ax+1,
令y′=0,则x1=,x2=,
即x1=和x2=为函数y=a2x3﹣2ax2+x+a的两个极值点,
对称轴x=介于x1=和x2=两个极值点之间,
故A、C符合要求,B不符合,
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是函数的图象,其中熟练掌握二次函数的图象和性质,三次函数的极值点等知识点是解答的关键.
二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分
11.(5分)若曲线y=xlnx上点P处的切线平行与直线2x﹣y+1=0,则点P的坐标是(e,e) .
【分析】求出函数的导数,根据导数的几何意义,结合直线平行的性质即可得到结论. 【解答】解:函数的定义域为(0,+∞),
函数的导数为f′(x)=lnx+x=1+lnx,
直线2x﹣y+1=0的斜率k=2,
∵曲线y=xlnx上点P处的切线平行与直线2x﹣y+1=0,
∴f′(x)=1+lnx=2,
即lnx=1,解得x=e,此时y=elne=e,
故点P的坐标是(e,e),
故答案为:(e,e).
【点评】本题主要考查导数的几何意义,以及直线平行的性质,要求熟练掌握导数的几何意义.
12.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,若向量=3﹣2,则||= 3 .
【分析】由条件利用两个向量的数量积的定义求出的值,从而得到||的值.
【解答】解:=9=9,
∴||=3,
故答案为:3.
【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,求向量的模的方法,属于基础题.
13.(5分)在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时Sn取得最大值,则d的取值范围为(﹣1,﹣) .
【分析】根据题意当且仅当n=8时Sn取得最大值,得到S7<S8,S9<S8,联立得不等式方程组,求解得d的取值范围.
【解答】解:∵Sn =7n+,当且仅当n=8时Sn取得最大值,
∴,即,解得:,
综上:d的取值范围为(﹣1,﹣).
【点评】本题主要考查等差数列的前n项和公式,解不等式方程组,属于中档题.
14.(5分)设椭圆C:+=1(a>b>0)的左右焦点为F1,F2,过F2作x轴的垂线与C相交于A,B两点,F1B与y轴相交于点D,若AD⊥F1B,则椭圆C的离心率等于. 【分析】根据条件分别求出A,B,D的坐标,利用AD⊥F1B,建立方程关系即可得到结论. 【解答】解:连接AF1,∵OD∥AB,O为F1F2的中点,
∴D为BF1的中点,
又AD⊥BF1,∴|AF1|=|AB|.
∴|AF1|=2|AF2|.
设|AF2|=n,则|AF1|=2n,|F1F2|=n,
∴e=====.
【点评】本题主要考查椭圆离心率的求解,根据条件求出对应点的坐标,利用直线垂直与斜率之间的关系是解决本题的关键,运算量较大.为了方便,可以先确定一个参数的值.
15.(5分)x,y∈R,若|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|≤2,则x+y的取值范围为[0,2].
【分析】根据绝对值的意义,|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|的最小值为2,再根据条件可得只有|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|=2,此时,0≤x≤1,0≤y≤1,从而求得x+y的范围.
【解答】解:根据绝对值的意义可得|x|+|x﹣1|表示数轴上的x对应点到0、1对应点的距离之和,其最小值为1;
|y|+|y﹣1|表示数轴上的y对应点到0、1对应点的距离之和,其最小值为1;
故|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|的最小值为2.
再根据|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|≤2,可得只有|x|+|y|+|x﹣1|+|y﹣1|=2,
此时,0≤x≤1,0≤y≤1,∴0≤x+y≤2,
故答案为:[0,2].
【点评】本题主要考查绝对值的意义,绝对值不等式的解法,属于中档题.
三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=(a+2cos2x)cos(2x+θ)为奇函数,且f()=0,其中a∈R,θ∈(0,π).
(1)求a,θ的值;
(2)若f()=﹣,α∈(,π),求sin(α+)的值.
【分析】(1)把x=代入函数解析式可求得a的值,进而根据函数为奇函数推断出f (0)=0,进而求得cosθ,则θ的值可得.
(2)利用f()=﹣和函数的解析式可求得sin,进而求得cos,进而利用二倍角公式分别求得sinα,cosα,最后利用两角和与差的正弦公式求得答案.
【解答】解:(1)f()=﹣(a+1)sinθ=0,
∵θ∈(0,π).
∴sinθ≠0,
∴a+1=0,即a=﹣1
∵f(x)为奇函数,
∴f(0)=(a+2)cosθ=0,
∴cosθ=0,θ=.
(2)由(1)知f(x)=(﹣1+2cos2x)cos(2x+)=cos2x•(﹣sin2x)=﹣,∴f()=﹣sinα=﹣,
∴sinα=,
∵α∈(,π),
∴cosα==﹣,
∴sin(α+)=sinαcos+cosαsin=.
【点评】本题主要考查了同角三角函数关系,三角函数恒等变换的应用,函数奇偶性问题.综合运用了所学知识解决问题的能力.
17.(12分)已知数列{an}的前n项和Sn=,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:对任意的n>1,都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比数列.
【分析】(1)利用“当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1;当n=1时,a1=S1”即可得出;
(2)对任意的n>1,假设都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比数列.利用等比数列的
定义可得,即(3n﹣2)2=1×(3m﹣2),解出m为正整数即可.
【解答】(1)解:∵Sn=,n∈N*.
∴当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=﹣=3n﹣2,(*)
当n=1时,a1=S1==1.
因此当n=1时,(*)也成立.
∴数列{an}的通项公式an=3n﹣2.
(2)证明:对任意的n>1,假设都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比数列.
则,
∴(3n﹣2)2=1×(3m﹣2),
化为m=3n2﹣4n+2,
∵n>1,
∴m=3n2﹣4n+2=>1,
因此对任意的n>1,都存在m=3n2﹣4n+2∈N*,使得a1,an,am成等比数列.
【点评】本题考查了递推式的意义、等差数列与等比数列的通项公式、二次函数的单调性等基础知识与基本技能方法,考查了恒成立问题的等价转化方法,考查了反证法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
18.(12分)已知函数f(x)=(4x2+4ax+a2),其中a<0.
(1)当a=﹣4时,求f(x)的单调递增区间;
(2)若f(x)在区间[1,4]上的最小值为8,求a的值.
【分析】(1)当a=﹣4时,先求导,在根据导数求出f(x)的单调递增区间;
(2)利用导数判断函数的单调性,从而得出函数在闭区间上的最小值,即得到参数的一个方程,从而求出参数的值.
【解答】解;(1)当a=﹣4时,f(x)=(4x2+4ax+a2),
∴f(x)=(4x2﹣16x+16),
∴f′(x)=(8x﹣16)+(4x2﹣16x+16)=2()=,
∵f′(x)>0,x≥0,
∴5x2﹣12x+4>0,
解得,0≤x<,或x>2,
∴当a=﹣4时,f(x)的单调递增区间为[0,)和(2,+∞);
(2)∵f(x)=(4x2+4ax+a2),
∴;
令f′(x)=0.解得,
当f′(x)>0时,x∈(0,)或,此时f(x)单调递增,
当f′(x)<0时,x∈(),此时f(x)单调递减,
①当≥4,即a≤﹣40,f(x)在区间[1,4]为增函数,由f(1)=8,解得a=﹣2,不符合舍去
②当﹣≤1,即﹣2≤a<0时,f(x)在区间[1,4]为增函数,由f(1)=8,解得a=﹣2,不符合舍去
③当﹣≤1,≥4即﹣10≤a≤﹣8时,f(x)在区间[1,4]为减函数,由f(4)=8,解得a=﹣10,
④当,即﹣40<a<﹣10时,由f(1)=8或f(4)=8,解得,a=﹣2,或a=﹣6,a=﹣10,不符合舍去,
⑤当,即﹣8<a<﹣2时,由f()=8,无解.
综上所述,a=﹣10.
【点评】本题考查的是导数知识,重点是利用导数判断函数的单调性,难点是分类讨论.对学生的能力要求较高,属于难题
19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥BC,A1B⊥BB1,
(1)求证:A1C⊥CC1;
(2)若AB=2,AC=,BC=,问AA1为何值时,三棱柱ABC﹣A1B1C1体积最大,并求
此最大值.
【分析】(1)通过证明直线CC1与平面BA1C垂直,即可证明A1C⊥CC1;
(2)作AO⊥BC 于O,连结A1O,说明∠AA1O=90°,设A1A=h,求出A1O的表达式,以及三棱柱ABC﹣A1B1C1体积V的表达式,利用二次函数的最值,求最大值.
【解答】解:(1)∵三棱柱ABC﹣A1B1C1中,
∴A1A∥CC1∥BB1,
∵AA1⊥BC,∴CC1⊥BC,
∵A1B⊥BB1,∴A1B⊥CC1,
∵BC∩BA1=B,
∴CC1⊥平面BA1C,A1C⊂平面BA1C
∴A1C⊥CC1;
(2)作AO⊥BC于O,连结A1O,由(1)可知∠AA1O=90°,∵AB=2,AC=,BC=,∴AB⊥AC,
∴AO=,
设A1A=h,A1O==,
∴三棱柱ABC﹣A1B1C1体积V===,
当h2=,即h=时,即AA1=时棱柱的体积最大,
最大值为:.
【点评】本题考查空间直线与平面垂直的判定与应用,几何体的体积的最值的求法,考查
转化思想以及空间想象能力.
21.(14分)将连续正整数1,2,…,n(n∈N*)从小到大排列构成一个数,F (n)为这个数的位数(如n=12时,此数为123456789101112,共15个数字,F(12)=15),现从这个数中随机取一个数字,p(n)为恰好取到0的概率.
(1)求p(100);
(2)当n≤时,求F(n)的表达式;
(3)令g(n)为这个数中数字0的个数,f(n)为这个数中数字9的个数,h(n)=f (n)﹣g(n),S={n|h(n)=1,n≤100,n∈N*},求当n∈S时p(n)的最大值.
【分析】(1)根据题意,首先分析n=100时,这个数的位数,进而可得其中0的个数,有等可能事件的概率公式,计算可得答案;
(2)分1≤n≤9,10≤n≤99,100≤n≤999,1000≤n≤,四种情况讨论这个数的组成情况,综合即可得F(n);
(3)根据题意,分情况求出当n∈S时p(n)的表达式,比较其最大值的大小,即可得答案.
【解答】解:(1)当n=100时,F(100)=9+90×2+3=192,即这个数中共有192个数字,其中数字0的个数为11,
则恰好取到0的概率为P(100)=;
(2)当1≤n≤9时,这个数有1位数组成,F(n)=n,
当10≤n≤99时,这个数有9个1位数组成,n﹣9个两位数组成,则F(n)=2n﹣9,
当100≤n≤999时,这个数有9个1位数组成,90个两位数组成,n﹣99个三位数组成,F (n)=3n﹣108,
当1000≤n≤时,这个数有9个1位数组成,90个两位数组成,900个三位数组成,n﹣999个四位数组成,F(n)=4n﹣1107,
F(n)=;
(3)当n=b(1≤b≤9,b∈N*)时,g(n)=0,
当n=10k+b(1≤k≤9,0≤b≤9,k∈N*,b∈N*)时,g(n)=k:
当n=100时,g(n)=11,
即g(n)=,同理有f(n)=,
由h(n)=f(n)﹣g(n)=1,可知n=9、19、29、39、49、59、69、79、89、90,
所以当n≤100时,S={9,19、29,39,49,59,69,79,89,90};
当n=9时,P(9)=0,
当n=90时,P(90)==,
当n=10k+9(1≤k≤8,k∈N*)时,p(n)===,
由y=关于k单调递增,故当n=10k+9(1≤k≤8,k∈N*)时,P(n)的最大值为P (89)=,
又<,所以当n∈S时,P(n)的最大值为.
【点评】本题考查合情推理的应用,关键在于正确理解题意,进而分析推理.
20.(13分)如图,已知抛物线C:x2=4y,过点M(0,2)任作一直线与C相交于A,B两点,过点B作y轴的平行线与直线AO相交于点D(O为坐标原点).
(1)证明:动点D在定直线上;
(2)作C的任意一条切线l(不含x轴),与直线y=2相交于点N1,与(1)中的定直线相交于点N2,证明:|MN2|2﹣|MN1|2为定值,并求此定值.
【分析】(1)设AB的方程为y=kx+2,代入x2=4y,整理得x2﹣4kx﹣8=0,设A(x1,y1),B(x2,y2),则有:x1x2=﹣8,由直线AO的方程y=x与BD的方程x=x2联立即
可求得交点D的坐标为,利用x1x2=﹣8,即可求得D点在定直线y=﹣2(x≠0)
上;
(2)依题设,切线l的斜率存在且不等于0,设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y,由△=0化简整理得b=﹣a2,故切线l的方程可写成y=ax﹣a2.分别令y=2、y=﹣2得N1、N2的坐标为N1(+a,2)、N2(﹣+a,﹣2),从而可证|MN2|2﹣|MN1|2为定值8.
【解答】(1)证明:依题意,可设AB的方程为y=kx+2,代入x2=4y,得x2=4(kx+2),即x2﹣4kx﹣8=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则有:x1x2=﹣8,
直线AO的方程为y=x;BD的方程为x=x2.
解得交点D的坐标为.
注意到x1x2=﹣8及=4y1,则有y===﹣2,
因此D点在定直线y=﹣2(x≠0)上.
(2)证明:依题设,切线l的斜率存在且不等于0,设切线l的方程为y=ax+b(a≠0),代入x2=4y得x2=4(ax+b),即x2﹣4ax﹣4b=0,
由△=0得(4a)2+16b=0,化简整理得b=﹣a2.
故切线l的方程可写成y=ax﹣a2.
分别令y=2、y=﹣2得N1、N2的坐标为N1(+a,2)、N2(﹣+a,﹣2),
则|MN2|2﹣|MN1|2=+42﹣=8,
即|MN2|2﹣|MN1|2为定值8.
【点评】本题考查抛物线的方程与性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力,考查特殊与一般思想、数形结合思想、函数与方程思想,属于难题.
高考数学试卷(理科)
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)
1.(5分)如果的展开式中含有非零常数项,则正整数n的最小值为
()
A.3 B.5 C.6 D.10
2.(5分)将的图象按向量平移,则平移后所得图象
的解析式为()
A.B.
C.D.
3.(5分)设P和Q是两个集合,定义集合P﹣Q={x|x∈P,且x∉Q},如果
,Q={x||x﹣2|<1},那么P﹣Q等于()
A.{x|0<x<1} B.{x|0<x≤1} C.{x|1≤x<2} D.{x|2≤x<3}
4.(5分)平面α外有两条直线m和n,如果m和n在平面α内的射影分别是m′和n′,给出下列四个命题:
①m′⊥n′⇒m⊥n;
②m⊥n⇒m′⊥n′;
③m′与n′相交⇒m与n相交或重合;
④m′与n′平行⇒m与n平行或重合.
其中不正确的命题个数是()
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(5分)已知p和q是两个不相等的正整数,且q≥2,则=()A.0 B.1 C.D.
6.(5分)若数列{an}满足(p为正常数),则称{an}为“等方比数列”.甲:数列
{an}是等方比数列;乙:数列{an}是等比数列,则()
A.甲是乙的充分条件但不是必要条件
B.甲是乙的必要条件但不是充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件
7.(5分)双曲线的左准线为l,左焦点和右焦点分别为F1和F2;抛物线C2的准线为l,焦点为F2;C1与C2的一个交点为M,则
等于()
A.﹣1 B.xOy C.D.
8.(5分)已知两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为An和Bn,且,则使得为整数的正整数n的个数是()
A.2 B.3 C.4 D.5
9.(5分)连掷两次骰子得到的点数分别为m和n,记向量与向量
的夹角为θ,则的概率是()
A. B.C. D.
10.(5分)已知直线(θ是非零常数)与圆x2+y2=100有公共点,且公共点的横
坐标和纵坐标均为整数,那么这样的直线共有()
A.60条B.66条C.72条D.78条
二、填空题(共5小题,每小题5分,满分25分)
11.(5分)已知函数y=2x﹣a的反函数是y=bx+3,则a=;b=.
12.(5分)复数z=a+bi,a,b∈R,且b≠0,若z2﹣4bz是实数,则有序实数对(a,b)可以是.(写出一个有序实数对即可)
13.(5分)设变量x,y满足约束条件,则目标函数2x+y的最小值为.
14.(5分)某篮运动员在三分线投球的命中率是,他投球10次,恰好投进3个球的概
率.(用数值作答)
15.(5分)为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进行消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)成正比;药物释放完毕后,
y与t的函数关系式为(a为常数),如图所示.据图中提供的信息,回答下列问题:
(Ⅰ)从药物释放开始,每立方米空气中的含药量y(毫克)与时间t(小时)之间的函数关系式为;
(Ⅱ)据测定,当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那么,药物释放开始,至少需要经过小时后,学生才能回到教室.
三、解答题(共6小题,满分75分)
16.(12分)已知△ABC的面积为3,且满足0≤≤6,设和的夹角为θ.(Ⅰ)求θ的取值范围;
(Ⅱ)求函数f(θ)=2sin2的最大值与最小值.
17.(12分)
分组频数
[1.30,1.34) 4
[1.34,1.38)25
[1.38,1.42)30
[1.42,1.46)29
[1.46,1.50)10
[1.50,1.54) 2
合计100
在生产过程中,测得纤维产品的纤度(表示纤维粗细的一种量)共有100个数据,将数据分组如右表:
(Ⅰ)在答题卡上完成频率分布表,并在给定的坐标系中画出频率分布直方图;
(Ⅱ)估计纤度落在[1.38,1.50)中的概率及纤度小于1.40的概率是多少;
(Ⅲ)统计方法中,同一组数据常用该组区间的中点值(例如区间[1.30,1.34)的中点值是1.32)作为代表.据此,估计纤度的期望.
18.(12分)如图,在三棱锥V﹣ABC中,VC⊥底面ABC,AC⊥BC,D是AB的中点,且AC=BC=a,∠VDC=θ(0<θ<).
(Ⅰ)求证:平面V AB⊥平面VCD;
(Ⅱ)当确定角θ的值,使得直线BC与平面V AB所成的角为.
19.(12分)在平面直角坐标系xOy中,过定点C(0,p)作直线与抛物线x2=2py(p>0)相交于A、B两点.
(Ⅰ)若点N是点C关于坐标原点O的对称点,求△ANB面积的最小值;
(Ⅱ)是否存在垂直于y轴的直线l,使得l被以AC为直径的圆截得弦长恒为定值?若存在,求出l的方程;若不存在,说明理由.
20.(13分)已知定义在正实数集上的函数f(x)=x2+2ax,g(x)=3a2lnx+b,其中a
>0.设两曲线y=f(x),y=g(x)有公共点,且在该点处的切线相同.
(Ⅰ)用a表示b,并求b的最大值;
(Ⅱ)求证:f(x)≥g(x)(x>0).
21.(14分)已知m,n为正整数.
(Ⅰ)用数学归纳法证明:当x>﹣1时,(1+x)m≥1+mx;
(Ⅱ)对于n≥6,已知,求证,m=1,2…,n;(Ⅲ)求出满足等式3n+4n+5n+…+(n+2)n=(n+3)n的所有正整数n.
高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共10小题,每小题5分,满分50分)
1.(5分)
【考点】二项式定理的应用.
【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为0得方程,求使方程有整数解的最小n值即可.
【解答】解:由展开式通项有=Cnr•3n﹣r•(﹣2)r•x2n﹣
5r
由题意得,
故当r=2时,正整数n的最小值为5,
故选项为B
【点评】本题主要考查二项式定理的基本知识,以通项公式切入探索,由整数的运算性质易得所求.本题中“非零常数项”为干扰条件.
2.(5分)
【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.
【分析】法一:以平移公式切入,利用向量解答即可;法二:利用平移的意义直接推出结果.
【解答】解:法一由向量平移的定义,在平移前、后的图象上任意取一对对应点P′(x′,y′),P(x,y),则
=,代入到已知解析式中可得选A
法二由平移的意义可知,先向左平移个单位,再向下平移2个单位.
故选A.
【点评】本题主要考查向量与三角函数图象的平移的基本知识,
易错点:将向量与对应点的顺序搞反了,或死记硬背以为是先向右平移个单位,再向下
平移2个单位,误选C.为简单题.
3.(5分)
【考点】元素与集合关系的判断;绝对值不等式的解法.
【分析】首先分别对P,Q两个集合进行化简,然后按照P﹣Q={x|x∈P,且x∉Q},求出P ﹣Q即可.
【解答】解:∵
化简得:P={x|0<x<2}
而Q={x||x﹣2|<1}
化简得:Q={x|1<x<3}
∵定义集合P﹣Q={x|x∈P,且x∉Q},
∴P﹣Q={x|0<x≤1}
故选B
【点评】本题考查元素与集合关系的判断,以及绝对值不等式的解法,考查对集合知识的熟练掌握,属于基础题.
4.(5分)
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】由射影的概念以及线线垂直关系的判定方法,观察具体的正方体判断,即可得答案.
【解答】解:由射影的概念以及线线垂直关系的判定方法,观察如图的正方体:
∵AC⊥BD但A1C,BD1不垂直,故①错;
∵A1B⊥AB1但在底面上的射影都是AB故②错;
∵AC,BD相交,但A1C,BD异面,故③错;
∵AB∥CD但A1B,C1D异面,故④错
故选D
【点评】本题主要考查空间线面之间位置关系,以及射影的意义理解.关键是要理解同一条直线在不同平面上的射影不同;线在面内,线面平行,线面相交的不同位置下,射影也不相同.要从不用的方向看三垂线定理,充分发挥空间想象力.
5.(5分)
【考点】极限及其运算.
【分析】本题考查数列的极限和运算法则,可用特殊值探索结论,即同时考查学生思维的灵活性.当不能直接运用极限运算法则时,首先化简变形,后用法则即可.本题也体现了等比数列求和公式的逆用.
【解答】解析:法一特殊值法,由题意取p=1,q=2,
则,可见应选C
法二∵
∴(1+x)m﹣1=x[1+(1+x)+(1+x)2+(1+x)m﹣1]
令,m分别取p和q,则原式化为
∵,
所以原式=(分子、分母1的个数分别为p个、q个)
故选C.
【点评】注意到本题的易错点:取特值时忽略p和q是两个不相等的正整数的条件,误选B;或不知变形而无法求解,或者认为是型而误选B,看错项数而错选D.
6.(5分)
【考点】数列的应用.。