(江苏专用)2021高考数学二轮复习 填空题训练 综合仿真练(八).doc
江苏省南京市、盐城市届高三年级第二次模拟考试数学试题含附加题纯word解析版
江苏省南京市、盐城市 2021届高三年级第二次模拟考试数学试题2021.3一、填空题〔本大题共 14小题,每题5分,合计70分.不需要写出解答过程,请将答案填写在答题卡相应的地点上.〕.........1.会合A=xx2k1,k Z,B=xx(x5)0,那么AIB=.答案:{1,3}考点:会合交集运算分析:∵会合A=xx2k1,k Z,B=xx(x5)0,∴A I B={1,3}.2.复数z=1+2i,此中i为虚数单位,那么z2的模为.答案:5考点:复数分析:z214i4i234i,∴z25.3.如图是一个算法流程图,假定输出的实数y的值为﹣1,那么输入的实数x的值为.答案:1 4考点:算法与流程图分析:当x0时,log2(2x1)1,解得x 1切合题意,4当x0时,2x1,该等式无解.故x1.44.某校初三年级共有500名女生,为了认识初三女生1分钟“仰卧起坐〞工程训练状况,统计了全部女生1分钟“仰卧起坐〞测试数据(单位:个),并绘制了以下频次散布直方图,那么1分钟起码能做到30个仰卧起坐的初三女生个.1答案:325 考点:频次散布直方图0.01)分析:x2,∴++0.01)×10×500=325.5.从编号为1,2,3,4的4张卡片中随机抽取一张,放回后再随机抽取一张,那么第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字整除的概率为 .答案:12考点:随机事件的概率 分析:先后取两次共有16种取法,此中第二次抽得的卡片上的数字能被第一次抽得的卡片上数字整除有8种,故P =81 .162a6.函数f(x)是定义在R 上的奇函数,且周期为2,当x(0,1]时,f(x)x ,3那么f(a)的值为 .答案:0考点:函数的奇偶性与周期性分析:当x(0,1]时,f(x)xa,∴f(1)1 a ,33a ,∵函数f(x)是定义在R 上的奇函数,∴f(1)f(1)13∵函数f(x)周期为 2,∴f( 1) f(1),解得a =﹣3,∴f( 1)f(1) 0,∴f(a)f(3)f( 3 2)f(1)0.7.假定将函数f(x)sin(2x)的图象沿 x 轴向右平移 ( >0)个单位后所得的图象与3f(x)的图象对于x 轴对称,那么的最小值为 .答案:2考点:三角函数的图像与性质2T分析:由题意知.228.在△ABC中,AB=25,AC=5,∠BAC=90°,那么△ABC绕BC所在直线旋转一周所形成的几何体的表面积为.答案:65考点:圆锥的侧面积分析:有题意可知该几何体是由底面半径为2,母线长分别为25,5的两个圆锥拼成的图形,故表面积=2(255)65.9.数列a n为等差数列,数列b n为等比数列,知足{a1,a2,a3}={b1,b2,b3}={a,b,﹣2},此中a>0,b>0,那么a+b的值为.答案:5考点:等差、等比中项分析:不如令a>b,那么ab4,2ba2,那么b=1,a=4,∴a+b=5.10.点P是抛物线x24y上动点,F是抛物线的焦点,点A的坐标为(0,﹣1),那么PFPA 的最小值为.答案:22考点:抛物线的性质分析:令直线l为:y=﹣1,作PG⊥l于点G,那么PFPG cosAPGcos PAF,PA PA当直线AP且抛物线与点P时,∠PAF最大,此时cos∠PAF最小,即PF最小,PA 令直线AP:y=kx﹣1,与抛物线联立:x24y,x24kx40,y kx1当(4k)2440,解得k=±1,进而有∠PAF=45°,即cos PAF=2.2 11.x,y为正实数,且xy+2x+4y=41,那么x+y的最小值为.答案:8考点:根本不等式分析:∵xy+2x+4y=41,∴(x4)(y2)49,∴(x4)(y2)2(x4)(y2)14,当且仅当x=3,y=5取“=〞,∴x+y≥8,即x+y的最小值为8.12.在平面直角坐标系xOy中,圆C:(x m)2y2r2(m>0).过原点O且互相垂3直的两条直线 l 1和l 2,此中l 1 与圆C 订交于A ,B 两点,l 2与圆C 相切于点D .假定AB =OD ,那么直线 l 1的斜率为 .25答案:5考点:直线与圆综合分析:作CE ⊥AB 于点E ,那么CE 2BC 2BE 2 BC 21AB 2 BC 2 1OD 24 4r 21(m 2 r 2)5r 2 m 2 ,44由OECD 是矩形,知CE 2=OD 2,∴5r 2m 2 m 2 r 2,化简得r5 ,4m3即cos ∠OCD =CD =r 5,tan ∠COB =tan ∠OCD =25,OCm 352 5.∴直线l 1的斜率为5.在△ 中, 为定长, uuuruuur uuurABC BC AB 2AC =3BC .假定△ABC 的面积的最大值为2,那么13边BC 的长为.答案:2考点:平面向量与解三角形分析:方法一:依据题意作图以下,且令在△ ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为 a ,b ,c ,uuur uuuruuur此中C 是AD 中点,E 是BD 中点,那么AB 2AC2AE ,uuuruuur uuuruuur 3uuur3∴AB2AC =3BC 可转变为AEBCa ,22 依据三角形中线公式得,AE1 2(AD 2AB 2)BD 2,BC1 2(AB2 BD 2) AD 2,22即3a1 2(4b2 c 2) BD 2 ,a 1 2(c 2 BD 2)4b 2,消BD 2得,2 2211a 2 6b 2 3c 2,作AF ⊥BC 于点F ,设CF =x ,那么BF =ax ,AF =h ,411a 2 6b 2 3c 2 可转变为11a 2 6(x 2 h 2)3[h 22],ax化简得h 29x 26ax8a 2 a 22a ,,当x3 时,h 取最大值a,即h 的最大值为9∴S max1 aa 2,解得a =2,即BC 的长为2. 2方法二:14.函数f(x)e x x b (e 为自然对数的底数,b R),假定函数g(x)f(f(x)1 )恰有24个零点,那么实数b 的取值范围为.答案:(1,1ln2)2考点:函数与方程分析:∵f(x)e x x b ,∴f(x)e x1,当x <0,f (x)<0,那么f(x)在(,0)上单一递减,当x >0,f(x)>0,那么f(x)在(0,)上单一递加,∴f(x)的最小值为f(0) 1b ,简单知道当1b 0,函数g(x)f(f(x)1)没有零点;2当1b0 ,函数g(x)f(f(x)1)有且仅有两个零点;2要使函数g(x)f(f(x)1)恰有4个零点,一定1b0,即b >12此时f(x)恰有2个零点,令这两个零点为t 1,t 2,规定t 1<0<t 2,那么f(x)1 =t 或t 2,f(x)=1 t 或 1 t,易知f(x)=1 t 有两个不相等的2 12 1 2 22 2实根,那么f(x)=1t 1一定知足有且仅有两个不相等的实根,故1 t 11 b ,即t 112 12b ,由于函数 f(x)在( b ,t 1)上单一递减, 2 2∴f(11 b 11b)f(t 1)0,即e2 ( b)b0,解得bln2, 22251综上所述,1 bln2.2二、解答题〔本大题共 6小题,合计 90分.请在答题纸指定地区 内作答,解允许写出文字.......说明,证明过程或演算步骤. 〕 15.〔本题总分值 14分〕如图,三棱锥P —ABC 中,点D ,E 分别为AB ,BC 的中点,且平面PDE ⊥平面ABC . 〔1〕求证:AC ∥平面PDE ;〔3〕假定PD =AC =2,PE = 3,求证:平面 PBC ⊥平面ABC .( 解:〔1〕∵D ,E 分别为AB ,BC 的中点,( DE ∥AC , ( AC平面PDE ,DE 平面PDE ,∴AC ∥平面PDE( 2〕∵D ,E 分别为AB ,BC 的中点, ∴DE1AC12在△PDE 中,DE 2PE 2 PD 24,PE ⊥DE∵平面PDE ⊥平面ABC ,平面PDE I 平面ABC =DE ,PE 平面PDE PE ⊥平面ABC PE 平面PBC∴平面PBC ⊥平面ABC16.〔本题总分值14分〕在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为 a ,b ,c ,且a =bcosC +csinB .〔1〕求B 的值;〔2〕设∠BAC 的均分线AD 与边BC 交于点D ,AD =17,cosA =7 ,求b7 25的值.解:〔1〕由正弦定理得sinA =sinBcosC +sinCsinB6Sin[﹣π(B +C)]=sinBcosC +sinCsinB sin(B +C)=sinBcosC +sinCsinB sinBcosC +sinCcosB =sinBcosC +sinCsinB sinCcosB =sinCsinB∵B 、C (0,),sinB >0,sinC >0,cosB =sinB ,tanB =1,由B(0,), 得B = .4 2〕记A =2 AD 是∠BAC 的角均分线∴∠BAD =∠CAD =∵cosA =7 ,A(0,),2524∴sinA =1 cos2 A =25sinC =sin(A +B)=17 250∵cosA =2cos 2112sin 2 ,A(0,),22∴sin =4,cos=355∴sin ∠ADC =sin(B +)=7210在△ADC 中,由正弦定理得:b AD , AD sinADC sinCADC=5∴bsinsinC17.〔本题总分值14分〕如图,湖中有一个半径为1千米的圆形小岛,岸边点 A 与小岛圆心C 相距3千米.为方便游人到小岛参观,从点A 向小岛建三段栈道 AB ,BD ,BE .湖面上的点B 在线段AC上,且BD ,BE 均与圆C 相切,切点分别为D ,E ,此中栈道AB ,BD ,BE 和小岛在同一个平面上.沿圆 C 的优弧〔圆C 上实线局部〕上再修筑栈道?DE .记∠CBD 为.( 1〕用表示栈道的总长度f(),并确立sin 的取值范围;( 2〕求当为什么值时,栈道总长度最短.7解:〔1〕连结CD ,在Rt △CBD 中,CD =1,CB =1 ,BD = 1,sin tan?( 2)12DEf() 312 2tansin11,1),当B 与A 重合时,sin,∴sin[33〔2〕∵sin[1,1),∴cos(0,22 ],33求得f()cos (2cos1)sin2∴时,即cos1,f()minf() 35323318.〔本题总分值16分〕如图,在平面直角坐标系x 2 y 2 1(a >b >0)的离心率为1xOy 中,椭圆C :b 2,且过a 2 2点(0,3).〔1〕求椭圆C 的方程;〔2〕△BMN 是椭圆C 的内接三角形,①假定点B 为椭圆C 的上极点,原点O 为△BMN 的垂心,求线段MN 的长;②假定原点 O 为△BMN 的重心,求原点O 到直线MN 距离的最小值.8解:〔1〕由题意得c1 ,b 3,b 2a 2 c 2,解得a =2,b 23a 2 椭圆方程为:x 2 y 2143〔2〕①B(0, 3),O 是△ABC 的垂心,设M(x 0,y 0)(y 0<0),那么N(x 0,﹣y 0)知足x2y 0 2 1,OM ⊥BN ,那么有y 0y 03 1,43x 0 x 0解得x 0 2 33,y 04 3377那么MN =433,7设M(x 1,y 1),N(x 2,y 2),B(x 0,y 0),O 是△ABC 的重心,那么x 1x 2x 0,y 1y 2 y 0,那么有(x 1x 2)2(y 1 y 2)212431,那么2x 1x 2 3y 1y 210,I 假定MN 斜率不存在,那么M(﹣1,3 3),N(﹣1, ),d =1,22II 假定MN 斜率存在,那么y kx m ,联立得(4k 23)x 28mkx 4m 2 120,3x 2 4y 21248(4k220,那么x 1 x 28km,x 1x 24m 22 m3) 4k 234k2,3整理得4k 23 4m 2,那么点O 到MN 的距离dm11,当k =0时,取d3k 22,14k 429综上,当k =0时,d min3 .219.〔本题总分值16分〕函数f(x)x 3x 2 (a16)x ,g(x)alnx ,aR .函数h(x)f(x) g(x)x的导函数h(x)在[5,4]上存在零点.2〔1〕务实数 a 的取值范围;〔2〕假定存在实数a ,当x[0,b]时,函数f(x)在x =0 时获得最大值,求正实数b 的最大值;〔3〕假定直线l 与曲线y f(x)和yg(x)都相切,且l 在y 轴上的截距为﹣12,务实数a 的值.解:〔1〕由题意,h(x)x 2 x (a16) alnx ,h(x)2x 1a在[5,4]上存在零点,5,4]上有解,ax2即2x 2x a0 在[2x 2x ,2x 2 x [10,28],因此a 的取值范围是[10,28]. 2〔2〕f(x)3x 2 2x(a 16),f (0) 0 a 16令f(x)=0,x 113a4713a 473,x 23,当0<b ≤x 2时,明显f(x)在x =0时取最大值当bx 2时,f(x)在[0,x 2]上单一递减,在 [x 2,b]上单一递加,因此只要f(b) f(0)0,即b 3b 2 (a16)bb 2 b a16,∵a max28,∴b 的最大值为 4,〔3〕设f(x)上切点为(x 1,f(x 1)),f(x)3x 2 2x(a 16) ,可得切线方程为y x 13 x 12 (a 16)x 1[3x 122x 1 (a 16)](x x 1),点(0,﹣12)在其上,可得(x 12)(2x 123x 1 6) 0,因此x 12设g(x)上切点为(x 2,g(x 2)),g(x)a ,x10可得切线方程为y alnx 2a(xx 2),点(0,﹣12)在其上,x 2可得12alnx 2 a ,由于公切线,因此 3x 122x 1(a 16)a,将x 12代入,可得24aax 2x 212 alnx 2ax 2 1由 a,因此a 的值为12.a,可得1224 x 2a20.〔本题总分值16分〕无量数列a n 的各项均为正整数,其前 n 项和为S n ,记T n 为数列a n 的前a n 项和,即T n a 1 a 2 Laa n.〔1〕假定数列 a n 为等比数列,且 a 1 1,S 45S 2,求T 3的值;〔2〕假定数列a nT n 2 ,求数列a n为等差数列,且存在独一的正整数n(n ≥2),使得a n的通项公式;〔3〕假定数列T n 的通项为T nn(n 1)a n 为等差数列.2,求证:数列a 11q2 TS 15;解:〔1〕S 4 5S 234〔2〕由于无量等差数列,因此d ≥0,且a 1 N ,d N ,当d =0时,a n 和T n 均为常数,故不存在独一的整数知足条件,舍去;2n1T ni1a iII 当d ≥2时,a n1 2(n1)2n12n 13,舍去a na na 1 n1故d =1,T ni1a in(n 1)n(n 1)a 11) 2 2 a 1 a n a 1n 12(a 1 n2(a 1 n 1) 假定a 12,那么没有知足条件的n ,因此a 12,此时 T n n(n 1)n2, n2 211故a n n〔3〕T11,T23,T36a11,a22,a33,又T n T n1a n a n1因此a n n;假定a n n,T n a1a2L a a n a1a2L a n12Ln(n1)n与原命题2矛盾,∴a n n,a n a n11为常数,因此数列a n为等差数列.12。
江苏省2021年高考模拟考试数学试题与答案
江苏省2021年高考模拟考试数学试题一、单项选择题(本大题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合2{|60}A x x x =--≤,{|10}B x x =-<,则A B =( )A. (,3]-∞B. (,2]-∞C. (,1)-∞D. [2,1)-2.复数2(1i)1+i-=( )A .1i -B .1i +C .1i --D .1i -+3.如图是一个装有水的倒圆锥形杯子,杯子口径6cm ,高8cm (不含杯脚),已知水的高度是4cm ,现往杯子中放入一种直径为1cm 的珍珠,该珍珠放入水中后直接沉入杯底,且体积不变.如果放完珍珠后水不溢出,则最多可以放入珍珠( )A .98颗B .106颗C .120颗D .126颗4.2020年11月,中国国际进口博览会在上海举行,本次进博会设置了“云采访”区域,通过视频连线,帮助中外记者采访因疫情影响无法来沪参加进博会的跨国企业CEO 或海外负责人.某新闻机构安排4名记者和3名摄影师对本次进博会进行采访,其中2名记者和1名摄影师负责“云采访”区域的采访,另外2名记者和2名摄影师分两组(每组记者和摄影师各1人),分别负责“汽车展区”和“技术装备展区”的现场采访.如果所有记者、摄影师都能承担三个采访区域的相应工作,则所有不同的安排方案有( )A .36种B .48种C .72种D .144种5.平行四边形ABCD 中,M 为CD 的中点,点N 满足2BN NC =,若AB AM AN λμ=+,则λμ+的值是( )A .4B .2C .14D .126.如图为我空军战机在海面上空绕台巡航,已知海面上的大气压强是760mmHg ,大气压强p (单位:mmHg )和高度h (单位:m )之间的关系为760ehkp -=(e 是自然对数的底数,k 是常数),根据实验知500m 高空处的大气压强是700mmHg ,则我战机在1000m 高空处的大气压强约是(结果保留整数)( )A. 645 mmHg B . 646 mmHg C.647 mmHg D . 648 mmHg7.已知双曲线()2222:10,0x y C a b a b -=>>的右焦点为F ,两渐近线分别为1:b l y x a =,2:bl y x a=-,过F 作1l 的垂线,垂足为M ,该垂线交2l 于点N ,O 为坐标原点,若OF FN =,则双曲线C 的离心率是( )A .2B .32C .3D .238.已知()f x x x =,对任意的x ∈R ,()()2430f ax f x +-≥恒成立,则实数a 的最小值是( )A .12 B .13 C .16 D .18二、多项选择题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求.全选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分)9..某企业2019年12个月的收入与支出数据的折线图如下:已知:利润=收入-支出,根据该折线图,下列说法正确的是( )A . 该企业2019年1月至6月的总利润低于2019年7月至12月的总利润B . 该企业2019年第一季度的利润约是60万元C . 该企业2019年4月至7月的月利润持续增长D . 该企业2019年11月份的月利润最大 10.下列命题为真命题的是( )A .若22ac bc >,则a b >B .若a b >,则122a b -> C .若00a b >>,,则2abab a b+≥D .若0a b >>,则lg 1lg a b > 11.设等比数列{}n a 的公比为q ,前n 项和为n S ,前n 项积为n T ,并满足条件1202020211,1,a a a >⋅>20202021(1)(1)0a a -⋅-<.则下列结论中正确的是( )A .1q >B .20212020S S >C .202020221a a ⋅<D .2020T 是数列{}n T 中的最大值12.如图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为1,线段B 1D 1上有两个动点E ,F ,且EF =1,则下列说法中正确的是( )A .存在点E ,F 使得AE ∥BFB .异面直线EF 与C 1D 所成的角为60° C .三棱锥B —AEF 2 D .A 1到平面AEF 3三、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分)13.已知抛物线()2:20C y px p =>的交点为F ,过F 3l 交抛物线C 与A 、B 两点,若线段AB 3C 的方程是________.14.已知sin 3cos 36ππαα⎛⎫⎛⎫-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则tan2α的值是________. 15.经纬度是经度与纬度的合称,它们组成一个坐标系统,称为地理坐标系统,它是一种利用三度空间的球面来定义地球上的空间的球面坐标系统,能够标示地球上的任何一个位置,经度是个二面角,是两个经线平面(经线与地轴所成的半平面)的夹角,某一点的经度,就是该点所在的经线平面与本初子午线平面间的夹角.纬度是个线面角,某一点的纬度是指该点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角.城市A 位置东经120°,北纬48°,城市B 位置为东经120°,北纬18°,若地球的半径为R ,则过A ,B 两点和地心的平面截球所得的截面圆的劣弧AB 的长是________.16.已知0a >,若ln ln a x x a ≤恒成立,则a 的值是________.四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)在①222b a c =+,②cos sin a B b A =,③sin cos B B +=,补充在下面的问题中,并解决该问题.已知ABC ∆的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ______________,3A π=,b =求ABC ∆的面积.注:如果选择多个条件分别作答,按第一个解答计分.18.(本小题满分12分)已知数列{}n a 满足()112323122n n a a a na n ++++⋅⋅⋅+=-⋅+(n *∈N ).(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若log 2n n a b =,则在数列{}n b 中是否存在连续的两项,使得它们与后面的某一项依原来顺序构成等差数列?若存在,请将这样的两项都探究出来;若不存在,请说明理由.19.(本小题满分12分)截止到2018年末,我国公路总里程达到484.65万公里,其中高速公路达到14.26万公里,规模居世界第一.与此同时,行车安全问题也成为管理部门关注的重点.如图是某部门公布的一年内道路交通事故成因分析,由图可知,超速驾驶已经成为交通事故的一个主要因素.研究表明,急刹车时的停车距离等于反应距离与制动距离的和,下表是根据某部门的调查结果整理所得的数据(v 表示行车速度,单位:/km h ;1d ,2d 分别表示反应距离和制动距离,单位:m )道路交通事故成因分析v64 72808997 105113 121128 1351d13.415.2 16.718.620.1 21.9 23.525.326.8 28.5(1)从一年内发生的道路交通事故中随机抽出3起进行分析研究,求其中恰好有1起属于超速驾驶的概率(用频率代替概率);(2)已知2d 与v 的平方成正比,且当行车速度为100/km h 时,制动距离为65m .(i )由表中数据可知,1d 与v 之间具有线性相关关系,请建立1d 与v 之间的回归方程,并估计车速为110/km h 时的停车距离;(ii )我国《道路交通安全法》规定:车速超过100/km h 时,应该与同车道前车保持100m 以上的距离,请解释一下上述规定的合理性.参考数据:1011004ii v==∑,()1011210i i d ==∑,()101122187.3i i i v d ==∑,1021106054i i v ==∑,110330.2152524≈;参考公式:()()()121ˆniii nii x x y y b x x ==--=-∑∑,ˆˆay bx =-.20.(本小题满分12分)如图,已知四棱锥S -ABCD 的底面为直角梯形,且满足AB ∥CD ,BC ⊥AB ,AB =9,BC =CD =SD =6,SB =12,平面SCD ⊥平面SBC . M 为线段SC 的中点,N为线段AB 上的动点.(1)求证:平面SCD ⊥平面ABCD ;(2)设AN =λNB (λ>0),当二面角C -DM -N 的大小为60°时,求λ的值.21.(本小题满分12分) 已知函数()ln 1f x x ax =++. (1)讨论()f x 的单调性; (2)对任意0x >,2e ()xx f x 恒成立,求实数a 的最大值.22.(本小题满分12分)已知椭圆()2222:10x y C a b a b +=>>,点在椭圆C 上.A 、B 分别为椭圆C 的上、下顶点,动直线l 交椭圆C 于P 、Q 两点,满足AP AQ ⊥,AH PQ ⊥,垂足为H .(1)求椭圆C 的标准方程; (2)求ABH △面积的最大值.数学模拟试题参考答案1.A 2.C 3.D 4.A 5.D 6.A 7.D 8.C 9.AC 10.BC 11.BCD 12.BCD13.26y x = 14.- 15.6πR16.e 解析: ()ln ln ,0f x a x x a a =->,17.解:选择①:2222b ac a c =+,由余弦定理22222cos 222a cb ac B ac ac +-===, 因为(0,)B π∈,所以4B π=;由正弦定理sin sin a b A B=,得2sin sin 33sin 22b A a B π===因为3A π=,4B π=,所以53412C ππππ=--=, 所以562sin sinsin sin cos cos sin 12464646C πππππππ+⎛⎫==+=+=⎪⎝⎭, 所以116233sin 322244ABC S ab C ∆===. 若选择②:cos sin a B b A =,则sin cos sin sin A B B A =, 因为sin 0A ≠,所以sin cos B B =,因为(0,)B π∈,所以4B π=;由正弦定理sin sin a b A B=,得2sin sin 33sin 2b A a B π===因为3A π=,4B π=,所以53412C ππππ=--=,所以5sin sinsin sin cos cos sin 124646464C πππππππ⎛⎫==+=+=⎪⎝⎭,所以11sin 22ABC S ab C ∆===.若选择③:sin cos B B +=4B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭所以sin 14B π⎛⎫+= ⎪⎝⎭,因为(0,)B π∈,所以5,444B πππ⎛⎫+∈ ⎪⎝⎭,所以42B ππ+=,所以4B π=; 由正弦定理sin sin a b A B=,得sin sin sin 2b A a B π===因为3A π=,4B π=,所以53412C ππππ=--=,所以5sin sinsin sin cos cos sin 124646464C πππππππ⎛⎫==+=+=⎪⎝⎭,所以113sin 2244ABC S ab C ∆===. 18.解:(1)由题意,得()112323122n n a a a na n ++++⋅⋅⋅+=-⋅+,当2n ≥时,()()1231231222nn a a a n a n -+++⋅⋅⋅+-=-⋅+, 两式相减,得()()11222n n n na n n +=-⋅--⋅,即2n n a =.当1n =时,12a =,也满足上式,所以数列{}n a 的通项公式2nn a =.(2)22111log 2log log 2n n a n n b a n====,法一:11b =,212b =,显然不适合;212b =,313b =适合,即212b =,313b =,616b =构成公差为16-的等差数列; 313b =,414b =适合,即313b =,414b =,616b =构成公差为112-的等差数列;当4n ≥时,假设n b ,1n b +,n k b +(2k ≥)成等差数列,则12n n n k b b b ++=+, 即12211122121n k n n n b b b n n n n n n ++-=-=-==++++-,而当4n ≥时,21n *∉-N ,所以n k b +不是数列{}n b 中的项,所以当4n ≥时,不存在连续两项,使之与数列后面某一项依原顺序成等差数列. 综上,2b ,3b 和3b ,4b 适合条件. 法二:11b =,212b =显然不适合; 当2n ≥时,设n b ,1n b +,n k b +(2k ≥)成等差数列,则12n n n k b b b ++=+,即2111n n n k =+++,解得221k n =+-. 当2n =时,4k =,则212b =,313b =,616b =构成公差为16-的等差数列;当3n =时,3k =,则313b =,414b =,616b =构成公差为112-的等差数列;当4n ≥时,21n *∉-N ,则k *∉N ,所以n k b +不是数列{}n b 中的项,所以当4n ≥时,不存在连续两项,使之与数列后面某一项依原顺序成等差数列. 综上,2b ,3b 和3b ,4b 适合条件.19.解:(1)由题意可知从一年内发生的交通事故中随机抽出一起事故,则该起事故是恰好是超速驾驶的概率为0.2,设“恰好有一起事故属于超速驾驶”为事件A ,则21311()155P A C ⎛⎫=⨯⨯- ⎪⎝⎭48125= (2)由题意,设22d k v =⋅,因为当行车速度为100/km h 时,制动距离为65m , 所以0.0065k =,即220.0065d v =,(i )因为1d 与v 之间具有线性相关关系,故设1ˆˆˆd bv a =+,因为()()()1122211ˆn niii ii i nniii i x x y y x y nx ybx x xnx ====---==--∑∑∑∑所以()1011110222122187.310100.4211103.3ˆ0.2110605410100.45252.4i ii ii v d nvd bvnv ==--⨯⨯===≈-⨯-∑∑故1ˆˆ0.21d v a =+,把(100.4,21)代入上式,解得ˆ0.084a =-, 则1d 与v 之间的回归方程为:1ˆ0.210.084d v =-: 设停车距离为d ,则12d d d =+,则20.00650.210.084d v v =+-,当110/v km h =时,101.666d =,即车速为110/km h 时的停车距离为101.666m(ii )易知当车速为100/km h 时,停车距离为85.916m ,该距离小于100m , 又因为当车速为110/km h 时的停车距离为101.666m ,该距离大于100m ,由以上两个数据可知,当车速超过100/km h 时,必须与同车道前车保持100米以上的距离才能保证行驶安全.21.解:(1)11()(0)ax f x a x x x +'=+=> 当0a 时,(0,)x ∈+∞,1()0ax f x x+'=>,所以()f x 在(0,)+∞上单调递增;当0a <时,1(0,)x a ∈-,1()0ax f x x+'=>,所以()f x 在1(0,)a -上单调递增; 1(+)x a ∈-∞,,1()0ax f x x +'=<,所以()f x 在1(+)a-∞,上单调递减; 综上:当0a 时,()f x 在(0,)+∞上单调递增;当0a <时,()f x 在1(0,)a -上单调递增,在1(+)a-∞,上单调递减. (2)任意0x >,2e ()xx f x ,即2e ln 10x x x ax ---恒成立, 即ln 2e ln 10x x x ax +---恒成立;令ln 2g()=e ln 1x x x x ax +---,则任意0x >,ln 2g()=e ln 10x x x x ax +---,因为,存在正实数0x ,满足:00ln 20x x +=,且00ln 2000g()=e ln 10x x x x ax +---,所以0020x ax -,所以2a .下证:当2a =时成立:即证:ln 2e ln 210x x x x +---, 因为R e 1x x x ∀∈+,,所以:ln 2e ln 21ln 21ln 210x x x x x x x x +---++---=显然成立;所以实数a 的最大值为2. 22.解:(1)由题意知22222321c aa b a b c ⎧=⎪⎪⎪+=⎨⎪=+⎪⎪⎩,解2a b c ⎧=⎪=⎨⎪=⎩,所以椭圆C 的标准方程为22164x y +=. (2)由题意知PQ 的斜率存在,设直线PQ 方程为y kx m =+,其中2m ≠ 由22164y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2223263120k x kmx m +++-=, ()()()22222236123242464k m k m k m =-+-=+-△,设()11,P x y ,()22,Q x y ,则122632km x x k -+=+,212231232m x x k -=+,因为AP AQ ⊥, 所以()()()()121212122222AP AQ x x y y x x kx m kx m ⋅=+--=++-+-()()()2212121(2)20k x x k m x x m =++-++-=, 所以()()()22222312612203232m km k k m m k k --++-+-=++, 即()()()()()222221312622320k m k m m m k +---+-+= 因为2m ≠,所以()()()2221(36)62320k m k m m k ++-+-+= 所以222223636632640k m k m k m k m m k +++-++--=,所以25m =-,满足0>△.所以直线PQ 的方程为25y kx =-,即直线PQ 的定点20,5⎛⎫- ⎪⎝⎭. (解法一)因为ABH △存在,所以0k ≠,所以AH 的斜率为1k -,方程为12y x k=-+, 联立2512y kx y x k ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩,解得1215H x k k =⎛⎫+ ⎪⎝⎭,(H x 为H 点的横坐标), 所以1112241242251155ABH H SAB x k k k k =⨯=⨯⨯=≤⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 当且仅当1k k =即1k =±时等号取得,即ABH △面积的最大值为125. (解法二)设PQ 所过定点为D ,因为AH PQ ⊥,所以点H 在以AD 为直径的圆上, 所以() max 2211125422225МВH AD S AB ⎛⎫-- ⎪⎝⎭=⨯=⨯⨯=△,即ABH △面积的最大值为125.。
2021届江苏省南京市、盐城市高三第二次模拟考试数学试题(word解析版)
南京市、盐城市2021届高三年级第二次模拟考试数学注意事项:1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.53米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.第I 卷(选择题共60分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设复数z1,z2在复平面内的对应点关于实轴对称,z1=3+4i,则z1z2=A.25 B.-25 C.7-24i D.-7-24i 2.设集合A,B是全集U的两个子集,则“A∩B=∅”是“AU⊆B”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.已知a,b是相互垂直的单位向量,与a,b共面的向量c满足a⋅c=b⋅c=2,则c的模为A.1 B. 2 C.2 D.224.在流行病学中,基本传染数是指每名感染者平均可传染的人数.当基本传染数高于1时,每个感染者平均会感染一个以上的人,从而导致感染这种疾病的人数量指数级增长.当基本传染数持续低于1时,疫情才可能逐渐消散.广泛接种疫苗可以减少疾病的基本传染数.假设某种传染病的基本传染数为R,1个感染者在每个传染期会接触到N个新人,这N人中有V个人接种过疫苗(yN称为接种率),那么1个感染者新的传染人数为()RN VN-.已知新冠病毒在某地的基本传染数R=2.5,为了使1个感染者传染人数不超过1,该地疫苗的接种率至少为A.40% B.50% C.60% D.70%5.计算2cos10sin20cos20︒-︒︒所得的结果为A .1B . 2C . 3D .2 6.密位制是度量角的一种方法.把一周角等分为6000份,每一份叫做1密位的角.以密位作为角的度量单位,这种度量角的单位制,叫做角的密位制.在角的密位制中,采用四个数码表示角的大小,单位名称密位二字可以省去不写.密位的写法是在百位数与十位数字之间画一条短线,如7密位写成“0-07”,478密位写成“4-78.1周角等于6000密位,记作1周角=60-00,1直角=15-00.如果一个半径为2的扇形,它的面积为76π,则其圆心角用密位制表示为A .12-50B .17-50C .21-00D .35-007.已知双曲线()2222100x y C a b a b-=>>:,的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2作倾斜角为θ的直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,且cos θ=14.若|AB |=|AF 1|,则双曲线C 的离心率为A .4B .15C .32 D .28.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,其导函数为f ′(x ),且当x >0时,()()ln 0f x f x x x'⋅+>,则不等式(x 2-1)f (x )<0的解集为A .(-1,1)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(1,+∞)二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.对于两条不同直线m ,n 和两个不同平面α,β,下列选项中正确的为A .若m ⊥α,n ⊥β,α⊥β,则m ⊥nB .若m //α,n //β,α⊥β,则m ⊥n 或m //nC .若m //α,α//β,则m //β或m ⊂βD .若m ⊥α,m ⊥n ,则n //α或n ⊂α 10.已知a >b >0,下列选项中正确的为A .若a -b =1,则a -b <1B .若a 2-b 2=1,则a -b <1C .若2a -2b =1,则a -b <1D .若22log log 1a b -=,则a -b <1 11.已知函数f (x )=|sin x |+|cos x |,则A .f (x )是周期函数B .f (x )的图象必有对称轴C .f (x )的增区间为2k k k Z πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,, D .f (x )的值域为⎡⎣ 12.已知*n N ∈,n ≥2,p +q =1,设()22k n kn f k C q-=,其中k ∈N ,k ≤2n ,则 A .()201nk f k ==∑ B .()202nk kf k npq ==∑C .若np =4,则f (k )≤f (8)D .()()0112212nnk k f k f k ==<<-∑∑第II 卷 (非选择题 共90分)三,填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.某班4名同学去参加3个社团,每人只参加1个社团,每个社团都有人参加,则满足上述要求的不同方案共有 ▲ 种.(用数字填写答案)4.已知椭圆22143x y +=的右顶点为A ,右焦点为F ,以A 为圆心,R 为半径的圆与椭圆相交于B ,C 两点,若直线BC 过点F ,则R 的值为 ▲ .15.在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥面ABCD ,四边形ABCD 是边长为2的正方形,且P A =2.若点E 、F 分别为AB ,AD 的中点,则直线EF 被四棱锥P -ABCD 的外接球所截得的线段长为 ▲ .16.牛顿选代法又称牛顿—拉夫逊方法,它是牛顿在17世纪提出的一种在实数集上近似求解方程根的一种方法.具体步骤如下:设r 是函数y =f (x )的一个零点,任意选取x 0作为r 的初始近似值,过点()()00x f x ,作曲线y =f (x )的切线l 1,设l 1与x 轴交点的横坐标为x 1,并称x 1为r 的1次近似值;过点()()11x f x ,作曲线y =f (x )的切线l 2,设l 2与x 轴交点的横坐标为x 2,称x 2为r 的2次近似值.一般的,过点(x n ,f (x n ))(n ∈N )作曲线y =f (x )的切线l n+1, 记l n+1与x 轴交点的横坐标为x n+1,并称x n+1为r 的的n +1次近似值.设()31f x x x =+-(x ≥0)的零点为r ,取x 0=0,则r 的2次近似值为 ▲ ;设33321n n n n x x a x +=+,n ∈N *,数列{}n a 的前n 项积为T n .若任意n ∈N *,T n <λ恒成立,则整数λ的最小值为 ▲ .四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)在①b =3a ;②a =3cos B ;③a sin C =1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中.若问 题中的三角形存在,求该三角形面积的值;若问题中的三角形不存在,说明理由. 问题:是否存在△ABC ,它的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且()sin sin B A C C --=,c =3, ▲ ?18.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和S n =2n +r ,其中r 为常数.(1)求r 的值;(2)设()221log n n b a =+,若数列{b n }中去掉数列{a n }的项后余下的项按原来的顺序组成数列{c n },求123100c c c c ++++的值.19.(本小题满分12分)某公司对项目A 进行生产投资,所获得的利润有如下统计数据表:(1)请用线性回归模型拟合y 与x 的关系,并用相关系数加以说明;(2)该公司计划用7百万元对A ,B 两个项目进行投资.若公司对项目B 投资x (1≤x ≤6)百万 元所获得的利润y 近似满足:y =0.16x -0.49x +1+0.49,求A ,B两个项目投资金额分别为多少时,获得的总利润最大?附:①对于一组数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),……,(x n ,y n ),其回归直线方程ˆˆˆybx a =+的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:1221ˆni ii nii x y nx ybxnx ==-⋅=-∑∑,ˆˆay bx =-. ②线性相关系数ni ix y nx yr -⋅=∑.一般地,相关系数r 的绝对值在0.95以上(含0.95)认为线性相关性较强;否则,线性相关性较弱. 参考数据:对项目A 投资的统计数据表中111ni ii x y==∑,212.24ni i y ==∑, 4.4≈2.1.20.(本小题满分12分)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1的所有棱长都为2,B 1C =6,AB ⊥B 1C. (1)求证:平面ABB 1A 1⊥平面ABC ;(2)若点P 在棱BB 1上且直线CP 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值为45,求BP 的长21.(本小题满分12分)已知直线l :y =x +m 交抛物线C :24y x =于A ,B 两点. (1)设直线l 与x 轴的交点为T .若→AT =2→TB ,求实数m 的值;(2)若点M ,N 在抛物线C 上,且关于直线l 对称,求证:A ,B ,M ,N 四点共圆.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=e x -ax sin x -x -1,x ∈[]0π,,a ∈R . (1)当a =12时,求证:f (x )≥0;(2)若函数f (x )有两个零点,求a 的取值范围.南京市、盐城市2021届高三年级第二次模拟考试数学注意事项:1.本试卷考试时间为120分钟,试卷满分150分,考试形式闭卷.2.本试卷中所有试题必须作答在答题卡上规定的位置,否则不给分.3.答题前,务必将自己的姓名、准考证号用0.53米黑色墨水签字笔填写在试卷及答题卡上.第I 卷(选择题共60分)一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设复数z1,z2在复平面内的对应点关于实轴对称,z1=3+4i,则z1z2=A.25 B.-25 C.7-24i D.-7-24i答案:A解析:134z i=+,234z i=-,1225z z=.2.设集合A,B是全集U的两个子集,则“A∩B=∅”是“AU⊆B”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:C解析:可以通过画韦恩图的方法判断,选C.3.已知a,b是相互垂直的单位向量,与a,b共面的向量c满足a⋅c=b⋅c=2,则c的模为A.1 B. 2 C.2 D.22答案:D解析:2222xc xa yb cy=⎧=+⇒⇒=⎨=⎩.4.在流行病学中,基本传染数是指每名感染者平均可传染的人数.当基本传染数高于1时,每个感染者平均会感染一个以上的人,从而导致感染这种疾病的人数量指数级增长.当基本传染数持续低于1时,疫情才可能逐渐消散.广泛接种疫苗可以减少疾病的基本传染数.假设某种传染病的基本传染数为0R ,1个感染者在每个传染期会接触到N 个新人,这N 人中有V 个人接种过疫苗(yN 称为接种率),那么1个感染者新的传染人数为()0R N V N-.已知新冠病毒在某地的基本传染数0R =2.5,为了使1个感染者传染人数不超过1,该地疫苗的接种率至少为A .40%B .50%C .60%D .70% 答案:C 解析:2.5()110.40.6V VN V N N N-≤⇒-≤⇒≥. 5.计算2cos10sin 20cos 20︒-︒︒所得的结果为A .1B . 2C . 3D .2 答案:C解析:2cos(3020)sin 20cos20︒-︒-︒==︒.6.密位制是度量角的一种方法.把一周角等分为6000份,每一份叫做1密位的角.以密位作为角的度量单位,这种度量角的单位制,叫做角的密位制.在角的密位制中,采用四个数码表示角的大小,单位名称密位二字可以省去不写.密位的写法是在百位数与十位数字之间画一条短线,如7密位写成“0-07”,478密位写成“4-78.1周角等于6000密位,记作1周角=60-00,1直角=15-00.如果一个半径为2的扇形,它的面积为76π,则其圆心角用密位制表示为A .12-50B .17-50C .21-00D .35-00 答案:B解析:21777230001750261212ππαα⋅⋅=⇒==⨯=.7.已知双曲线()2222100x y C a b a b-=>>:,的左、右焦点分别为F 1,F 2,过点F 2作倾斜角为θ的直线l 交双曲线C 的右支于A ,B 两点,其中点A 在第一象限,且cos θ=14.若|AB |=|AF 1|,则双曲线C 的离心率为A .4B .15C .32D .2答案:D解析:22cos b AF a c θ=-,22cos b BF a c θ=+,2222122122230124b AB AF BF AF a AF BF a a e e ac =+==+⇒=⇒=⇒--=⇒+2e =.8.已知f (x )是定义在R 上的奇函数,其导函数为f ′(x ),且当x >0时,()()ln 0f x f x x x'⋅+>,则不等式(x 2-1)f (x )<0的解集为A .(-1,1)B .(-∞,-1)∪(0,1)C .(-∞,-1)∪(1,+∞)D .(-1,0)∪(1,+∞)答案:B解析:()()ln g x f x x =⋅,()0g x '>,()g x 在(0,+∞)单调递增,(1)0g =,所以x ∈(0,1),()0()0g x f x <⇒>,x ∈(1,+∞),()0()0g x f x >⇒>, 所以不等式的解集为(-∞,﹣1)(0,1)二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.对于两条不同直线m ,n 和两个不同平面α,β,下列选项中正确的为A .若m ⊥α,n ⊥β,α⊥β,则m ⊥nB .若m //α,n //β,α⊥β,则m ⊥n 或m //nC .若m //α,α//β,则m //β或m ⊂βD .若m ⊥α,m ⊥n ,则n //α或n ⊂α答案:ACD解析:对于B ,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1,取面α为平面ABCD ,面β为平面ADD 1A 1,直线m 为D 1B 1,n 为B 1C ,此时m ,n 夹角为3π,即B 错误.其他选项均正确,故选ACD .10.已知a >b >0,下列选项中正确的为A .若a -b =1,则a -b <1B .若a 2-b 2=1,则a -b <1C .若2a -2b =1,则a -b <1D .若22log log 1a b -=,则a -b <1 答案:BC1-,∴21)11a b b ==+++,即A 错误; 取a =4,b =2,则22log log 1a b -=,此时21a b -=>,即D 错误. 综上选BC .11.已知函数f (x )=|sin x |+|cos x |,则A .f (x )是周期函数B .f (x )的图象必有对称轴C .f (x )的增区间为2k k k Z πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦,, D .f (x )的值域为⎡⎣ 答案:ABD解析:对于A ,因为,所以是()f x 的周期,即A 正确;对于B ,因为,所以直线4x π=是()f x 的图像的对称轴,即B 正确;对于C ,由A 可知,是()f x 的周期,所以()f x 的单调区间长度必然小于,即C错误; 对于D ,因为,当且仅当时取等,且,当且仅当时取等,即D 正确.12.已知*n N ∈,n ≥2,p +q =1,设()22k n kn f k C q-=,其中k ∈N ,k ≤2n ,则 A .()201nk f k ==∑ B .()202nk kf k npq ==∑C .若np =4,则f (k )≤f (8)D .()()0112212nnk k f k f k ==<<-∑∑答案:AC解析:对于A ,易知,即A 正确;对于B ,设随机变量,则,即B 错误;对于C ,设随机变量,则,所以,即C 正确; 对于D ,当时,,即D 错误.第II 卷 (非选择题 共90分)三,填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.某班4名同学去参加3个社团,每人只参加1个社团,每个社团都有人参加,则满足上述要求的不同方案共有 ▲ 种.(用数字填写答案) 答案:36 解析:种.14.已知椭圆22143x y +=的右顶点为A ,右焦点为F ,以A 为圆心,R 为半径的圆与椭圆相交于B ,C 两点,若直线BC 过点F ,则R 的值为 ▲ .解析:A(2,0),F(1,0),且,所以,则.15.在四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥面ABCD ,四边形ABCD 是边长为2的正方形,且P A =2.若点E 、F 分别为AB ,AD 的中点,则直线EF 被四棱锥P -ABCD 的外接球所截得的线段长为 ▲ .解析:已知外接球球心O 为PC 的中点,且,则球的半径,过O 作OH ⊥平面ABCD ,过H 作HM ⊥EF ,垂足分别为H ,M ,则,,则O 到直线EF 的距离,所以直线EF 被球截得的线段长.16.牛顿选代法又称牛顿—拉夫逊方法,它是牛顿在17世纪提出的一种在实数集上近似求解方程根的一种方法.具体步骤如下:设r 是函数y =f (x )的一个零点,任意选取x 0作为r 的初始近似值,过点()()00x f x ,作曲线y =f (x )的切线l 1,设l 1与x 轴交点的横坐标为x 1,并称x 1为r 的1次近似值;过点()()11x f x ,作曲线y =f (x )的切线l 2,设l 2与x 轴交点的横坐标为x 2,称x 2为r 的2次近似值.一般的,过点(x n ,f (x n ))(n ∈N )作曲线y =f (x )的切线l n+1, 记l n+1与x 轴交点的横坐标为x n+1,并称x n+1为r 的的n +1次近似值.设()31f x x x =+-(x ≥0)的零点为r ,取x 0=0,则r 的2次近似值为 ▲ ;设33321n n n n x x a x +=+,n ∈N *,数列{}n a 的前n 项积为T n .若任意n ∈N *,T n <λ恒成立,则整数λ的最小值为 ▲ .答案:34;2 解析:,设切点为,则切线斜率,所以切线方程为,则,因为,所以,即r 的2次近似值为,因为,所以,所以,又易知,所以,即的最小整数为2.四、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(本小题满分10分)在①b =3a ;②a =3cos B ;③a sin C =1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中.若问 题中的三角形存在,求该三角形面积的值;若问题中的三角形不存在,说明理由. 问题:是否存在△ABC ,它的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c , 且()sin sin B A C C --=,c =3, ▲ ? 解:选①,所以,.18.(本小题满分12分)已知等比数列{a n }的前n 项和S n =2n +r ,其中r 为常数.(1)求r 的值;(2)设()221log n n b a =+,若数列{b n }中去掉数列{a n }的项后余下的项按原来的顺序组成数列{c n },求123100c c c c ++++的值.解:(1)时,因为是等比所以;(2),.19.(本小题满分12分)某公司对项目A 进行生产投资,所获得的利润有如下统计数据表:(1)请用线性回归模型拟合y 与x 的关系,并用相关系数加以说明;(2)该公司计划用7百万元对A ,B 两个项目进行投资.若公司对项目B 投资x (1≤x ≤6)百万 元所获得的利润y 近似满足:y =0.16x -0.49x +1+0.49,求A ,B 两个项目投资金额分别为多少时,获得的总利润最大?附:①对于一组数据(x 1,y 1),(x 2,y 2),……,(x n ,y n ),其回归直线方程ˆˆˆybx a =+的斜率和截距的最小二乘法估计公式分别为:1221ˆni ii nii x y nx ybxnx ==-⋅=-∑∑,ˆˆay bx =-.②线性相关系数ni ix y nx yr -⋅=∑.一般地,相关系数r 的绝对值在0.95以上(含0.95)认为线性相关性较强;否则,线性相关性较弱. 参考数据:对项目A 投资的统计数据表中111ni ii x y==∑,212.24ni i y ==∑, 4.4≈2.1.解:(1),相关性强;(2)当且仅当时取等.20.(本小题满分12分)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1的所有棱长都为2,B 1C =6,AB ⊥B 1C. (1)求证:平面ABB 1A 1⊥平面ABC ;(2)若点P 在棱BB 1上且直线CP 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值为45,求BP 的长解:(1)取AB 中点D ,连接CD ,B 1D ,因为所有棱长为2,所以上下为等边三角形,侧面为菱形,所以B 1A =BB 1,△ABB 1是等边三角形,所以B 1D又因为CD B 1C ,所以B 1D ⊥CD ,又AB CD =D所以B 1D ⊥面ABC ,,所以面ABB 1A 1⊥面ABC .(2)如图建系设面法向量为,设所以BP =.21.(本小题满分12分)已知直线l :y =x +m 交抛物线C :24y x 于A ,B 两点. (1)设直线l 与x 轴的交点为T .若→AT =2→TB ,求实数m 的值;(2)若点M ,N 在抛物线C 上,且关于直线l 对称,求证:A ,B ,M ,N 四点共圆. 解:(1),设因为,即,所以,,得:m <1,,则:(2)设,则MN 的中点因为M ,N 关于直线l 对称,所以,由(1)知:其中所以,故M 在以AB 为直径的圆上,同理,N 也在以AB 为直径的圆上,所以A ,B ,M ,N 四点共圆.22.(本小题满分12分)已知函数f (x )=e x -ax sin x -x -1,x ∈[]0π,,a ∈R . (1)当a =12时,求证:f (x )≥0;(2)若函数f (x )有两个零点,求a 的取值范围.解:(1)证明:时,令故在上单调递增,所以,即,所以在上单调递增所以,证毕;(2)①时,因为,所以,所以所以,所以,由(1)知:时,,时,故时,在仅有一个零点0,与题意不符;②时,,则在上恰有一个零点,,,又,即,使所以单调减,在单调递增,当,则单调递增,又所以上有唯一零点m,所以递减,在递增,又故恰有一个零点,综上,在上有两个零点.。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 综合仿真练(一) 理
综合仿真练(一)(理独)1.本题包括A 、B 、C 三个小题,请任选二个作答 A .[选修4-2:矩阵与变换](2020-2021·江苏高考)已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤3122.(1)求A 2;(2)求矩阵A 的特征值.解:(1)因为A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤3122,所以A 2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3122⎣⎢⎡⎦⎥⎤3122=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3×3+1×23×1+1×22×3+2×22×1+2×2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤115106. (2)矩阵A 的特征多项式为f (λ)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪λ-3 -1 -2 λ-2=λ2-5λ+4.令f (λ)=0,解得A 的特征值λ1=1,λ2=4. B .[选修4-4:坐标系与参数方程]在极坐标系中,已知圆C 的圆心在极轴上,且过极点和点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,π4,求圆C 的极坐标方程.解:法一:因为圆心C 在极轴上且过极点, 所以设圆C 的极坐标方程为ρ=a cos θ, 又因为点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,π4在圆C 上,所以32=a cos π4,解得a =6.所以圆C 的极坐标方程为ρ=6cos θ. 法二:点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,π4的直角坐标为(3,3), 因为圆C 过点(0,0),(3,3), 所以圆心C 在直线为x +y -3=0上. 又圆心C 在极轴上,所以圆C 的直角坐标方程为(x -3)2+y 2=9.所以圆C 的极坐标方程为ρ=6cos θ. C .[选修4-5:不等式选讲](2020-2021·南通等七市一模)柯西不等式 已知实数a ,b ,c 满足a 2+b 2+c 2≤1,求证:1a 2+1+1b 2+1+1c 2+1≥94. 证明:由柯西不等式,得[(a 2+1)+(b 2+1)+(c 2+1)]·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2+1+1b 2+1+1c 2+1≥a 2+1·1a 2+1+b 2+1·1b 2+1+c 2+1·1c 2+12=9, 所以1a 2+1+1b 2+1+1c 2+1≥9a 2+b 2+c 2+3≥91+3=94. 2.(2020-2021·扬州期末)已知直线x =-2上有一动点Q ,过点Q 作直线l 1垂直于y 轴,动点P 在l 1上,且满足OP ―→·OQ ―→=0(O 为坐标原点),记点P 的轨迹为C .(1)求曲线C 的方程;(2)已知定点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0,N ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,A 为曲线C 上一点,直线AM 交曲线C 于另一点B ,且点A 在线段MB 上,直线AN 交曲线C 于另一点D ,求△MBD 的内切圆半径r 的取值范围.解:(1)设点P (x ,y ),则Q (-2,y ),∴OP ―→=(x ,y ),OQ ―→=(-2,y ), ∵OP ―→·OQ ―→=0,∴OP ―→·OQ ―→=-2x +y 2=0,即y 2=2x .(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),D (x 3,y 3),直线BD 与x 轴的交点为E ,△MBD 内切圆与MB 的切点为T .设直线AM 的方程为y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,联立方程,得⎩⎪⎨⎪⎧y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,y 2=2x ,得k 2x 2+(k 2-2)x +k 24=0,Δ=4-4k 2>0, ∴x 1,2=2-k 2±21-k22k 2, ∴x 1x 2=14且0<x 1<x 2,∴x 1<12<x 2,∴直线AN 的方程为y =y 1x 1-12⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,与方程y 2=2x 联立并整理得y 21x 2-y 21+2x 21-2x 1+12x +14y 21=0,化简得2x 1x 2-⎝⎛⎭⎪⎫2x 21+12x +12x 1=0,解得x =14x 1或x =x 1,∴x 3=14x 1=x 2,∴直线BD ⊥x 轴,设△MBD 的内切圆圆心为H ,连接HT ,则H 在x 轴上且HT ⊥AB . 法一:∴S △MBD =12·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12·|2y 2|,且△MBD 的周长为2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22+2|y 2|, ∴S △MBD =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22+2|y 2|·r =12·⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12·|2y 2|, ∴r =⎝⎛⎭⎪⎫x 2+12|y 2||y 2|+ ⎝⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22=11x 2+12+1y 22+1⎝⎛⎭⎪⎫x 2+122=112x 2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+1x 2+12. 令t =x 2+12,则t >1,∴r =112t -1+1t 2+1t 在(1,+∞)上单调递增,则r >12+1,即r 的取值范围为(2-1,+∞).法二:∴H (x 2-r,0),直线BD 的方程为x =x 2, 直线AM 的方程为y =y 2x 2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,即y 2x -⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12y +12y 2=0,且点H 与点O 在直线AB 的同侧, 不妨设点B 在x 轴上方,∴r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-r y 2+12y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22=x 2-r y 2+12y 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22,解得r =x 2y 2+12y 2y 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22=112x 2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+1x 2+12.令t =x 2+12,则t >1,∴r =112t -1+1t 2+1t 在(1,+∞)上单调递增,则r >12+1,即r 的取值范围为(2-1,+∞).法三:∴△MTH ∽△MEB ,∴MH MB =HT BE,即x 2+12-r⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22=r|y 2|, 解得r =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+12|y 2||y 2|+ ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+y 22=x 2+12⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122y 22+1+1=112x 2+1⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+122+1x 2+12.令t =x 2+12,则t >1,∴r =112t -1+1t 2+1t 在(1,+∞)上单调递增,则r >12+1,即r 的取值范围为(2-1,+∞).3.一条直路上依次有2n +1棵树,分别为T 1,T 2,…,T 2n +1(n 为给定的正整数),一个醉汉从中间位置的树T n +1出发,并按以下规律在这些树之间随机游走n 分钟:当他某一分钟末在树T i (2≤i ≤2n )位置时,下一分钟末他分别有14,12,14的概率到达T i -1,T i ,T i +1的位置.(1)求该醉汉第n 分钟末处在树T i (1≤i ≤2n +1)位置的概率;(2)设相邻2棵树之间的距离为1个单位长度,试求该醉汉第n 分钟末所在位置与起始位置(即树T n +1)之间的距离的数学期望(用关于n 的最简形式表示).解:(1)不妨假设2n +1棵树T 1,T 2,…,T 2n +1从左向右排列,每2棵树的间距为1个单位长度.因为该醉汉下一分钟末分别有14,12,14的概率到达T i -1,T i ,T i +1的位置,所以该醉汉将以12的概率向左或向右走.我们规定,事件“以12的概率向左或向右走0.5个单位长度”为一次“随机游走”,故原问题等价于求该醉汉从树T n +1位置出发,经过2n 次随机游走后处在树T i 位置的概率为P i .对某个i (1≤i ≤2n +1),设从T n +1出发,经过2n 次随机游走到达T i 的全过程中,向右走0.5个单位长度和向左走0.5个单位长度分别有k 次和2n -k 次,则n +1+k -2n -k2=i ,解得k =i -1,即在2n 次中有i -1次向右游走,2n -(i-1)次向左游走,而这样的情形共Ci -12n种,故所求的概率P i =C i -12n22n (1≤i ≤2n +1).(2)对i =1,2,…,2n +1,树T i 与T n +1相距|n +1-i |个单位长度,而该醉汉到树T i的概率为P i ,故所求的数学期望E =∑i =12n +1|n +1-i |C i -12n22n .而∑i =12n +1|n +1-i |Ci -12n=∑j =02n|n -j |C j2n=2∑j =0n(n -j )C j2n =2∑j =0nn C j2n -2∑j =0nj C j2n=2n ∑j =0nC j2n -2∑j =1n2n C j -12n -1=2n ×12(C n 2n +∑j =02n C j 2n )-4n ∑j =0n -1C j2n -1=n (C n2n +22n)-4n ×12∑j =02n -1C j2n -1=n (C n 2n +22n )-2n ·22n -1=n C n2n ,n C n2n 22n .因此E=。
专题08 解决数列的综合问题-2021年高考数学二轮复习核心考点微专题(苏教版)(原卷版)
【真题感悟】1.已知函数f (x )=6(3)3,7,7x a x x a x ---≤⎧⎨>⎩,数列{a n }满足a n =f (n ),n ∈N *,且数列{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是________.2.数列{a n }满足a n =n +λ2n -17(其中λ为实常数),n ∈N *,且a 8数列{a n }的最小项, a 9数列{a n }的最大项,则实数λ的取值范围为________.3.已知数列{b n }满足b n =2λ⎝⎛⎭⎫-12n -1-n 2,若数列{b n }是单调递减数列,则实数λ的取值范围为________.4.数列{a n }满足a n =n +c n(其中c 为实常数),n ∈N *,且a 3为数列{a n }的最小项,则实数λ的取值范围为________.【考向分析】数列问题一直以来是高考的重点且位于压轴题的位置,而数列的特点是方法灵活,难度较大,本专题就数列中的单调性问题,奇偶性问题,存在性问题等热点问题加以探究,以便学生能更好的理解数列.【典例导引】(一)数列中的单调性问题变式2 在数列{a n }中,已知a 1=2,a n +1=3a n +2n -1.(1)求证:数列{a n +n }为等比数列;(2)记b n =a n +(1-λ)n ,且数列{b n }的前n 项和为T n ,若T 3为数列{T n }中的最小项,求λ的取值范围.(二)数列中的奇偶性问题例2. 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且2a 5-a 3=13,S 4=16.(1)求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)设T n =∑i =1n (-1)·a i ,若对一切正整数n ,不等式λT n <[a n +1+(-1)n +1a n ]·2n-1恒成立,求实数λ的取值范围.变式1 设函数f (x )=2x +33x (x >0),数列{a n }满足a 1=1,a n =f ⎝⎛⎭⎫1a n -1(n ∈N *,且n ≥2). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设T n =a 1a 2-a 2a 3+a 3a 4-a 4a 5+…+(-1)n -1a n a n +1,若T n ≥tn 2对n ∈N *恒成立,求实数t 的取值范围. 变式2 已知数列{a n }满足,a n +1+a n =4n -3(n ∈N *).(1)若数列{a n }是等差数列,求a 1的值;(2)当a 1=2时,求数列{a n }的前n 项和S n .(三)数列中的存在性问题例3. 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1+2,S 3=9+3 2.(1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和为S n ;(2)设b n =S n n(n ∈N *),求证:数列{b n }中任意不同的三项都不可能成为等比数列. 变式1 已知常数p >0,数列{a n }满足a n +1=|p -a n |+2a n +p ,n ∈N *.(1)若a 1=-1,p =1,①求a 4的值;②求数列{a n }的前n 项和S n .(2) 若数列{a n }中存在三项,a r ,a s ,a t (r ,s ,t ∈N *,r <s <t )依次成等差数列,求a 1p的取值范围. 变式2 已知数列{a n }满足a 1+a 2+…+a n =n 2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)对任意给定的k ∈N *,是否存在p ,r ∈N *(k <p <r )使1a k ,1a p ,1a r成等差数列?若存在,用k 分别表示p 和r (只要写出一组);若不存在,请说明理由.【跟踪演练】1.已知数列{a n }为等差数列,其前12项和为354,在前12项中,偶数项之和与奇数项之和的比为3227,则这个数列的公差为________.2.等比数列{a n }的首项为1,项数为偶数,且奇数项和为85,偶数项和为170,则数列的项数为________.3.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 ,且A n B n =7n +45n +3,则使得a 2n b n为整数的正整数n 的个数是________.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n 2,n ∈N *,设b n =2a n +(-1)n a n ,则数列{b n }的前2n 项和为________.1.已知数列{a n },a n =n 2+λn +3(其中λ为常实数),且a 3为数列{a n }的最小项,则实数λ的取值范围是________.2.若数列{c n }满足c n =⎩⎪⎨⎪⎧4n -1,当n 为奇数时;4n +9,当n 为偶数时.则数列{c n }的前19项的和T 19=________. 3.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,满足a 1=1,S 6=36,且a m ,a m +2,a k 成等比数列,则m +k 的值为________.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =(-1)n ·n ,若对任意正整数n ,(a n +1-p )(a n -p )<0恒成立,则实数p 的取值范围是________.5. 已知数列{a n }满足:a 1=12,a n +1-a n =3n -1-nq ,n ∈N *,p ,q ∈R .a 4为数列{a n }的最小项,求q 的取值范围.6.已知{a n }是各项均为正数的等差数列,其前n 项和为S n ,且a 2·a 3=40,S 4=26.(1)求数列{a n }的通项公式;①求证:数列{b n }是等比数列;②求满足S n >T n 的所有正整数n 的值.7. 已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=a ,(a n +1)(a n +1+1)=6(S n +n ),n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若对于∀n ∈N *,都有S n ≤n (3n +1)成立,求实数a 取值范围.8. 已知n ∈N *,数列{a n }的各项均为正数,前n 项和为S n ,且a 1=1,a 2=2,设b n =a 2n -1+a 2n .(1)若数列{b n }是公比为3的等比数列,求S 2n ;(2)若S 2n =3(2n -1),数列{a n a n +1}也为等比数列,求数列的{a n }通项公式.9.若数列{a n }中的项都满足a 2n -1=a 2n <a 2n +1(n ∈N *),则称{a n }为“阶梯数列”.(1)设数列{b n }是“阶梯数列”,且b 1=1,b 2n +1=9b 2n -1(n ∈N *),求b 2 016;(2)设数列{c n }是“阶梯数列”,其前n 项和为S n ,求证:{S n }中存在连续三项成等差数列,但不存在连续四项成等差数列;(3)设数列{d n }是“阶梯数列”,且d 1=1,d 2n +1=d 2n -1+2(n ∈N *),记数列⎝⎛⎭⎫1d n d n +2的前n 项和为T n .问是否存在实数t ,使得(t -T n )⎝⎛⎭⎫t +1T n<0对任意的n ∈N *恒成立?若存在,请求出实数t 的取值范围;若不存在,请说明理由.10.已知数列{a n }是各项均不为0的等差数列,S n 为其前n 项和,且满足a 2n =S 2n -1,令b n =1a n ·a n +1,数列{b n }的前n 项和为T n .(1)求数列{a n }的通项公式及数列{b n }的前n 项和为T n ;(2)是否存在正整数m ,n (1<m <n ),使得T 1,T m ,T n 成等比数列?若存在,求出所有的m ,n 的值;若不存在,请说明理由.11.设公差不为零的等差数列{a n }的各项均为整数,S n 为其前n 项和,且满足a 2a 3a 1=-54,S 7=7. (1)求数列{a n }的通项公式;12. 已知数列{a n }中,a 2=1,前n 项和为S n ,且S n =n a n -a 12. (1)求a 1;(2)证明数列{a n }为等差数列,并写出其通项公式;(3)设lg b n =a n +13n ,试问是否存在正整数p ,q (其中1<p <q ),使b 1,b p ,b q 成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p ,q );若不存在,说明理由.。
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)Word版含解析
14 个填空题综合仿真练 (八)1.已知会合 A= {x|- 1<x<3} ,B= {x|x<2} ,则 A∩ B= ________.分析:由于 A= {x|- 1<x<3}, B= {x|x<2} ,因此 A∩ B= {x|- 1<x<2}.答案: {x|- 1<x<2}2.若复数 z 知足 z(1- i) = 2i(i 是虚数单位 ), z 是 z 的共轭复数,则z = ________.分析:∵ z(1- i)= 2i,∴ z=2i=2i 1+ i=- 1+ i ,∴ z =- 1- i.1- i1- i 1+ i答案:- 1- i3.在区间 (0,5) 内任取一个实数 m,则知足 3<m<4 的概率为 ________.分析:依据几何概型的概率计算公式得,知足3<m<4 的概率为 P=4- 31= . 5-05答案:154.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________.分析:由 x1, x2,,x100的方差是2,则 3x1,3x2,,3x100的方差是18,因此所求标准差为 3 2.答案:3 25.某算法流程图如下图,该算法运转后输出的k 的值是 ________.分析:依据流程图履行程序挨次为:S= 1, k= 1; S= 3, k= 2; S= 11, k= 3, S= 11+ 211, k= 4,S>100,结束循环,故输出k= 4.答案:46.设正四棱柱 ABCD -A1B1C1D 1的底面 ABCD 的边长为1,其表面积为14,则 AA1=________.分析:正四棱柱的表面积为14,两个底面积之和为2,故侧面积为12,则 AA1= 3.答案:3y ≤ x + 2,y ≥x ,表示的平面地区的面积为S ,则 S 的值为 ________.7.若不等式组0≤ y ≤ 4, x ≥0分析: 作出不等式组表示的平面地区如图暗影部分所示,得面积 S =1(42- 22)= 6.2答案:68.已知函数 f (x)= sin ωx- 3cos ωx (ω>0) 在 (0, π)上有且只有两个零点,则实数 ω 的取值范围为 ________.π ππ π分析: 易得 f(x)= 2sin ωx- 3 ,设 t = ωx- 3 ,由于 0<x<π,因此- 3 <t<ωπ- 3 .由于函π 4 <ω≤ 7 . 数 f(x)在 (0, π)上有且仅有两个零点,因此 π<ωπ- ≤ 2π,解得3 3 34, 7答案:3 39.若两个非零向量 a ,b 的夹角为 60°,且 (a + 2b)⊥ (a -2b),则向量 a + b 与 a - b 的夹角的余弦值是 ________.分析: 由 (a + 2b)⊥ (a - 2b),得 (a + 2b) ·(a - 2b)= 0,即 |a|2- 4|b|2= 0,则 |a|= 2|b|,cos 〈 a + b ,a - b 〉= a + b ·a - b|a + b||a - b|2 22 =a -b 2=3b2222a + 2a ·b + b · a - 2a ·b + b 21b=217.答案:21710.已知函数 f( x)= e x -1- tx , ? x 0∈ R , f( x 0)≤ 0,则实数 t 的取值范围为 ________.1 1 1 1x -1> 0,不合分析: 若 t < 0,令 x =,则 f= e -1-1< - 1< 0;若 t = 0, f(x)= ettte题意;若 t > 0,只要 f(x)min ≤ 0,求导数,得x - 1- t ,令 f ′ (x)= 0,解得 x = ln t +f ′ (x)= e1.当 x < ln t + 1 时,f ′ (x)< 0,f(x)在区间 (- ∞ ,ln t + 1)上是减函数; 当 x > ln t + 1 时,f ′ ( x) > 0, f(x)在区间 (ln t + 1,+ ∞ )上是增函数.故 f(x)在 x = ln t + 1 处获得最小值 f(ln t + 1)= t- t(ln t + 1)=- tln t .因此- tln t ≤ 0,由 t > 0,得 ln t ≥ 0,因此 t ≥ 1,综上, t 的取值范围为(-∞ , 0)∪ [1,+ ∞ ).答案 : (-∞, 0)∪ [1,+∞ )11.已知数列 {a n }是一个等差数列,首项 a 1> 0,公差 d ≠ 0,且 a 2, a 5, a 9 挨次成等比数列,则使 a 1+ a 2+ + a k > 100a 1 的最小正整数 k 的值是 ________.分析: 设数列 {a n }的公差为 d ,则 a 2= a 1+ d , a 5= a 1+ 4d , a 9= a 1+ 8d. 由 a 2, a 5, a 9 挨次成等比数列得 a 2a 9= a 25, 即 (a 1+ d)( a 1+ 8d)= (a 1+ 4d)2 ,2化简上式得 a 1 d = 8d , 又 d > 0,因此 a 1= 8d.a 1+ a 2+ + a ka 1 k + k k - 1d2 =因此a 1a 1= k + k k - 1 > 100, k ∈ N * ,解得 k min =34. 16答案:342x 2 y 212.抛物线 y = 2px(p > 0)和双曲线 a 2- b 2= 1(a > 0, b > 0) 有一个同样的焦点 F 2(2,0) ,而双曲线的另一个焦点为F 1,抛物线和双曲线交于点B ,C ,若△ BCF 1 是直角三角形,则双曲线的离心率是 ________.分析: 由题意,抛物线方程为y 2= 8x ,且 a 2+ b 2= 4,设 B(x 0,y 0),C(x 0,- y 0) (x 0> 0,y 0> 0).则可知∠ BF 1C 为直角,△ BCF 1 是等腰直角三角形,故 y 0= x 0+ 2, y 02 = 8x 0,解得x 0= 2,y 0= 4,将其代入双曲线方程得4 16 222- 2,因此 e2-2 = 1.再由 a+ b = 4,解得 a = 2ab=2 = 2+ 1.2 2- 2答案 : 2+ 1a bc13.在△ ABC 中,角 A ,B ,C 的对边分别为 a , b ,c ,若 2cos A = 3cos B =6cos C ,则cos Acos Bcos C = ________.分析: 由题意及正弦定理得tan A =tan B =tan C,可设 tan A = 2k , tan B = 3k , tan C236= 6k , k > 0,而在△ ABC 中, tan A + tan B + tan C = tan Atan Btan C ,于是 k =11,进而63211cos Acos Bcos C =× × = .答案: 1102x 3+ 7x 2+ 6x14.已知函数 f( x)=x 2 + 4x + 3 ,x ∈ [0,4],则 f(x)最大值是 ________.2x 3+ 7x 2+ 6x6分析:法一 :当 x = 0 时,原式值为 0;当 x ≠ 0 时,由 f(x)=2x + 7+ xx 2 + 4x + 3 = 3 ,x + 4+ x令 t =2x + 7+ 6,由 x ∈ (0,4],得 t ∈[2 + 3,+ ∞ ),f(x)= g(t)= 2 2t =2 .而 t + 1≥ 4,xt + 1 1tt + t当且仅当 t = 2+3时,获得等号,此时x = 3,因此 f(x)≤ 1 .即 f(x)的最大值为 1.22 法二 : f(x)=2x x 2+ 4x + 3 - x 2x 2+ 4x + 32xx 2=x2+ 4x + 3-x 2+ 4x + 3,于是令 t = 2 x ,所求的代数式为y = 2t - t 2.x + 4x + 3当 x = 0 时, t = 0;当 x ≠ 0 时,有 t =1 ≤1=2- 3,因此 t ∈ 0, 2- 3 ,32 +422x + 4+ x 3当 t =2-3时,2t - t 2有最大值 1,此时 x = 3.22答案:12。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 填空题训练 综合仿真练(八)
综合仿真练(八)1.(2021·通州中学)若复数z 满足z iz -i=1,其中i 为虚数单位,则复数z 的模为________.解析:由z iz -i=1得z i =z -i ,即z =i 1-i ,所以|z |=|i||1-i|=12=22. 答案:222.已知集合M ={0,1,3},N ={x |x =3a ,a ∈M },则M ∩N =________.解析:因为M ={0,1,3},N ={x |x =3a ,a ∈M },所以N ={0,3,9},所以M ∩N ={0,3}. 答案:{0,3}3.在区间(0,5)内任取一个实数m ,则满足3<m <4的概率为________. 解析:根据几何概型的概率计算公式得,满足3<m <4的概率为P =4-35-0=15.答案:154.已知一组数据x 1,x 2,…,x 100的方差是2,则数据3x 1,3x 2,…,3x 100 的标准差为________. 解析:由x 1,x 2,…,x 100的方差是2,则3x 1,3x 2,…,3x 100的方差是18,所以所求标准差为3 2.答案:3 25.在如图所示的算法中,输出的i 的值是________.解析:当i =1时,S =2;当i =3时,S =6;当i =5时,S =30;当i =7时,S =210>200.所以输出的i =7.答案:76.双曲线x 2a 2-y 2b2=1的右焦点到渐近线的距离是其到左顶点距离的一半,则双曲线的离心率e =________.解析:由双曲线的性质“焦点到渐近线的距离等于b ”,则b =a +c2,即a 2+⎝⎛⎭⎪⎫a +c 22=c 2.整理得3c 2-2ac -5a 2=0,所以3e 2-2e -5=0,解得e =53.答案:537.设正四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 的边长为1,其表面积为14,则AA 1=________. 解析:正四棱柱的表面积为14,两个底面积之和为2,故侧面积为12,则AA 1=3. 答案:38.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ln x 在x =e(e 为自然对数的底数)处的切线与直线ax -y +3=0垂直,则实数a 的值为________.解析:因为y ′=1x ,所以曲线y =ln x 在x =e 处的切线的斜率k =y ′|x =e =1e .又该切线与直线ax -y +3=0垂直,所以a ·1e=-1,所以a =-e.答案:-e9.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x +2,y ≥x ,0≤y ≤4,x ≥0表示的平面区域的面积为S ,则S的值为________.解析:作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,得面积S =12(42-22)=6. 答案:610.已知函数f (x )=sin ωx -3cos ωx (ω>0)在(0,π)上有且只有两个零点,则实数ω的取值范围为________.解析:易得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3,设t =ωx -π3,因为0<x <π,所以-π3<t <ωπ-π3.因为函数f (x )在(0,π)上有且仅有两个零点,所以π<ωπ-π3≤2π, 解得43<ω≤73.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤43,73 11.若两个非零向量a ,b 的夹角为60°,且(a +2b )⊥(a -2b ),则向量a +b 与a -b 的夹角的余弦值是________.解析:由(a +2b )⊥(a -2b ),得(a +2b )·(a -2b )=0,即|a |2-4|b |2=0,则|a |=2|b |,cos 〈a +b ,a -b 〉=a +b ·a -b|a +b ||a -b |=a 2-b2a 2+2a ·b +b 2·a 2-2a ·b +b 2=3b221b2=217. 答案:21712.(2021·扬州中学模拟)已知等差数列{a n }前n 项和为S n ,且S 6=-9,S 8=4,若满足不等式n ·S n ≤λ的正整数n 有且仅有3个,则实数λ的取值范围为________.解析:不妨设S n =An 2+Bn ,由S 6=-9,S 8=4,得⎩⎪⎨⎪⎧36A +6B =-9,64A +8B =4,则⎩⎪⎨⎪⎧A =1,B =-152,所以nS n =n 3-152n 2,令f (x )=x 3-152x 2,则f ′(x )=3x 2-15x =3x (x -5),易得数列{nS n }在1≤n ≤5,n ∈N *时单调递减; 在n >5,n ∈N *时单调递增.令nS n =b n ,有b 3=-812,b 4=-56,b 5=-1252,b 6=-54,b 7=-492.若满足题意的正整数n 只有3个,则n 只能为4,5,6,故实数λ的取值范围为⎣⎢⎡⎭⎪⎫-54,-812. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫-54,-81213.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2cos A =b 3cos B =c6cos C ,则cos A cos B cos C =________.解析:由题意及正弦定理得tan A 2=tan B 3=tan C6,可设tan A =2k ,tan B =3k ,tan C =6k ,k >0,而在△ABC 中,tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C ,于是k =116,从而cos A cos B cos C =320×215×112=110. 答案:11014.已知函数f (x )=2x 3+7x 2+6xx 2+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 )=2x 3+7x 2+6xx 2+4x +3=2x +7+6xx +4+3x,令t =2x +7+6x,由x ∈(0,4],得t ∈[2+3,+∞),f (x )=g (t )=2t t 2+1=2t +1t. 而t +1t ≥4,当且仅当t =2+3时,取得等号,此时x =3,所以f (x )≤12.即f (x )的最大值为12.法二:f (x )=2xx 2+4x +3-x 2x 2+4x +3=2x x 2+4x +3-⎝ ⎛⎭⎪⎫x x 2+4x +32,于是令t =x x 2+4x +3,所求的代数式为y =2t -t 2.当x =0时,t =0;当x ≠0时,有t =1x +4+3x≤123+4=2-32,所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,2-32,当t =2-32时, 2t -t 2有最大值12,此时x = 3.答案:12。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习模拟试卷(二)理
模拟试卷(二)(时间:150分钟 总分值:200分)数学Ⅰ试题一、填空题(本大题共14小题,每题5分,共70分)A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|kx -y -2≤0},其中x ,y ∈R .假设A ⊆B ,那么实数k的取值范围是________. 答案 [-3, 3 ]解析 要使A ⊆B ,只需直线kx -y -2=0与圆相切或相离,所以圆心到直线的距离d =21+k2≥1,解得-3≤k ≤ 3.y =lg(3x +1)+12-x的定义域是________. 答案 ⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >-13且x ≠2解析 由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧3x +1>0,2-x ≠0,解得x >-13且x ≠2,故函数的定义域是⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x >-13且x ≠2. 3.如下图的茎叶图(图一)为高三某班50名学生的数学考试成绩,(图二)的流程图中输入的a i 为茎叶图中的学生成绩,那么输出m ,n 的值分别是________.(图一)(图二)答案 26,12解析 分析流程图可知,n 为50名学生中成绩在[80,100)的人数,m 为50名学生中成绩在[60,80)的人数,分析茎叶图即可知n =12,m =26.4.某企业3个分厂生产同一种电子产品,第一、二、三分厂的产量比为1∶2∶1,用分层抽样的方法(每个分厂的产品为一层)从3个分厂生产的电子产品中共抽取100件作使用寿命的测试,由所得的测试结果算得从第一、二、三分厂取出的产品的使用寿命的平均值分别为980 h ,1 020 h ,1 032 h ,那么抽取的100件产品的使用寿命的平均值为________ h. 答案 1 013解析 由于三个分厂的产量比为1∶2∶1,所以从三个分厂抽出产品数量的比例也应为1∶2∶1, 所以100件产品的使用寿命的平均值为 980×1+1 020×2+1 032×14=1 013(h).5.现有红桃1,2,3和黑桃4,5共五张牌,从这五张牌中随机取2张牌,那么所取2张牌均为红桃的概率为________. 答案310解析 从5张中取2张共有根本领件10个:(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(2,3),(2,4),(2,5),(3,4),(3,5),(4,5).其中2张均为红桃的有3个:(1,2),(1,3),(2,3),那么所求概率为310.f (x )=(1+3tan x )cos x,0≤x <π2,那么f (x )的最大值为__________.答案 2解析 f (x )=(1+3tan x )cos x =cos x +3sin x=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6,∵0≤x <π2,∴π6≤x +π6<2π3,∴f (x )max =2.7.在区间[-π,π]内随机取两个数分别记为a ,b ,那么使得函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π有零点的概率为________. 答案 34解析 根据函数f (x )=x 2+2ax -b 2+π有零点, 得4a 2-4(π-b 2)≥0,即a 2+b 2≥π.建立如下图的平面直角坐标系,那么试验的全部结果构成的区域为正方形ABCD 及其内部,使函数f (x )有零点的区域为图中阴影局部,且S 阴影=4π2-π2=3π2.故所求概率为P =S 阴影S 矩形=3π24π2=34.x 2a 2-y 2b 2=1(b >a >0)的焦距为2c ,直线l 过点A (a,0),B (0,b ),原点到直线l 的距离为34c ,那么双曲线的离心率为________. 答案 2解析 如下图,在△OAB 中,OA =a ,OB =b ,OE =34c , AB =a 2+b 2=c .因为AB ·OE =OA ·OB , 所以c ·34c =ab , 即34(a 2+b 2)=ab ,两边同除以a 2,得34⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2-b a +34=0, 解得ba =3或b a =33(舍去). 所以e =ca =a 2+b 2a 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=2.9.(2021·绍兴模拟)假设实数x ,y ,z 满足x +2y +3z =1,x 2+4y 2+9z 2=1,那么实数z 的最小值是________. 答案 -19解析 x +2y +3z =1,那么x =1-2y -3z ,据此可得 (1-2y -3z )2+4y 2+9z 2=1,整理得4y 2+(6z -2)y +(9z 2-3z )=0,满足题意时上述关于y 的一元二次方程有实数根, 那么Δ=(6z -2)2-16(9z 2-3z )≥0, 整理可得(3z -1)(9z +1)≤0,那么-19≤z ≤13.那么实数z 的最小值是-19.10.在△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,假设a 2+b 2+2c 2=8,那么△ABC 面积的最大值为________. 答案255解析 S △ABC =12ab sin C =12ab 1-cos 2C=12(ab )2-(a 2+b 2-c 2)24=12(ab )2-(8-3c 2)24,而2ab ≤a 2+b 2=8-2c 2,即ab ≤4-c 2, 所以S △ABC ≤12(4-c 2)2-(8-3c 2)24=14c 2(16-5c 2) ≤14×5c 2+(16-5c 2)25=255,当且仅当a =b ,c 2=85时取等号.S n 为数列{a n }的前n 项和,假设不等式n 2a 2n +4S 2n ≥λn 2a 21对任何等差数列{a n }及任何正整数n恒成立,那么λ的最大值为________. 答案 12解析 当a 1=0时,λ∈R ; 当a 1≠0时,n 2a 2n +4S 2n ≥λn 2a 21,即n 2a 2n +4S 2n n 2a 21≥λ,所以a 2na 21+()a 1+a n 2a 21≥λ,所以2⎝ ⎛⎭⎪⎫a n a 12+2⎝ ⎛⎭⎪⎫a n a1+1≥λ. 即2⎝ ⎛⎭⎪⎫a n a 1+122+12≥λ,所以λ≤12,即λmax =12.12.如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥DC ,∠ABC =90°,AB =3,BC =DC =2,假设E ,F 分别是线段DC 和BC 上的动点,那么AC →·EF →的取值范围是________.答案 [-4,6]解析 方法一 因为AC →=AB →+BC →,EF →=EC →+CF →,所以AC →·EF →=(AB →+BC →)·(EC →+CF →)=AB →·EC →+BC →·CF →=3|EC →|-2|CF →|. 因为E ,F 分别是线段DC 和BC 上的动点,且BC =DC =2, 所以|EC →|∈[0,2],|CF →|∈[0,2],所以由不等式的性质知,AC →·EF →的取值范围是[-4,6].方法二 以A 为坐标原点,建立如下图的平面直角坐标系,那么C (3,2),因为E ,F 分别是线段DC 和BC 上的动点,且BC =DC =2, 所以可设E (x,2),F (3,y ),且x ∈[1,3],y ∈[0,2], 所以AC →=(3,2),EF →=(3-x ,y -2),所以AC →·EF →=3(3-x )+2(y -2)=5-3x +2y ∈[-4,6], 即AC →·EF →的取值范围是[-4,6].P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,∠BAD =90°,PA =AB =BC =12AD =1,BC ∥AD ,Q 是四边形ABCD内部一点,且二面角Q -PD -A 的平面角大小为π4,假设动点Q 的轨迹将ABCD 分成面积为S 1,S 2(S 1<S 2)的两局部,那么S 1∶S 2=________.答案 35-4∶4解析 以A 为坐标原点建立空间直角坐标系,如图:设Q 的轨迹与y 轴的交点坐标为Q (0,b,0)(b >0). 由题意可知A (0,0,0),D (2,0,0),P (0,0,1), ∴DP →=(-2,0,1),DQ →=(-2,b,0),AD →=(2,0,0).设平面APD 的法向量n 1=(x 1,y 1,z 1),平面PDQ 的法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2), 那么⎩⎪⎨⎪⎧n 1·DP →=0,n 1·AD →=0,⎩⎪⎨⎪⎧n 2·DP →=0,n 2·DQ →=0,即⎩⎪⎨⎪⎧-2x 1+z 1=0,2x 1=0,⎩⎪⎨⎪⎧-2x 2+z 2=0,-2x 2+by 2=0,令y 1=1,得n 1=(0,1,0),令z 2=2,得n 2=⎝⎛⎭⎪⎫1,2b,2,∴n 1·n 2=2b,|n 1|=1,|n 2|=5+4b2,∵二面角Q -PD -A 的平面角大小为π4,∴cos〈n 1,n 2〉=n 1·n 2|n 1||n 2|=22,即2b5+4b 2=22, 解得b =255.∴S △ADQ =12AD ·AQ =12×2×255=255.S 四边形BCDQ =S 梯形ABCD -S △ADQ =12×(1+2)×1-255=32-255. ∵S 1<S 2,∴S 1=32-255,S 2=255.∴S 1∶S 2=35-4∶4.14.(2021·如皋调研)函数f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+mx +12(x ∈R ),且y =f (x )在x ∈[0,2]上的最大值为12,假设函数g (x )=f (x )-ax 2有四个不同的零点,那么实数a 的取值范围为________. 答案 (0,1)解析 假设m ≥0,那么f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+mx +12在[0,2]上单调递增,f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2+mx +12有最小值12,不合题意,∴要使f (x )在[0,2]上的最大值为12,m 必然小于0,如果-m 2≥2,即m ≤-4,那么f (2)=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2m +92≤12, 得-52≤m ≤-2,不合题意;如果-m2<2,那么⎩⎪⎨⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪2m +92≤12,⎪⎪⎪⎪⎪⎪12-m 24≤12,即⎩⎪⎨⎪⎧-52≤m ≤-2,-2≤m <0,解得m =-2,∴m =-2,f (x )=⎪⎪⎪⎪⎪⎪x 2-2x +12,假设g (x )=f (x )-ax 2有四个零点,那么y =f (x )的图象与y =ax 2的图象有四个交点, 只有y =ax 2开口向上,即a >0,当y =ax 2与y =-⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2-2x +12有一个交点时,方程ax 2+x 2-2x +12=0有一个根,由Δ=0,得a =1,此时函数g (x )=f (x )-ax 2有三个不同的零点,不合题意, 要使函数g (x )=f (x )-ax 2有四个不同的零点,y =ax 2与y =-⎝⎛⎭⎪⎫x 2-2x +12有两个交点,那么抛物线y =ax 2的开口要比y =x 2的开口大, 可得a <1,∴0<a <1,即实数a 的取值范围为(0,1). 二、解答题(本大题共6小题,共90分)15.(14分)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,AB =BC =2,AD =CD =7,PA =3,∠ABC =120°,G 为线段PC 上的点.(1)求证:BD ⊥平面PAC ; (2)假设PC ⊥平面BGD ,求PG GC的值.(1)证明 由得△ABC 是等腰三角形,且底角等于30°. 由AB =BC ,AD =CD ,BD =BD , 得△ABD ≌△CBD ,所以∠ABD =∠CBD =60°,且∠BAC =30°, 所以BD ⊥AC .又因为PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD , 所以BD ⊥PA .又PA ∩AC =A ,PA ,AC ⊂平面PAC ,所以BD ⊥平面PAC .(2)解 在△ABC 中,由余弦定理得AC =23,那么PC =PA 2+AC 2=3+12=15, 因为PC ⊥平面BGD ,GD ⊂平面BGD , 所以PC ⊥GD .在△PDC 中,PD =3+7=10,CD =7,PC =15, 设PG =x ,那么GC =15-x , 所以PD 2-PG 2=CD 2-GC 2, 即10-x 2=7-(15-x )2,所以PG =x =3155,GC =2155,所以PG GC =32.16.(14分)在平行四边形OABC 中,过点C 的直线与线段OA ,OB 分别相交于点M ,N ,假设OM →=sin θ·OA →,ON →=cos θ·OB →,其中θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2.(1)求sin 2θ的值;(2)记△OMN 的面积为S 1,平行四边形OABC 的面积为S ,试求S 1S的值. 解 (1)由题意得OC →=AB →=OB →-OA →, 所以MC →=OC →-OM →=OB →-OA →-sin θ·OA → =OB →-(1+sin θ)·OA →.又MN →=ON →-OM →=cos θ·OB →-sin θ·OA →, 由M ,N ,C 三点共线,得cos θ1=sin θ1+sin θ,那么sin θ-cos θ=sin θ·cos θ,两边平方,得1-2sin θ·cos θ=sin 2θ·cos 2θ, 即sin 22θ+4sin 2θ-4=0,解得sin 2θ=22-2或-22-2(舍去). 所以sin 2θ=22-2.(2)由题意得S 1=12|OM →|·|ON →|sin∠AOB=12sin 2θ·S △AOB =2-12S ,即S 1S =2-12. 17.(14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2= 1(a >b >0)的离心率为22,且右焦点F 到左准线的距离为6 2.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设A 为椭圆C 的左顶点,P 为椭圆C 上位于x 轴上方的点,直线PA 交y 轴于点M ,过点F 作MF 的垂线,交y 轴于点N .①当直线PA 的斜率为12时,求△FMN 的外接圆的方程;②设直线AN 交椭圆C 于另一点Q ,求△APQ 的面积的最大值.解 (1)由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧c a =22,c +a 2c =62,解得⎩⎨⎧a =4,c =22,那么b =22,所以椭圆C 的标准方程为x 216+y 28=1.(2)由题可设直线PA 的方程为y =k (x +4),k >0, 那么M (0,4k ),所以直线FN 的方程为y =224k (x -22),那么N ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-2k . ①当直线PA 的斜率为12,即k =12时,M (0,2),N (0,-4),F (22,0),因为MF ⊥FN ,所以圆心为(0,-1),半径为3, 所以△FMN 的外接圆的方程为x 2+(y +1)2=9.②联立⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x +4),x 216+y28=1,消去y 并整理,得(1+2k 2)x 2+16k 2x +32k 2-16=0,解得x 1=-4或x 2=4-8k 21+2k 2,所以P ⎝ ⎛⎭⎪⎫4-8k 21+2k 2,8k 1+2k 2,直线AN 的方程为y =-12k (x +4),同理可得Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-41+2k 2,-8k 1+2k 2,所以P ,Q 关于原点对称,即PQ 过原点. 所以△APQ 的面积S =12OA ·(y P -y Q )=2×16k 1+2k 2=322k +1k≤82, 当且仅当2k =1k ,即k =22时,等号成立.所以△APQ 的面积的最大值为8 2.18.(16分)如图,ABCD 是一块边长为100米的正方形地皮,其中ATPS 是一半径为90米的底面为扇形小山(P 为圆弧TSBC 及CD 上的长方形停车场PQCR .(1)设∠PAB =θ,试将矩形PQCR 面积表示为θ的函数; (2)求停车场PQCR 面积的最大值及最小值.解 (1)S 矩形PQCR =f (θ)=(100-90cos θ)(100-90sin θ)=8 100sin θcos θ-9 000(sin θ+cos θ)+10 000 , θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.(2)由(1)知S矩形PQCR=f (θ)=8 100sin θcos θ-9 000·(sin θ+cos θ)+10 000 ,θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.令sin θ+cos θ=t ,那么t =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4∈[1,2]. ∴S 矩形PQCR =8 1002t 2-9 000t +10 000-8 1002,当t =109时,S 矩形PQCR 取得最小值950(m 2),当t =2时,S 矩形PQCR 取得最大值14 050-9 0002(m 2).答 停车场面积的最大值和最小值分别为14 050-9 0002(m 2)和950(m 2). 19.(16分)对于数列{a n },记Δa n =a n +1-a n ,Δk +1a n =Δk a n +1-Δk a n ,k ,n ∈N *,那么称数列{Δka n }为数列{a n }的“k 阶差数列〞.(1)Δa n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n.①假设{a n }为等比数列,求a 1的值;②设t 为任意正数,证明:存在k ∈N *,当n >m ≥k ,n ∈N *,m ∈N *时总有|a n -a m |≤t ;(2)Δ2a n =3n -2,假设a 1=1,且a n ≥a 3对n ∈N *恒成立,求a 2的取值范围. (1)①解 因为a 2=a 1+Δa 1=a 1-12,a 3=a 2+Δa 2=a 1-14,且{a n }为等比数列,所以a 22=a 1·a 3,即⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-122=a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-14,解得a 1=13,当a 1=13时,当n ≥2时,a n =Δa n -1+…+Δa 1+a 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -11-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+13=13·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -1. 当n =1时,符合上式, 所以{a n }为等比数列,即a 1=13.②证明 因为a n -a m =Δa n -1+…+Δa m=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12m ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -m 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=23·⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫-12m -⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n , 所以|a n -a m |=23·⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫-12m≤23·⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ≤43·⎝ ⎛⎭⎪⎫12m, 令43·⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ≤t ,那么m ≥log 243t, 故k 可取不小于log 243t 的正整数,那么对任意n >m ≥k ,n ∈N *,m ∈N *,|a n -a m |≤43·⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ≤t .(2)解 因为Δa n =Δ2a n -1+…+Δ2a 1+Δa 1 =3(1-3n -1)1-3-2(n -1)+Δa 1=3n2-2n +12+Δa 1 =3n 2-2n +a 2-12.由Δ2a n =3n-2>0知,{Δa n }是递增的. 所以a n ≥a 3对n ∈N *恒成立,当且仅当满足⎩⎪⎨⎪⎧Δa 2=a 3-a 2≤0,Δa 3=a 4-a 3≥0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2≤0,a 2+7≥0,解得-7≤a 2≤0.所以a 2的取值范围是[-7,0].20.(16分)函数f (x )=x 3+ax +14,g (x )=-ln x .(1)当a 为何值时,x 轴为曲线y =f (x )的切线;(2)用min{m ,n }表示m ,n 中的最小值,设函数h (x )=min{f (x ),g (x )}(x >0),讨论h (x )零点的个数.解 (1)设曲线y =f (x )与x 轴相切于点(x 0,0), 那么f (x 0)=0,f ′(x 0)=0, 即⎩⎪⎨⎪⎧x 30+ax 0+14=0,3x 20+a =0,解得x 0=12,a =-34.因此,当a =-34时,x 轴为曲线y =f (x )的切线.(2)当x ∈(1,+∞)时,g (x )=-ln x <0, 从而h (x )=min{f (x ),g (x )}≤g (x )<0, 故h (x )在(1,+∞)上无零点. 当x =1时,假设a ≥-54,那么f (1)=a +54≥0,h (1)=min{f (1),g (1)}=g (1)=0,故x =1是h (x )的零点;假设a <-54,那么f (1)<0,h (1)=min{f (1),g (1)}=f (1)<0,故x =1不是h (x )的零点.当x ∈(0,1)时,g (x )=-ln x >0. 所以只需考虑f (x )在(0,1)上的零点个数.①假设a ≤-3或a ≥0,那么f ′(x )=3x 2+a 在(0,1)上无零点,故f (xf (0)=14,f (1)=a+54,所以当a ≤-3时,f (x )在(0,1)内有一个零点;当a ≥0时,f (x )在(0,1)上没有零点.②假设-3<a <0,那么f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,-a 3上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫-a3,1上单调递增,故在(0,1)中,当x =-a3时,f (x )取得最小值,最小值为f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3=2a3-a 3+14. (ⅰ)假设f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3>0,即-34<a <0,f (x )在(0,1)上无零点;(ⅱ)假设f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-a 3=0,即a =-34,那么f (x )在(0,1)上有唯一零点;(ⅲ)假设f ⎝⎛⎭⎪⎫-a 3<0,即-3<a <-34,由于f (0)=14,f (1)=a +54,所以当-54<a <-34时,f (x )在(0,1)上有两个零点;当-3<a ≤-54时,f (x )在(0,1)上有一个零点.综上所述,当a >-34或a <-54时,h (x )有一个零点;当a =-34或a =-54时,h (x )有两个零点;当-54<a <-34时,h (x )有三个零点.数学Ⅱ(附加题)21.[选做题](此题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域作答.....................假设多做,那么按作答的前两小题评分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) A.(10分)[选修4-1:几何证明选讲]如图,PA 是圆O 的切线,A 为切点,PO 与圆O 交于点B ,C ,AQ ⊥OP ,垂足为Q .假设PA =4,PC =2,求AQ 的长.解 如图,连结AO .设圆O 的半径为r .因为PA 是圆O 的切线,PB 是圆O 的割线, 所以PA 2=PC ·PB .因为PA =4,PC =2,所以42=2×(2+2r ),解得r =3. 所以PO =PC +CO =2+3=5,AO =r =3.由PA 是圆O 的切线得PA ⊥AO ,所以△APO 是直角三角形. 因为AQ ⊥PO ,由面积法可得12AQ ·PO =12AP ·AO ,所以AQ =AP ·AO PO =4×35=125. B.(10分)[选修4-2:矩阵与变换]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,那么⎣⎡⎦⎤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. C.(10分)[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 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.D.(10分)[选修4-5:不等式选讲]函数f (x )=m -|x -2|,m ∈R ,且f (x +2)≥0的解集为[-1,1]. (1)求m 的值;(2)假设a ,b ,c ∈R +,且1a +12b +13c =m ,求证:a +2b +3c ≥9.(1)解 因为f (x +2)=m -|x |,所以f (x +2)≥0等价于|x |≤m . 由|x |≤m 有解,得m ≥0,且其解集为{x |-m ≤x ≤m }. 又f (x +2)≥0的解集为[-1,1],故m =1. (2)证明 由(1)知1a +12b +13c =1,又a ,b ,c ∈R+,由柯西不等式得a +2b +3c =(a +2b +3c )·⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +12b +13c ≥⎝⎛⎭⎪⎫a ·1a+2b ·12b +3c ·13c 2=9. 当且仅当a =2b =3c 时,等号成立. 所以a +2b +3c ≥9.[必做题](第22题、第23题,每题10分,共计20分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)22.(10分)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)由条件,可设抛物线的方程为y 2=2px (p >0). ∵点P (1,2)在抛物线上, ∴22=2p ×1,解得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 , 那么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, 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).23.(10分)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, 猜想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. ①当n =1时,由(1)知,等式(*)成立; ②假设当n =k (k ∈N *)时,等式(*)成立,即f k (x )=(x +k )sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +k π2+(x -k )cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2,那么当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(*)也成立.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.。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 填空题训练 综合仿真练(三)
综合仿真练(三)1.命题p :∃x ∈R ,x 2+2x +1≤0是________命题(选填“真”或“假”). 解析:由x 2+2x +1=(x +1)2≥0,得∃x ∈R ,x 2+2x +1≤0是真命题. 答案:真2.(2020-2021·徐州中学模拟)设集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =3x},则A ∩B 的子集个数是________.解析:作出单位圆和函数y =3x的图象(图略),可知他们有两个公共点,所以A ∩B 中有两个元素,则A ∩B 有4个子集.答案:43.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-i 1+i ,所以|z |=⎪⎪⎪⎪⎪⎪3-i 1+i =|3-i||1+i|=102= 5.法二:因为z =3-i 1+i =3-i 1-i 2=1-2i ,所以|z |=12+-22= 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t 的值是________.t ←1i ←2While i ≤4t ←t ×i i ←i +1End While Print 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+1h2=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:223π10.(2020-2021·无锡期初)已知函数f (x )=sin x -cos x ,且f ′(x )=12f (x ),则tan 2x 的值是________.解析:因为f ′(x )=cos x +sin x =12sin x -12cos x ,所以tan x =-3,所以tan 2x =2tan x 1-tan 2x =-61-9=34. 答案:3411.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-z4,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.已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率e =32,A ,B 是椭圆的左、右顶点,P是椭圆上不同于A ,B 的一点,直线PA ,PB 的倾斜角分别为α,β,则cos α-βcos α+β=________.解析:由题意可知A (-a,0),B (a,0),设P (x 0,y 0),则k PA ·k PB =y 20x 20-a2,又y 20=b 2-b 2a 2·x 20,所以k PA ·k PB =-b 2a 2,即tan αtan β=-b 2a 2.又e =c a=a 2-b 2a 2=32,所以-b 2a 2=-14,即tan αtan β=-14,所以cos α-βcos α+β=cos αcos β+sin αsin βcos αcos β-sin αsin β=1+tan αtan β1-tan αtan β=35.答案:3513.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|BQ ―→|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|BQ ―→|的最小值是7-23.答案:7-2314.(2020-2021·盐城中学模拟)已知函数f (x )=1x+a ln x (x ∈(0,e])的最小值是0,则实数a 的取值集合为________.解析:法一:f ′(x )=-1x 2+a x =ax -1x2.当a ≤0时,f ′(x )<0,f (x )在(0,e]上单调递减,f (x )min =f (e)=1e +a ,令1e +a =0,得a =-1e ,满足题意;当0<a ≤1e时,易知x ∈(0,e)时,f ′(x )<0,f (x )在(0,e]上单调递减,f (x )min =f (e)=1e +a ,令1e+a =0,得a =-1e ,不满足题意;当a >1e 时,易知x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a 时,f ′(x )<0,f (x )单调递减,x∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1a,e 时,f ′(x )>0,f (x )单调递增,则f (x )min =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a =a -a ln a ,令a -a ln a =0,得a =e ,满足题意.综上,实数a 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1e ,e .法二:由题意可得①∀x ∈(0,e],f (x )=1x+a ln x ≥0,且②当x ∈(0,e]时,方程1x+a ln x =0有解.由①可得∀x ∈(0,e],ax ln x ≥-1,当a =0时满足题意;当a >0时,需-1a ≤(x ln x )min ;当a <0时,需-1a≥(x ln x )max .令g (x )=x ln x ,x ∈(0,e],则g ′(x )=1+ln x ,由g ′(x )=0得x =1e ,所以当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1e 时,g ′(x )<0,g (x )单调递减,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,e 时,g ′(x )>0,g (x )单调递增,所以g (x )min =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =-1e ,又当0<x <1e 时,g (x )<0,所以g (x )max =g (e)=e ,则当a >0时,-1a ≤-1e ,得0<a ≤e;当a <0时,-1a ≥e,得-1e ≤a <0.故可得-1e ≤a ≤e.由②可得a ≠0,且当x ∈(0,e]时,方程-1a =x ln x 有解,则-1a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1e ,e ,易得a ≤-1e或a ≥e.综上可得实数a 的取值集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1e ,e . 答案:⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1e ,e。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 填空题训练 综合仿真练(二)
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.若复数z 满足2z -z i =3i(i 为虚数单位),则z 的虚部为________.解析:设z =a +b i(a ,b 为实数),则2z -z i =2a +2b i -(a -b i)·i=(2a -b )+(2b-a )i =3i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧2a -b =0,2b -a =3,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2,所以z 的虚部为2.答案:23.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.(2021·镇江期初)已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x-2,x ≤0,f x -2+1,x >0,则f (2 019)=________.解析:当x >0时,f (x )=f (x -2)+1,则f (2 019)=f (2 017)+1=f (2 015)+2=…=f (1)+1 009=f (-1)+1 010, 而f (-1)=0,故f (2 019)=1 010.答案:1 0107.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b2=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 =bca 2+b 2=b ,则b =2a ,因此双曲线C 的离心率e =c a=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a2= 5.答案: 58.(2021·盐城中学模拟)已知递增的等差数列{a n }的公差为d ,从中抽取部分项ak 1,ak 2,ak 3,…,ak n ,…构成等比数列,其中k 1=2,k 2=5,k 3=11,且集合M =⎩⎨⎧⎭⎬⎫na nk n +1≥12,n ∈N *中有且仅有2个元素,则d 的取值范围是________.解析:由题意得d >0,且a 2,a 5,a 11成等比数列,则a 2a 11=a 25,即(a 1+d )(a 1+10d )=(a 1+4d )2,化简得a 1=2d >0,则a n =(n +1)d ,a 2=3d ,a 5=6d ,则构成的等比数列的公比为2,ak n =(k n +1)d =3d ×2n -1,得k n +1=3×2n -1,所以a n k n +1=n +1d3×2n -1,a n +1k n +1+1-a n k n +1=n +2d3×2n-n +1d3×2n -1=-nd3×2n<0,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n k n +1是递减数列.由集合M 中有且仅有2个元素,可得a 2k 2+1=3d 6=d 2≥12,且a 3k 3+1=4d 3×4=d 3<12,解得1≤d <32. 答案:⎣⎢⎡⎭⎪⎫1,32 9.如图所示,在棱长为4的正方体ABCD A 1B 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:16310.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=AOsinπ6,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ab +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 ,ab +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.(2021·扬州中学模拟)已知奇函数f (x )满足f (-x )=f (x +2),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,若函数g (x )=txx 2+1,x ∈[-4,4],h (x )=f (x )-g (x )有5个不同的零点,则实数t的取值范围为________.解析:因为f (-x )=f (x +2)且f (x )是奇函数,所以f (x )=-f (x +2),所以f (x +4)=f (x ),所以f (x )的周期为4.由g (x )=txx 2+1,x ∈[-4,4],得g ′(x )=-t x 2-1x 2+12,令g ′(x )=-tx 2-1x 2+12=0,得x =-1或x =1.易知g (x )为奇函数,①当t <0时,g (x )在[-4,-1),(1,4]上单调递增,在(-1,1)上单调递减,作出函数f (x ),g (x )的大致图象如图1所示,要使h (x )=f (x )-g (x )有5个不同的零点,只需-1=f (3)<g (3)<0,解得-103<t <0.②当t =0时,显然满足题意,③当t >0时,g (x )在[-4,-1),(1,4]上单调递减,在(-1,1)上单调递增,作出函数f (x ),g (x )的大致图象如图2所示,要使h (x )=f (x )-g (x )有5个不同的零点,只需⎩⎪⎨⎪⎧0<g1<f 1,g ′0>1,解得⎩⎪⎨⎪⎧0<t <2,t >1,所以1<t <2.综上所述,t 的取值范围是-103<t ≤0或1<t <2.答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤-103,0∪(1,2)。
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综合仿真练(九)1.设全集U ={x |x ≥3,x ∈N },集合A ={x |x 2≥10,x ∈N },则∁U A =________. 解析:∵全集U ={x |x ≥3,x ∈N },A ={x |x 2≥10,x ∈N }={x |x ≥10,x ∈N },∴∁U A ={x |3≤x ≤10,x ∈N }={3}.答案:{3}2.为了解学生课外阅读的情况,随机统计了n 名学生的课外阅读时间,所得数据都在[50,150]中,其频率分布直方图如图所示.已知在[50,75)中的频数为100,则n 的值为________.解析:由图可知,在[50,75)上的频率为0.1,所以n =1000.1=1 000. 答案:1 0003.若复数z 满足z +i =2+ii,其中i 为虚数单位,则|z |=________.解析:由z +i =2+i i ,得z =2+i i -i =-2i +1-i =1-3i ,则|z |=12+-32=10.答案:104.在如图所示的算法流程图中,若输出的y 的值为26,则输入的x 的值为________.解析:由图可知x 2-2x +2=26,解得x =-4或x =6,又x <4,所以x =-4. 答案:-45.从1,2,3,4,5,6这六个数中一次随机地取2个数,则所取2个数的和能被3整除的概率为________.解析:从1,2,3,4,5,6这六个数中一次随机地取2个数,基本事件总数n =15,所取2个数的和能被3整除包含的基本事件有:(1,2),(1,5),(2,4),(3,6),(4,5),共有5个,所以所取2个数的和能被3整除的概率P =515=13.答案:136.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 5=25,则S 7=________. 解析:设S n =An 2+Bn ,由题知,⎩⎪⎨⎪⎧S 3=9A +3B =9,S 5=25A +5B =25,解得A =1,B =0,∴S 7=49. 答案:497.如图,正三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AB =4,AA 1=6.若E ,F 分别是棱BB 1,CC 1上的点,则三棱锥A A 1EF 的体积是________.解析:因为在正三棱柱ABC A 1B 1C 1中,AA 1∥BB 1,AA 1⊂平面AA 1C 1C ,BB 1⊄平面AA 1C 1C ,所以BB 1∥平面AA 1C 1C ,从而点E 到平面AA 1C 1C 的距离就是点B 到平面AA 1C 1C 的距离,作BH ⊥AC ,垂足为点H ,由于△ABC 是正三角形且边长为4,所以BH =23,从而三棱锥A A 1EF 的体积VA A 1EF =VE A 1AF =13S △A 1AF ·BH =13×12×6×4×23=8 3.答案:8 38.(2021·兴化中学模拟)已知椭圆和双曲线有共同的焦点F 1,F 2,P 是它们的一个交点,且∠F 1PF 2=2π3,记椭圆和双曲线的离心率分别为e 1,e 2,则3e 21+1e 22等于________.解析:如图所示,设椭圆的长半轴长为a 1,双曲线的实半轴长为a 2,则根据椭圆及双曲线的定义:PF 1+PF 2=2a 1,PF 1-PF 2=2a 2,∴PF 1=a 1+a 2,PF 2=a 1-a 2,设F 1F 2=2c ,∠F 1PF 2=2π3,则在△PF 1F 2中,由余弦定理得4c 2=(a 1+a 2)2+(a 1-a 2)2-2(a 1+a 2)(a 1-a 2)cos 2π3,化简得3a 21+a 22=4c 2,该式可变成3e 21+1e 22=4.答案:49.如果函数y =3sin(2x +φ)的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,0中心对称,则|φ|的最小值为________.解析:由题意可知当x =5π6时,y =0,即有sin ⎝⎛⎭⎪⎫5π3+φ=0,解得φ=k π-5π3,k ∈Z ,化简得φ=(k -2)π+π3,k ∈Z ,所以|φ|的最小值为π3.答案:π310.(2021·江苏模拟)在直角三角形ABC 中,tan A =2,D 为斜边AB 延长线上靠近B 的一点,若△CBD 的面积为1,则CA ―→·CD ―→=________.解析:如图,过C 作CE ⊥AB ,垂足为E , ∴S △CBD =12CE ·BD =1,∴CE ·BD =2.∵CA ⊥CB ,∴CA ―→·CB ―→=0,∴CA ―→·CD ―→=CA ―→·(CB ―→+BD ―→)=CA ―→·CB ―→+CA ―→·BD ―→=CA ―→·BD ―→=|CA ―→|·|BD ―→|cos(π-A )=-|CA ―→|·|BD ―→|cos A =-CA ·BD ·AE CA=-BD ·AE =-BD ·CEtan A =-12BD ·CE =-12×2=-1.答案:-111.已知正实数a ,b 满足9a 2+b 2=1,则ab3a +b的最大值为________.解析:法一: ab 3a +b ≤ab 23ab =2·3ab 62≤9a 2+b 262=212,当且仅当3a =b 时等号成立,又因为9a 2+b 2=1,a >0,b >0,所以当a =26,b =22时,ab 3a +b 取得最大值为212. 法二:令⎩⎪⎨⎪⎧3a =cos θ,b =sin θ,θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则ab 3a +b =13·sin θcos θcos θ+sin θ.令t =cos θ+sin θ=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4.因为θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,所以θ+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4∈⎝ ⎛⎦⎥⎤22,1,所以t ∈(1,2].所以ab 3a +b =13·cos θ+sin θ2-12cos θ+sin θ=16·t 2-1t =16⎝ ⎛⎭⎪⎫t -1t .因为y =t -1t 在t ∈(1, 2 ]上单调递增,所以当t =2时,ab 3a +b 取得最大值为212.答案:21212.已知数列{a n }的首项a 1=1,前n 项和为S n ,且满足2a n +1+S n =2(n ∈N *),则满足1 0011 000<S 2n S n <1110的n 的最大值为________. 解析:由2a n +1+S n =2,① 可得当n ≥2时,2a n +S n -1=2.②①-②得2a n +1-2a n +a n =0,所以2a n +1=a n . 因为a 2=12,所以a n ≠0,所以a n +1a n =12(n ≥2).又因为a 2a 1=12,所以a n +1a n =12,所以数列{a n }是以1为首项,12为公比等比数列,所以S n =1×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1-12=2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ,所以S 2n =2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n ,从而S 2n S n =2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n 2×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫122n 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n.由不等式1 0011 000<S 2n S n <1110,得1 0011 000<1+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n <1110,所以11 000<⎝ ⎛⎭⎪⎫12n <110, 解得4≤n ≤9,所以满足条件的n 的最大值为9. 答案:913.(2021·海安中学模拟)已知a >0,b >0,且2a +3b=1,则P =a +b +a 2+b 2的最小值为________.解析:如图,考虑直线l :x a +y b=1,因为2a +3b=1,不难发现,直线l 过点P (2,3),构造圆C :(x -r )2+(y -r )2=r 2,与直线l 切于点T ,显然圆C 与x 轴、y 轴分别切于点M (r,0),N (0,r ).易得A (a,0),B (0,b ),|AB |=a 2+b 2,所以P =a +b +a 2+b 2=|OA |+|OB |+|AB |=|OA |+|OB |+|TA |+|TB |=|OA |+|OB |+|AM |+|BN |=|OM |+|ON |=2r .由于点P (2,3)在圆外,故有(2-r )2+(3-r )2≥r 2,整理得r 2-10r +13≥0,解得r ≥5+23(r ≤5-23舍去). 故P =a +b +a 2+b 2的最小值为10+4 3. 答案:10+4 314.已知函数f (x )=e x-ax -1,g (x )=ln x -ax +a ,若存在x 0∈(1,2),使得f (x 0)g (x 0)<0,则实数a 的取值范围为________.解析:若存在x 0∈(1,2),使得f (x 0)g (x 0)<0, 即[e x 0-(ax 0+1)][ln x 0-a (x 0-1)]<0.在同一直角坐标系下作出函数y =e x,y =ax +1,y =ln x ,y =a (x -1)的图象(图略). 当a <0时,f (x 0)>0,g (x 0)>0恒成立,不满足题意; 当a =1,x >1时,e x>x +1,ln x <x -1恒成立,满足题意;当a >1,x >1时,ln x -a (x -1)<x -1-a (x -1)=(1-a )(x -1)<0,此时只需存在x 1∈(1,2),使得e x 1>ax 1+1,则e 2>2a +1,解得a <e 2-12,所以1<a <e 2-12;当0<a <1,x >1时,e x-(ax +1)>x +1-(ax +1)=(1-a )x >0,此时只需存在x 2∈(1,2),使得ln x 2<a (x 2-1),则ln 2<a (2-1),解得a >ln 2,所以ln 2<a <1.综上所述,实数a 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 2,e 2-12.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 2,e 2-12。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 填空题训练 综合仿真练(四)
综合仿真练(四)1.已知集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则集合A ∪B 中的元素的个数为________. 解析:集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则A ∪B ={1,2,3,4,5},所以A ∪B 中元素的个数为5.答案:52.复数z =21-i (其中i 是虚数单位),则复数z 的共轭复数为________.解析:z =21-i =21+i1-i 1+i =1+i ,则复数z 的共轭复数为1-i.答案:1-i3.如图是一个算法的流程图,则输出的k 的值为________.解析:阅读流程图,当k =2,3,4,5时,k 2-7k +10≤0,一直进行循环,当k =6时,k 2-7k +10>0,此时终止循环,输出k =6.答案:64.一个袋子中装有2个红球和2个白球(除颜色外其余均相同),现从中随机摸出2个球,则摸出的2个球中至少有1个是红球的概率为________.解析:从2个红球和2个白球中随机摸出2个球,共有6种结果,其中摸出的2个球中没有红球的结果有1种,则摸出的2个球中至少有1个是红球的概率为1-16=56.答案:565.双曲线x 25-y 24=1的右焦点与左准线之间的距离是____________.解析:由已知得,双曲线的右焦点为(3,0),左准线方程为x =-53,所以右焦点与左准线之间的距离是3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=143.答案:1436.下表是关于青年观众的性别与是否喜欢戏剧的调查数据,人数如表所示:不喜欢戏剧喜欢戏剧 男性青年观众 40 10 女性青年观众4060现要在所有参与调查的人中用分层抽样的方法抽取n 个人做进一步的调研,若在“不喜欢戏剧的男性青年观众”的人中抽取了8人,则n 的值为________.解析:由题意,得840=n 40+10+40+60,所以n =30.答案:307.(2021·高邮中学模拟)已知函数f (x )=ax 3+bx 2+cx +d (a ≠0)的对称中心为M (x 0,y 0),记函数f (x )的导函数为f ′(x ),f ′(x )的导函数为f ″(x ),则有f ″(x 0)=0.若函数f (x )=x 3-3x 2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 019+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0362 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0372 019=________.解析:由f (x )=x 3-3x 2得f ′(x )=3x 2-6x ,f ″(x )=6x -6,又f ″(x 0)=0,所以x 0=1且f (1)=-2,即函数f (x )的对称中心为(1,-2),即f (x )+f (2-x )=-4.令S =f ⎝⎛⎭⎪⎫12 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32 019+…+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0362 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0372 019,则S =f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0372 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫4 0362 019+…+f ⎝⎛⎭⎪⎫32 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫22 019+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 019,所以2S =4 037×(-4)=-16 148,S =-8 074.答案:-8 0748.底面边长为2,侧棱长为3的正四棱锥的体积为________. 解析:取点O 为底面ABCD 的中心,则SO ⊥平面ABCD ,取BC 的中点E ,连结OE ,SE ,则OE =BE =1,在Rt △SBE 中,SE =SB 2-BE2=2,在Rt △SOE 中,SO =SE 2-OE 2=1,从而该正四棱锥的体积V =13S 四边形ABCD ·SO =13×2×2×1=43. 答案:439.若直线l 1:2x -y +4=0,直线l 2:2x -y -6=0都是⊙M :(x -a )2+(y -1)2=r 2的切线,则⊙M 的标准方程为________________________.解析:根据题意,l 1∥l 2,且l 1,l 2都是⊙M :(x -a )2+(y -1)2=r 2的切线,则直线l 1与直线l 2之间的距离就是⊙M 的直径,即d =2r ,而d =|4--6|22+12=25,则r =5,且圆心(a,1)在直线2x -y +4+-62=0,即2x -y -1=0上,则有2a -1-1=0,解得a =1,即圆心的坐标为(1,1),则⊙M 的标准方程为(x -1)2+(y -1)2=5.答案:(x -1)2+(y -1)2=510.若a >0,b >0,且12a +b +1b +1=1,则a +2b 的最小值为________.解析:由已知等式得2a +2b +1=2ab +2a +b 2+b ,从而a =b -b 2+12b,所以a +2b =b -b 2+12b +2b =12+32b +12b ≥12+234=23+12,当且仅当b =33时等号成立,故a +2b 的最小值为23+12.答案:23+1211.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=1010,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin2θ-π4=________.解析:由θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2知θ+π4∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π4,3π4. 又cos θ+π4=1010,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=31010. 令θ+π4=α,则sin α=31010,cos α=1010,于是sin 2α=2sin αcos α=35,cos 2α=2cos 2α-1=-45,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π4=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4-π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-3π4=22(-sin 2α-cos 2α)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫-35+45=210. 答案:21012.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+x ,x ≤1,log 13x ,x >1,若对任意的x ∈R ,不等式f (x )≤m 2-34m 恒成立,则实数m 的取值范围为________________.解析:由题意知,m 2-34m ≥f (x )max .当x >1时,f (x )=log 13x 是减函数,且f (x )<0;当x ≤1时,f (x )=-x 2+x ,其图象的对称轴方程是x =12,且开口向下,∴f (x )max =-14+12=14.∴m 2-34m ≥14,即4m 2-3m -1≥0,∴m ≤-14或m ≥1.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,-14∪[1,+∞) 13.(2021·如东模拟)如图,已知AC =2,B 为AC 的中点,分别以AB ,AC 为直径在AC 同侧作半圆,M ,N 分别为两半圆上的动点(不含端点A ,B ,C ),且BM ⊥BN ,则AM ―→·CN ―→的最大值为________.解析:法一:由题设可知AB =BC =BN =1.因为点M 在以AB 为直径的半圆上,所以AM ⊥BM ,又BM ⊥BN ,所以AM ∥BN ,若设∠MAB =θ,则∠NBC =θ.如图,建立平面直角坐标系xBy ,则点A (-1,0),M (-sin 2θ,sin θcosθ),C (1,0),N (cos θ,sin θ),所以AM ―→=(-sin 2 θ+1,sin θcos θ)=(cos 2θ,sin θcos θ),CN ―→=(cos θ-1,sin θ).于是,AM ―→·CN ―→=cos 2θ·(co s θ-1)+sin 2θcos θ=cos 3θ-cos 2θ+(1-cos 2θ)cos θ=-cos 2θ+cos θ=14-⎝⎛⎭⎪⎫cos θ-122.又易知0<θ<π2,所以,当θ=π3时,可得AM ―→·CN ―→的最大值为14.法二:如图,建立平面直角坐标系xBy ,设直线BN 的方程为y =kx (k >0),则因为BM ⊥BN ,所以直线BM 的方程为y =-1kx .点N 是直线BN 与以AC 为直径的半圆的交点,所以将y=kx 与x 2+y 2=1联立,可求得点N 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫11+k2,k 1+k 2.点M 是直线BM 与以AB 为直径的半圆的交点,所以将y =-1k x 与⎝ ⎛⎭⎪⎫x +122+y 2=14联立,可求得点M 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-k 2k 2+1,k k 2+1.又点A (-1,0),C (1,0),所以向量AM ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1k 2+1,k k 2+1,CN ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫11+k 2-1,k 1+k 2,所以AM ―→·CN ―→=1k 2+1·⎝ ⎛⎭⎪⎫11+k 2-1+k k 2+1·k 1+k 2=1k 2+1·⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2+11+k 2-1=11+k 2-1k 2+1=14-⎝ ⎛⎭⎪⎫11+k 2-122,故当11+k 2=12,即k =3时,可得AM ―→·CN ―→的最大值为14.法三:由题设可知AB =BC =BN =1,因为点M 在以AB 为直径的半圆上,所以AM ⊥BM ,又BM ⊥BN ,所以AM ∥BN , 所以AM ―→·BN ―→=|AM ―→|×1×cos 0°=|AM ―→|.因为AM ⊥BM ,AB =1,所以|AM ―→|=1×cos∠MAB =cos ∠MAB ,所以AM ―→·BC ―→=AM ―→·AB ―→=|AM ―→|×1×cos∠MAB =|AM ―→|2.于是,AM ―→·CN ―→=AM ―→·(BN ―→-BC ―→)=AM ―→·BN ―→-AM ―→·BC ―→ =|AM ―→|-|AM ―→|2=14-⎝ ⎛⎭⎪⎫|AM ―→|-122.又0<|AM ―→|<1,所以,当|AM ―→|=12时,可得AM ―→·CN ―→的最大值为14.法四:如图,分别延长AM ,CN ,设其交点为E ,并设ME 与大半圆的交点为D ,连接CD ,则易知AM ⊥MB ,AD ⊥DC ,所以BM ∥CD ,又B 为AC 的中点,所以M 为AD 的中点,所以AM ―→=12AD ―→.又易知AE ―→∥BN ―→,且B 为AC 的中点,所以N为CE 的中点,所以CN ―→=12CE ―→.于是,AM ―→·CN ―→=14AD ―→·CE ―→=14AD ―→·(CD ―→+DE ―→)=14AD ―→·CD ―→+14AD ―→·DE ―→=0+14|AD ―→|·|DE ―→|cos 0°=14|AD ―→|·|DE ―→|.因为BN 为△ACE的中位线,所以|AD ―→|+|DE ―→|=|AE ―→|=2|BN ―→|=2.从而,AM ―→·CN ―→=14|AD ―→|·|DE ―→|≤14⎝⎛⎭⎪⎫|AD ―→|+|DE ―→|22=14×⎝ ⎛⎭⎪⎫222=14,当且仅当|AD ―→|=|DE ―→|,即D 为AE 的中点时不等式取等号.故所求AM ―→·CN ―→的最大值为14.法五:如图,以BC 为直径画半圆,交BN 于点D ,连接CD ,则BD ⊥CD .又易知AM ∥BD ,且AM =BD ,所以AM ―→·CN ―→=BD ―→·(CD ―→+DN ―→)=BD ―→·CD ―→+BD ―→·DN ―→=0+|BD ―→|·|DN ―→|cos 0°=|BD ―→|·|DN ―→|≤⎝ ⎛⎭⎪⎫|BD ―→|+|DN ―→|22=⎝ ⎛⎭⎪⎫122=14,当且仅当|BD ―→|=|DN ―→|,即D 为BN 中点时不等式取等号.故所求AM ―→·CN ―→的最大值为14.答案:1414.(2021·靖江中学模拟)若关于x 的方程k |x +1|x -2=x 有两个不相等的实数根,则实数k 的取值范围是________.解析:法一:由题意知,当k =0时,原方程仅有一个解,不符合题意,∴k ≠0.k |x +1|x -2=x 可化为k |x +1|=x (x -2)(x ≠2), 令y 1=k |x +1|(x ≠2),y 2=x (x -2)(x ≠2),分k >0,k <0两种情况,分别在平面直角坐标系内作出两个函数的大致图象,如图所示.①k >0时,易知当x ≥-1时,函数y 1=k |x +1|的图象与y 2=x (x -2)的图象有两个不同的交点.当x <-1时,设y 1=-k (x +1)的图象与y 2=x (x -2)的图象相切,令-k (x +1)=x (x -2),即x 2+(k -2)x +k =0,由Δ=(k -2)2-4k =0,得k =4±23(在图2中作出k =4+23时,y 1=k |x +1|的大致图象),由图2可知,k =4+23,且当k >4+23时,在x ∈(-∞,-1)上,两个函数的图象又有两个不同的交点,故两个函数的图象共有四个不同的交点,与方程k |x +1|x -2=x 有两个不相等的实数根矛盾,不符合题意,故仅当0<k <4+23时符合题意.②当k <0时,设y 1=k (x +1)(x ≥-1时)的图象与y 2=x (x -2)的图象相切,令k (x +1)=x (x -2),即x 2-(k +2)x -k =0,由Δ=(k +2)2+4k =0,得k =-4±2 3. 由图2可知,k =-4+23,且当-4+23<k <0时,两个函数的图象有两个不同的交点,关于x 的方程k |x +1|x -2=x 有两个不相等的实数根.综上所述,k 的取值范围是(-4+23,0)∪(0,4+23).法二:∵关于x 的方程k |x +1|x -2=x 有两个不相等的实数根,∴k ≠0, 又x ≠2,且易知x =-1不是原方程的根, ∴当x ≠-1且x ≠2时,k =x x -2|x +1|,则k =[x +1-1][x +1-3]|x +1|,令t =x+1,则k =t -1t -3|t |(t ≠3,t ≠0).令f (t )=t -1t -3|t |=t 2-4t +3|t |,t ≠3,且t ≠0,则f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧t +3t-4,t >0,t ≠3,-⎝ ⎛⎭⎪⎫t +3t +4,t <0.作出函数f (t )的大致图象,如图所示,∵当t >0时,t +3t-4≥23-4,当且仅当t =3时等号成立,∴由图象可知,当23-4<k <0时,函数y =k 的图象与f (t )的图象有两个不同的交点,故当23-4<k <0时符合题意.当t <0时,-t -3t+4≥23+4.当且仅当t =-3时等号成立,∴由图象可知,当0<k <23+4时符合题意.综上,k 的取值范围是(-4+23,0)∪(0,4+23).答案:(-4+23,0)∪(0,4+23)。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 填空题训练 综合仿真练(七)
综合仿真练(七)1.已知集合P ={x |x =2n ,n ∈Z },Q ={y |y 2-3y -4<0},则P ∩Q =________. 解析:由y 2-3y -4<0得,-1<y <4,则Q =(-1,4),而集合P 表示偶数集,故P ∩Q ={0,2}.答案:{0,2}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.已知正四棱柱的底面边长为3 cm ,侧面四边形的对角线的长度是3 5 cm ,则这个正四棱柱的体积是______cm 3.解析:由正四棱柱的底面边长为3 cm ,侧面四边形的对角线的长度是3 5 cm ,得该正四棱柱的高为6 cm ,则这个正四棱柱的体积是32×6=54 (cm 3).答案:545.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:n 10 9 8 7 6 5 4 3 2 S101927344045495254当n =1答案:547.(2020-2021·扬州四模)已知x >0,y >0,则2xy x 2+8y 2+xyx 2+2y 2的最大值是________.解析:2xy x 2+8y 2+xy x 2+2y 2=3x 3y +4xy3x 4+10x 2y 2+16y 4=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +4y x x 2y 2+16y 2x 2+10=3×x y +4y x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y +4y x 2+2令t =x y +4y x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x y >0,则t ≥4,原式=3×t t 2+2=3t +2t ≤34+24=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.(2020-2021·盐城中学模拟)在△ABC 中,A 1,B 1分别是边BA ,CB 的中点,A 2,B 2分别是线段A 1A ,B 1B 的中点,…,A n ,B n 分别是线段A n -1A ,B n -1B (n ∈N *,n >1)的中点,设数列{a n },{b n }满足:向量B n A n ―→=a n CA ―→+b n CB ―→ (n ∈N *),有下列四个命题:①数列{a n }是单调递增数列,数列{b n }是单调递减数列;②数列{a n +b n }是等比数列; ③数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 有最小值,无最大值;④若△ABC 中,C =90°,CA =CB ,则|B n A n ―→|最小时,a n +b n =12.其中真命题是__________.解析:根据题意可得BA 1―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12BA ―→,BA 2―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14BA ―→,…,BA n ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n BA ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n (CA ―→-CB ―→),B 1B ―→=12CB ―→,B 2B ―→=14CB ―→,…,B n B ―→=12n CB ―→,则B n A n ―→=B n B ―→+BA n ―→=⎝⎛⎭⎪⎫1-12n (CA ―→-CB ―→)+12n CB ―→=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n CA ―→+⎝ ⎛⎭⎪⎫22n -1CB ―→=a n CA ―→+b n CB ―→,由于在△ABC 中,CB ―→,CA ―→不共线,所以a n =1-12n ,b n =12n -1-1,则数列{a n }是单调递增数列,数列{b n }是单调递减数列,①正确;数列{a n +b n }即为⎩⎨⎧⎭⎬⎫12n ,是首项和公比均为12的等比数列,②正确;b n a n =2-2n 2n -1=-1+12n -1>-1恒成立,在n ∈N *时单调递减,有最大值为0,无最小值,故③错误;根据题意,|B n A n ―→|2=(a 2n +b 2n )CA ―→2+2a n b n CA ―→·CB ―→=(a 2n +b 2n )CA ―→2,a 2n +b 2n =⎝⎛⎭⎪⎫1-12n 2+⎝⎛⎭⎪⎫12n -1-12=5·⎝ ⎛⎭⎪⎫122n -6·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +2=5⎝⎛⎭⎪⎫12n -352-15,当n =1时,|B n A n ―→|取得最小值,即有|B n A n ―→|最小时,a n +b n =12,故④正确.答案:①②④11.(2020-2021·海门中学模拟)在△ABC 中,A =π6,△ABC 的面积为2,则2sin Csin C +2sin B+sin B sin C的最小值为________. 解析:由△ABC 的面积为2,所以S =12bc sin A =12bc sin π6=2,得bc =8,在△ABC 中,由正弦定理得2sin C sin C +2sin B +sin B sin C =2c c +2b +bc =2cb bc +2b+b 2bc =168+2b 2+b 28=84+b 2+b 2+48-12≥284+b 2·b 2+48-12=2-12=32,当且仅当b =2,c =4时,等号成立. 答案:3212.已知向量a =(1,1),b =(-1,1),设向量c 满足(2a -c )·(3b -c )=0,则||c 的最大值为________.解析:因为(2a -c )·(3b -c )=0,所以6a ·b +c 2-(2a +3b )·c =0.又因为a =(1,1),b =(-1,1),所以a ·b =0,所以||c 2=||2a +3b ·||c ·cos θ(θ为2a +3b 与c 夹角),所以||c =||2a +3b ·cos θ≤||2a +3b =12+52=26,即|c |的最大值为26.答案:2613.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.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆O 1,圆O 2均与x 轴相切且圆心O 1,O 2与原点O 共线,O 1,O 2两点的横坐标之积为6,设圆O 1与圆O 2相交于P ,Q 两点,直线l :2x -y -8=0,则点P 与直线l 上任意一点M 之间的距离的最小值为________.解析:设O 1(x 1,kx 1),O 2(x 2,kx 2),P (x 0,y 0), 则圆O 1的方程为(x -x 1)2+(y -kx 1)2=(kx 1)2, 圆O 2的方程为(x -x 2)2+(y -kx 2)2=(kx 2)2, 将点P (x 0,y 0)的坐标代入可得 (x 0-x 1)2+(y 0-kx 1)2=(kx 1)2,① (x 0-x 2)2+(y 0-kx 2)2=(kx 2)2.② ①-②得2x 0+2ky 0=x 1+x 2.③由①得x 20+y 20=2x 1x 0+2x 1ky 0-x 21.④将③代入④得x 20+y 20=x 1(x 1+x 2)-x 21=x 1x 2=6.故点P 在圆x 2+y 2=6上.又因为圆心O 到直线2x -y -8=0的距离为85,所以点P 与直线l 上任意一点M 之间的距离的最小值为d -r =855- 6.答案:855- 6。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习 综合仿真练(三)
综合仿真练(三)1.已知向量m =(3cos x ,-1),n =(sin x ,cos 2x ). (1)当x =π3时,求m ·n 的值;(2)若x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,且m ·n =33-12,求cos 2x 的值.解:(1)当x =π3时,m =⎝ ⎛⎭⎪⎫32,-1,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫32,14,所以m ·n =34-14=12.(2)m ·n =3cos x sin x -cos 2x =32sin 2x -12cos 2x -12=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-12, 若m ·n =33-12,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6-12=33-12,即sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6=33,因为x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4,所以-π6≤2x -π6≤π3, 所以cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6=63, 则cos 2x =cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6+π6=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6×cos π6-sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π6sin π6=63×32-33×12=32-36. 2.如图,三棱柱ABC A 1B 1C 1中,M ,N 分别为AB ,B 1C 1的中点. (1)求证:MN ∥平面AA 1C 1C ;(2)若CC 1=CB 1,CA =CB ,平面CC 1B 1B ⊥平面ABC ,求证:AB ⊥平面CMN .证明:(1)法一:取A 1C 1的中点P ,连结AP ,NP . 因为C 1N =NB 1,C 1P =PA 1, 所以NP ∥A 1B 1,NP =12A 1B 1.在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,A 1B 1∥AB ,A 1B 1=AB . 所以NP ∥AB ,且NP =12AB .因为M 为AB 的中点,所以AM =12AB .所以NP =AM ,且NP ∥AM ,所以四边形AMNP 为平行四边形,所以MN ∥AP . 因为AP ⊂平面AA 1C 1C ,MN ⊄平面AA 1C 1C , 所以MN ∥平面AA 1C 1C.法二: 取BC 的中点Q ,连结NQ ,MQ . 由三棱柱可得,四边形BCC 1B 1为平行四边形. 又Q ,N 分别为BC ,B 1C 1的中点, 所以CQ ∥C 1N ,CQ =C 1N , 所以四边形CQNC 1为平行四边形. 所以NQ ∥CC 1.因为NQ ⊂平面MNQ ,CC 1⊄平面MNQ , 所以CC 1∥平面MNQ .因为AM =MB ,CQ =QB ,所以MQ ∥AC . 同理可得AC ∥平面MNQ .因为AC ⊂平面AA 1C 1C ,CC 1⊂平面AA 1C 1C ,AC ∩CC 1=C ,所以平面MNQ ∥平面AA 1C 1C. 因为MN ⊂平面MNQ ,所以MN ∥平面AA 1C 1C. (2)因为CA =CB ,M 为AB 的中点,所以CM ⊥A B. 因为CC 1=CB 1,N 为B 1C 1的中点,所以CN ⊥B 1C 1. 在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,BC ∥B 1C 1,所以CN ⊥BC .因为平面CC 1B 1B ⊥平面ABC ,平面CC 1B 1B ∩平面ABC =BC ,CN ⊂平面CC 1B 1B ,所以CN ⊥平面AB C.因为AB ⊂平面ABC ,所以CN ⊥A B.因为CM ⊂平面CMN ,CN ⊂平面CMN ,CM ∩CN =C , 所以AB ⊥平面CMN .3.(2020-2021·海门中学模拟)某城市有一矩形街心广场ABCD ,其中AB =4百米,BC =3百米,在其中心P 处(AC 中点)有一观景亭.现将挖掘一个三角形水池PMN 种植荷花,其中M 点在BC 边上,N 点在AB 边上,满足∠MPN =45°.设∠PMC =θ.(1)将PM 表示为角θ的函数,并求出cos θ的取值范围; (2)求水池△PMN 面积的最小值.解:(1)∵矩形ABCD ,AB =4百米,BC =3百米, ∴AC =5百米,∵P 为AC 中点,∴AP =CP =52百米.设∠ACB =α,则α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2且sin α=45,cos α=35在△CPM 中,PM sin α=CP sin θ,即PM45=52sin θ∴ PM =2sin θ,当点M 在B 处时,θ即为∠PBC =∠PCB =α,则cos θ=35,当点N在B 处时,θ=∠PBC +π4=α+π4,cos θ=cos ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=35×22-45×22=-210∴cos θ的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-210,35(0<θ<π). (2)在△APN 中,PN sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-α=AP sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-θ,即PN35=52sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4-θ,∴PN =32sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π4S △PMN =12×PM ×PN ×sin π4=24·2sin θ·32sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4=31+2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ-π4 ∴当2θ-π4=π2,即θ=3π8∈(0,π)时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ-π4max =1,则(S △PMN )min =31+2=3(2-1)此时cos θ=2-24<35符合条件. 答:水池△PMN 面积的最小值为(32-3)百米2.4.如图,在平面直角坐标系xOy 中,焦点在x 轴上的椭圆C :x 28+y 2b2=1经过点(b,2e ),其中e 为椭圆C 的离心率.过点T (1,0)作斜率为k (k >0)的直线l 交椭圆C 于A ,B 两点(A 在x 轴下方).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点O 且平行于l 的直线交椭圆C 于点M ,N ,求AT ·BTMN 2的值;(3)记直线l 与y 轴的交点为P .若AP ―→=25TB ―→,求直线l 的斜率k .解:(1)因为椭圆C :x 28+y 2b 2=1经过点(b,2e ),所以b 28+4e 2b2=1.因为e 2=c 2a 2=c 28,所以b 28+c 22b2=1,又a 2=b 2+c 2,b 28+8-b 22b2=1,解得b 2=4或b 2=8(舍去). 所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).因为T (1,0),则直线l 的方程为y =k (x -1).联立直线l 与椭圆方程⎩⎪⎨⎪⎧y =k x -1,x 28+y24=1,消去y ,得(2k 2+1)x 2-4k 2x +2k 2-8=0, 所以x 1+x 2=4k 22k 2+1,x 1x 2=2k 2-82k 2+1.因为MN ∥l ,所以直线MN 的方程为y =kx ,联立直线MN 与椭圆方程⎩⎪⎨⎪⎧y =kx ,x 28+y24=1,消去y 得(2k 2+1)x 2=8,解得x 2=82k 2+1.因为MN ∥l ,所以AT ·BT MN 2=1-x 1·x 2-1x M -x N 2, 因为(1-x 1)·(x 2-1)=-[x 1x 2-(x 1+x 2)+1]=72k 2+1,(x M -x N )2=4x 2=322k 2+1.所以AT ·BT MN 2=72k 2+1×2k 2+132=732.(3)在y =k (x -1)中,令x =0,则y =-k ,所以P (0,-k ), 从而AP ―→=(-x 1,-k -y 1),TB ―→=(x 2-1,y 2), ∵AP ―→=25TB ―→,∴-x 1=25(x 2-1),即x 1+25x 2=25,①由(2)知x 1+x 2=4k22k 2+1,②联立①②得x 1=-4k 2+232k 2+1,x 2=16k 2-232k 2+1. 又x 1x 2=2k 2-82k 2+1,∴50k 4-83k 2-34=0, 解得k 2=2或k 2=-1750(舍去).又因为k >0,所以k = 2.5.数列{a n }中,对任意给定的正整数n ,存在不相等的正整数i ,j (i <j ),使得a n =a i a j ,且i ≠n ,j ≠n ,则称数列{a n }具有性质P .(1)若仅有3项的数列1,a ,b 具有性质P ,求a +b 的值; (2)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫nn +2 019具有性质P ;(3)正项数列{b n }是公比不为1的等比数列.若{b n }具有性质P ,则数列{b n }至少有多少项?请说明理由.解:(1)∵数列1,a ,b 具有性质P ∴⎩⎪⎨⎪⎧ab =1,a =b .∴⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =1或⎩⎪⎨⎪⎧a =-1,b =-1.∴a +b =2或a +b =-2;(2)证明:假设存在不相等的正整数i ,j (i <j )使得a n =a i a j ,即n n +2 019=ii +2 019·jj +2 019(*)解得:j =i +2 019ni -n ,取i -n =1,则存在⎩⎪⎨⎪⎧i =n +1,j =n +2 020n ,使得(*)成立∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫nn +2 019具有性质P;(3)设正项等比数列{b n }的公比为q ,q >0且q ≠1,则b n =b 1·q n -1.∵数列{b n }具有性质P∴存在不相等的正整数i ,j (i <j ),i ≠n ,j ≠n ,使得b 1=b 1·q i -1·b 1·qj -1,即b 1=1qi +j -2,且m ≥3∵j >i ≥1,且i ,j ∈N *,∴i +j -2≥1若i +j -2=1,即b 1=1q,∴b 2=1,b 3=q要使b 1=1q =b i b j ,则1q 2必为{b n }中的项,与b 1=1q矛盾;∴i +j -2≠1若i +j -2=2,即b 1=1q 2,∴b 2=1q,b 3=1,b 4=q ,要使b 1=1q 2=b i b j ,则1q 3必为{b n }中的项,与b 1=1q2矛盾;∴i +j -2≠2若i +j -2=3,即b 1=1q 3,∴b 2=1q 2,b 3=1q,b 4=1,b 5=q ,b 6=q 2,b 7=q 3,这时对于n =1,2,…,7,都存在b n =b i b j ,其中i <j ,i ≠n ,j ≠n .∴数列{b n }至少有7项.6.已知函数f (x )=mx+x ln x (m >0),g (x )=ln x -2. (1)当m =1时,求函数f (x )的单调增区间;(2)设函数h (x )=f (x )-xg (x )-2,x >0.若函数y =h (h (x ))的最小值是322,求m 的值;(3)若函数f (x ),g (x )的定义域都是[1,e],对于函数f (x )的图象上的任意一点A ,在函数g (x )的图象上都存在一点B ,使得OA ⊥OB ,其中e 是自然对数的底数,O 为坐标原点.求m 的取值范围.解:(1)当m =1时,f (x )=1x +x ln x ,f ′(x )=-1x2+ln x +1.因为f ′(x )在(0,+∞)上单调递增,且f ′(1)=0, 所以当x >1时,f ′(x )>0;当0<x <1时,f ′(x )<0. 所以函数f (x )的单调增区间是(1,+∞).(2)h (x )=m x +2x -2,则h ′(x )=2-m x 2=2x 2-mx2,令h ′(x )=0,得x =m2,当0<x < m2时,h ′(x )<0,函数h (x )在⎝⎛⎭⎪⎫0,m 2上单调递减; 当x >m2时,h ′(x )>0,函数h (x )在⎝⎛⎭⎪⎫m2,+∞上单调递增.所以h (x )min =h ⎝⎛⎭⎪⎫m 2=22m - 2.①当2(2m -1)≥m2,即m ≥49时, 函数y =h (h (x ))的最小值h (22m -2)=2⎣⎢⎡⎦⎥⎤m 22m -1+22m -1-1=322,即17m -26m +9=0,解得m =1或m =917(舍去),所以m =1.②当0<2(2m -1)<m2,即14<m <49时, 函数y =h (h (x ))的最小值h ⎝⎛⎭⎪⎫m 2=2(2m -1)=322,解得m =54(舍去). 综上所述,m 的值为1.(3)由题意知,k OA =m x2+ln x ,k OB =ln x -2x.考虑函数y =ln x -2x,因为y ′=3-ln x x2>0在[1,e]上恒成立, 所以函数y =ln x -2x在[1,e]上单调递增,故k OB ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2,-1e ,所以k OA ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,e , 即12≤mx2+ln x ≤e 在[1,e]上恒成立, 即x 22-x 2ln x ≤m ≤x 2(e -ln x )在[1,e]上恒成立. 设p (x )=x 22-x 2ln x ,则p ′(x )=-2x ln x ≤0在[1,e]上恒成立, 所以p (x )在[1,e]上单调递减,所以m ≥p (1)=12.设q (x )=x 2(e -ln x ),则q ′(x )=x (2e -1-2ln x )≥x (2e -1-2ln e)>0在[1,e]上恒成立, 所以q (x )在[1,e]上单调递增, 所以m ≤q (1)=e.综上所述,m 的取值范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,e .。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习填空题满分练(1)理
填空题总分值练(1)z =x +(x +2)i(其中i 为虚数单位,x ∈R )满足2+i z是纯虚数,那么|z |=________. 答案 253 解析 根据题意可设2+i z=b i(b ∈R 且b ≠0), ∴2+i =[x +(x +2)i]×b i =-b (x +2)+xb i ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 2=-b (x +2),1=xb ,解得x =-23, ∴z =-23+43i ,∴|z |=253. 2.(2021·南通、徐州、扬州等六市模拟)集合U ={-1,0,1,2,3},A ={-1,0,2},那么∁U A =________.答案 {1,3}解析 ∵集合U ={-1,0,1,2,3},A ={-1,0,2},∴∁U A ={1,3}.A ,B ,C ,Dn 的样本,假设样本中A 种型号有16件,那么此样本的容量n 为________. 答案 88解析 根据分层抽样的特点,样本中A 种型号产品应是样本容量的22+3+5+1=211,所以样本的容量n =16÷211=88. 4.在△ABC 中,a ,b ,c 分别是A ,B ,C 的对边,2sin A =3cos A ,且有a 2-c 2=b 2-mbc ,那么实数m =__________.答案 1解析 ∵2sin A =3cos A ,∴2sin 2A =3cos A ,∴2cos 2A +3cos A -2=0,∴cos A =12或cos A =-2(舍). 由a 2-c 2=b 2-mbc ,得cos A =m 2,∴m 2=12, ∴m =1.{}a n 满足a 3+a 5=14, a 2a 6=33,那么a 1a 7=________.答案 13解析 由题意得a 2+a 6=a 3+a 5=14, a 2a 6=33,所以a 2=3,a 6=11或a 2=11,a 6=3.当a 2=3,a 6=11时,d =11-36-2=2,a 1=1,a 7=13, ∴a 1a 7=13;当a 2=11,a 6=3时,d =3-116-2=-2,a 1=13,a 7=1, ∴a 1a 7=13.6.在△ABC 中,点D 满足BC →=3BD →,那么AD →=________.(用AB →,AC →表示)答案 23AB →+13AC → 解析 因为BC →=3BD →,所以AC →-AB →=3(AD →-AB →),即AD →=23AB →+13AC →. 7.给出30个数:1, 2, 4, 7, 11, 16,…,要计算这30个数的和.如图给出了该问题的流程图,那么图中①处和②处分别填入____________.答案 i ≤30和p =p +i解析 由于要计算30个数的和,故循环要执行30次,由于循环变量的初值为1,步长为1,故终值应为30,即①中应填写i ≤30.又由第1个数是1,第2个数比第1个数大1,即1+1=2,第3个数比第2个数大2,即2+2=4,第4个数比第3个数大3,即4+3=7,…,故②中应填写p =p +i .x, y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧ x -y -3≤0,x +y -2≥0,-x +2y -2≤0,那么z =(x -1)2+y 2的最小值为________. 答案 12 解析 作出不等式组表示的平面区域如图中阴影局部所示(含边界),易知z 表示可行域内的点(x ,y )到点(1,0)的距离的平方,所以z min =⎝ ⎛⎭⎪⎫|1+0-2|12+122=12.C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点为(2,0),且双曲线C 的离心率为22,那么双曲线C 的渐近线方程为________.答案 y =±7x解析 依题意知,双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点为(2,0),∴c =2,∵双曲线的离心率为22, ∴c a =2a =22,∴a =22, ∵c 2=a 2+b 2,∴b =142, ∴渐近线方程为y =±bax =±7x . M 的底面半径为2,高为6,圆锥NM 和圆锥N 的体积一样,那么圆锥N 的高为________. 答案 6解析 设圆锥N 的底面半径为r ,那么它的母线长为2r ,高为3r ,由圆柱M 与圆锥N 的体积一样,得4π×6=13πr 2×3r ,解得r =23,因此圆锥N 的高h =3r =6. n 等分点分别涂上红色或蓝色,从任意一点开场,按逆时针方向依次记录k (k ≤n )个点的颜色,称为该圆的一个“k 阶段序〞,当且仅当两个k 阶段序对应位置上的颜色至少有一个不一样时,称为不同的k 阶段序.假设某圆的任意两个“k 阶段序〞均不一样,那么称该圆为“k 阶魅力圆〞,那么“3阶魅力圆〞中最多可有的等分点个数为________.答案 8解析 “3阶段序〞中,每个点的颜色有两种选择,故“3阶段序〞共有2×2×2=8(种),一方面,n 个点可以构成n 个“3阶段序〞,故“3阶魅力圆〞中的等分点的个数不多于8个;另一方面,假设n =8,那么必须包含全部共8个“3阶段序〞,不妨从(红,红,红)开场按逆时针方向确定其它各点颜色,显然“红,红,红,蓝,蓝,蓝,红,蓝〞符合条件,故“3阶魅力圆〞中最多可有8个等分点. x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右焦点分别为F 1,F 2,过F 1且与x 轴垂直的直线交椭圆于A ,B 两点,直线AF 2与椭圆的另一个交点为C ,假设AF 2→=2F 2C →,那么椭圆的离心率为________.答案 55解析 设C (x ,y ),由AF 2→=2F 2C →,得⎩⎪⎨⎪⎧|y |b 2a =12,x =2c ,∴C ⎝ ⎛⎭⎪⎫2c ,±b 22a . 又C 为椭圆上一点,∴(2c )2a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫±b 22a 2b 2=1,解得e =55. f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x <0时,f (x )=(x +1)e x ,那么对任意m ∈R ,函数F (x )=f (f (x ))-m 的零点个数至多有________个.答案 3解析 当x <0时,f ′(x )=(x +2)e x ,由此可知f (x )在(-∞,-2)上单调递减,在(-2,0)上单调递增,f (-2)=-e -2,f (-1)=0,且f (xf (x )是R 上的奇函数,f (0)=0,而当x ∈(-∞,-1)时,f (x )<0,所以f (xt =f (x ),那么当t ∈(-1,1)时,方程f (x )=t 至多有3个根,当t ∉(-1,1)时,方程f (x )=t 没有根,而对任意m ∈R ,方程f (t )=m 至多有一个根t ∈(-1,1),从而函数F (x )=f (f (x ))-m 的零点个数至多有3个.P -ABC 的棱长均为a ,O 为正四面体P -ABC 的外接球的球心,过点O 作平行于底面ABC 的平面截正四面体P -ABC ,得到三棱锥P -A 1B 1C 1和三棱台ABC -A 1B 1C 1,那么三棱锥P -A 1B 1C 1的外接球的外表积为________.答案 27π32a 2 解析 设底面△ABC 的外接圆半径为r ,那么a sin π3=2r ,所以r =33a . 所以正四面体的高为a 2-⎝ ⎛⎭⎪⎫33a 2=63a , 设正四面体的外接球半径为R , 那么R 2=⎝⎛⎭⎪⎫33a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫63a -R 2,∴R =64a . 因为64∶63=3∶4, 所以三棱锥P -A 1B 1C 1的外接球的外表积为 4π×⎝ ⎛⎭⎪⎫64a 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫342=27π32a 2.。
(江苏专用)2021高考数学二轮复习填空题满分练(3)理
填空题总分值练(3)1.(2021·江苏省高考冲刺预测卷)全集为R ,集合A ={x |2x ≥4},B ={x |x 2-3x ≥0},那么A ∩ (∁R B )=________. 答案 [2,3)解析 A ={x |2x≥4}={x |x ≥2},B ={x |x 2-3x ≥0}={x |x ≤0或x ≥3},∁R B =(0,3),那么A ∩(∁RB )=[2,3).2.i 为虚数单位,复数1+a i 2-i (a ∈R )为纯虚数,那么a 的值为________.答案 2解析 因为1+a i 2-i =(1+a i )(2+i )(2-i )(2+i )=(2-a )+(2a +1)i5为纯虚数,所以⎩⎪⎨⎪⎧2-a =0,2a +1≠0,所以a =2.3.中国人在很早就开场研究数列,中国古代数学著作?九章算术?、?算法统宗?中都有大量古人研究数列的记载.现有数列题目如下:数列{a n }的前n 项和S n =14n 2,n ∈N *,等比数列{b n }满足b 1=a 1+a 2,b 2=a 3+a 4,那么b 3=________.(用数字表示) 答案 9解析 由题意可得b 1=a 1+a 2=S 2=14×22=1,b 2=a 3+a 4=S 4-S 2=14×42-14×22=3,那么等比数列的公比q =b 2b 1=31=3,故b 3=b 2q =3×3=9.a =(3,1),b =(x ,-3),c =(1,-3),假设b ∥c ,那么a -b 与b 的夹角为________.(用度数表示) 答案 150°解析 ∵b ∥c ,∴-3x =(-3)×1,∴x =3, ∴b =(3,-3),a -b =(0,4).∴a -b 与b 的夹角θ的余弦值cos θ=-124×23=-32,又∵0°≤θ≤180°, ∴θ=150°.x ,y 满足线性约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≥0,x -y +3≥0,x +y -3≥0,那么z =2x -y 的取值范围是________.答案 [-3,+∞)解析 不等式组对应的可行域如图阴影局部所示(含边界),目标函数z =2x -y 经过点(0,3)时有最小值,且最小值为-3,由图可得,无最大值,那么z =2x -y 的取值范围是[)-3,+∞.ABCD 绕边AB 旋转一周得到一个圆柱,AB =3,BC =2,圆柱上底面圆心为O ,△EFG 为下底面圆的一个内接直角三角形,那么三棱锥O -EFG 体积的最大值是________. 答案 4解析 设Rt△EFG 的两条直角边分别为a ,b ,那么a 2+b 2=16,三棱锥O -EFG 的高为3,从而V O -EFG =13S △EFG ·3=12ab ≤a 2+b24=4,当且仅当a =b =22时等号成立,故三棱锥O -EFG 的体积的最大值为4.7.(2021·江苏省高考冲刺预测卷)执行如下图的流程图,输出的S 为________.答案 17解析 开场时,S =27,i =1,第一次循环,S =47,i =2,第二次循环,S =17,i =3,第三次循环,S =27,i =4,第四次循环,S =47,i =5,第五次循环,S =17,5<5不满足条件,输出S =17.n 名考生的笔试成绩,作出其频率分布直方图如下图,成绩在[75,80)中的学生有1名,假设从成绩在[75,80)和[90,95)两组的所有学生中任取2名进展问卷调查,那么2名学生的成绩都在[90,95)中的概率为________.答案 35解析 因为成绩在[75,80)的频率为5×0.01=0.05,所以n =10.05=20, 成绩在[90,95)的频率为1-5×(0.01+0.02+0.06+0.07)=0.2, 所以成绩在[90,95)中的学生人数为20×0.2=4,所以成绩在[75,80)中有1个人,设为a ,成绩在[90,95)中有4个人,设为A ,B ,C ,D , 从5个人中任意取2个人有(a ,A ),(a ,B ),(a ,C ),(a ,D ),(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(B ,C ),(B ,D ),(C ,D ),共10个根本领件,2名学生成绩都在[90,95)的事件有(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(B ,C ),(B ,D ),(C ,D ),共6个根本领件, 所以由古典概型的概率公式,得所求概率为610=35.f (x )=23cos 2x -2sin x cos x -3的图象向左平移t (t >0)个单位长度,所得图象对应的函数为奇函数,那么t 的最小值为________. 答案π6解析 f (x )=23cos 2x -2sin x cos x -3=23×1+cos 2x 2-sin 2x -3=2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,平移后函数y =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +2t +π6为奇函数,所以2t +π6=k π+π2,k ∈Z ,解得t =k π2+π6,π6.k∈Z,所以当k=0时,t有最小值10.如图,函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫A >0,ω>0,|φ|<π2的图象关于点M (2,0)对称,且f (x )的图象上相邻的最高点与最低点之间的距离为4,将f (x )的图象向右平移13个单位长度,得到函数g (x )的图象,那么g (x )的单调递增区间为____________.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k -23,4k +43(k ∈Z ) 解析 由图知A =3,不妨设两个相邻的最高点和最低点分别为P ,Q ,过P 作PH ⊥x 轴于点H ,如下图.令HM =m (m >0),那么m 2+(3)2=4,得m =1,所以P (1,3),Q (3,-3),设函数f (x )的最小正周期为T ,那么T 2=2,T =4=2πω,ω=π2,所以f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x +φ, 将(2,0)代入得π+φ=π+2k π(k ∈Z ), 因为|φ|<π2,所以φ=0,f (x )=3sin π2x ,所以g (x )=3sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -13=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2x -π6.由2k π-π2≤π2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z ),解得4k -23≤x ≤4k +43()k ∈Z .所以g (x )的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤4k -23,4k +43k ∈Z .C :y 2=4x ,过焦点F 且斜率为3的直线与C 相交于P ,Q 两点,且P ,Q 两点在准线上的投影分别为M ,N 两点,那么S △MFN =________.答案833解析 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),所以S △MFN =12×p ×|y 1-y 2|=12×2×|y 1-y 2|=|y 1-y 2|,直线方程是y =3(x -1),与抛物线方程联立,消去x , 整理得3y 2-4y -43=0,所以y 1+y 2=43,y 1y 2=-4,所以|y 1-y 2|=(y 1+y 2)2-4y 1y 2=163+16=833. 12.在△ABC 中,a, b, c 分别为内角A, B, C 的对边,且2ab sin C =3()b 2+c 2-a 2,假设a=13,c =3,那么△ABC 的面积为________. 答案 3 3解析 由题意得2ab sin C 2bc =3·b 2+c 2-a 22bc ,即a sin Cc=3cos A ,由正弦定理得sin A =3cos A, 所以tan A =3,A =π3.由余弦定理得13=32+b 2-2×3b cos π3,解得b =4,故面积为12bc sin A =12×4×3×32=3 3.13.如图,双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左焦点为F 1,左、右顶点分别为A ,B ,M 在双曲线上且在x 轴的上方,MF 1⊥x 轴,直线MA ,MB 与y 轴分别交于P ,Q 两点,假设OP =eOQ (e 为双曲线的离心率),那么e =________.答案2+1解析 由得,A (-a,0),B (a,0),F 1(-c,0),M ⎝⎛⎭⎪⎫-c ,b 2a . 由△BOQ ∽△BF 1M 可得,OQ MF 1=OBBF 1,即OQ b 2a=a a +c ,解得OQ =b 2a +c . 由△AOP ∽△AF 1M 可得,OP MF 1=OA AF 1, 即OP b 2a=a c -a ,解得OP =b 2c -a . 由得OP =eOQ ,可得b 2c -a=e ×b 2a +c,所以a +c =e (c -a ),即1+e =e (e -1), 整理得e 2-2e =1,又e >1,所以e =2+1.g (x )=e x +3x -a (a ∈R ,e 为自然对数的底数),定义在R 上的连续函数f (x )满足:f (-x )+f (x )=x 2,且当x <0时,f ′(x )<x ,假设∃x 0∈{x |f (x )+2≥f (2-x )+2x },使得g ()g ()x 0=x 0,那么实数a 的取值范围为________. 答案(]-∞,e +2解析 设F (x )=f (x )-x 22,那么F ′(x )=f ′(x )-x ,所以当x <0时,F ′(x )<0,故函数F (x )=f (x )-x 22是()-∞,0上的单调递减函数,又由f (-x )+f (x )=x 2可知,F (-x )+F (x )=f (-x )+f (x )-2×x 22=0,那么函数F (x )=f (x )-x 22是奇函数,所以函数F (x )=f (x )-x 22是()-∞,+∞上的单调递减函数.由题设中f (x )+2≥f ()2-x +2x 可得F (x )≥F ()2-x ,解得x ≤1,由g (g (x 0))=x 0,得g (x 0)=x 0,所以问题转化为x =e x+3x -a 在(]-∞,1上有解,即a =e x+2x 在(]-∞,1上有解,令h (x )=e x+2x ,x ∈(-∞,1], 那么h ′(x )=e x+2>0,故h (x )=e x+2x 在(]-∞,1上单调递增,那么h (x )≤h (1)=e +2,即a ≤e+2.。
2021年江苏高三数学高考模拟试卷(八)附答案解析
02While 41End While Pr intS I I I I S S I S←←←+←+≤(第5题)2021年江苏高三数学高考模拟试卷(八)第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分. 1. 已知集合{2 3}A =,,2{1 log }B a =,,若{3}A B =,则实数a 的值为 ▲ .2. 已知复数z 满足i 1i z =+(i 为虚数单位),则复数i z -的模为 ▲ .3. 将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则向上的点数之差的绝对值...是2的概率为 ▲ . 4. 工人甲在某周五天的时间内,每天加工零件的个数用茎叶图表示如下图(左边一列的 数字表示零件个数的十位数,右边的数字表示零件个数的个位数),则该组数据的 方差2s 的值为 ▲ .5. 根据上图所示的伪代码,可知输出的结果S为 ▲ .6.设实数y x ,满足0121x y x y x y -⎧⎪+⎨⎪+⎩≥,≤,≥,则32x y +的最大值为 ▲ .7. 若“122x ⎡⎤∃∈⎢⎥⎣⎦, ,使得2210x x -λ+<成立”是假命题,则实数λ的取值范围是 ▲ . 8. 设等差数列{}n a 的公差为d (0≠d ),其前n 项和为n S .若22410a a =,122210S S =+,则d 的值为 ▲ .9. 若抛物线24=x y 的焦点到双曲线C :22221-=y x a b(00)>>a b ,的渐近线距离等于13,则双曲线C的离心率为 ▲ .10.将一个半径为2的圆分成圆心角之比为1:2的两个扇形,且将这两个扇形分别围成圆锥的侧面,则所得体积较小的圆锥与较大圆锥的体积之比为 ▲ . 11.若函数()()ππ()sin 363f x a x x =++-是偶函数,则实数a 的值为 ▲ .12.若曲线21()ln (2)+12f x x ax a x =+-+上存在某点处的切线斜率不大于5-,则正实数a的最小值为 ▲ .13.在平面凸四边形ABCD 中,22AB =3CD =,点E 满足2DE EC =,且 ||||2AE BE ==.若165AE DE ⋅=,则AD BC ⋅的值为 ▲ . 14.设函数()()21f x x a x a x x a =---++(0a <).若存在[]011x ∈-,,使0()0f x ≤, 则a 的取值范围是 ▲ .1872212(第4题)二、解答题:本大题共6小题,共计90分. 15.(本小题满分14分)已知向量m =(cos α,sin α),n =(-1,2). (1)若m ∥n ,求sin α-2cos αsin α+cos α的值;(2)若|m -n |= 2,α∥()ππ2,,求cos ()π4+α的值.16.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是平行四边形,平面ABP ⊥平面BCP ,90APB ∠=︒,BP BC =,M 为CP 的中点.求证:(1)AP //平面BDM ; (2)BM ACP ⊥平面.17.(本小题满分14分)如图,是一个半径为2千米,圆心角为3π的扇形游览区的平面示意图.点C 是半径OB 上一点,点D 是圆弧AB 上一点,且//CD OA .现在线段OC 、线段CD 及圆弧DB 三段所示位置设立广告位,经测算广告位出租收入是:线段OC 处每千米为2a 元,线段CD 及圆弧DB 处每千米均为a 元.设AOD x ∠=弧度,广告位出租的总收入为y 元.(1)求y 关于x 的函数解析式,并指出该函数的定义域;(2)试问x 为何值时,广告位出租的总收入最大,并求出其最大值.18.(本小题满分16分)已知椭圆22122:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为12,右焦点为圆2222:(1)C x y r -+=的圆心,且圆2C 截y 轴所得弦长为4.(1)求椭圆1C 与圆2C 的方程;(2)若直线l 与曲线1C ,2C 都只有一个公共点,记直线l 与圆2C 的公共点为A ,求点A 的坐标.ABCDPM(第16题)OABCD(第17题)19.(本小题满分16分)设区间[33]D =-,,定义在D 上的函数3()1f x ax bx =++(0a b >∈R ,),集合 {|()0}A a x D f x =∀∈,≥.(1)若16b =,求集合A ;(2)设常数0b <.① 讨论()f x 的单调性; ② 若1b <-,求证:A =∅.20.(本小题满分16分)已知数列{}n a 的各项均为正数,11=a ,前n 项和为n S ,且n n S n a λλ21221=--+,λ为正常数.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记nn nS b a =,11n n k n c S S -=+(*22k n k n ∈+N ,,≥).求证:① 1+<n n b b ; ② 1n n c c +>.数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定两题,并在相应的答题区域内作答.................. A .[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,已知AB ,CD 是圆O 的两条弦,且AB 是线段CD 的垂直平分线,已知AB =6, CD =25,求线段AC 的长度.B .[选修4-2:矩阵与变换] (本小题满分10分)已知矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A 的一个特征值为2,其对应的一个特征向量为21⎡⎤=⎢⎥⎣⎦α. 若x a y b ⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦A ,求x ,y 的值.DCBA(第21—A 题)C .[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在直角坐标系xOy 中,已知曲线C 的参数方程是3cos 13sin 3x y αα=+⎧⎨=+⎩,(α是参数).若以O 为极点,x轴的正半轴为极轴,取与直角坐标系中相同的单位长度,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin()24π+=ρθ.求直线l 被曲线C 截得的线段长.D .[选修4-5:不等式选讲] (本小题满分10分)已知,,a b c ∈R ,且3a b c ++=, 22226a b c ++=,求a 的取值范围.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答卷纸指定区域内........作答. 22.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,已知AB AC ⊥,2AB =,4AC =,13AA =.D 是线段BC 的中点.(1)求直线1DB 与平面11A C D 所成角的正弦值; (2)求二面角111B A D C --的大小的余弦值.23.(本小题满分10分)在教材中,我们已研究出如下结论:平面内n 条直线最多可将平面分成211122n n ++个部分.现探究:空间内n 个平面最多可将空间分成多少个部分,N*n ∈. 设空间内n 个平面最多可将空间分成32()1f n an bn cn =+++个部分. (1)求a b c ,,的值;(2)用数学归纳法证明此结论.AB CDA 1B 1C 1(第22题)()1,0AOxy11,33B ⎛⎫ ⎪⎝⎭11,22C ⎛⎫⎪⎝⎭参考答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分. 1.【答案】8 【解析】因为{3}A B =,所以2log 3a =,即8a =.25【解析】本题考查了复数的运算和模的概念. 因为zi 1i =+,所以1z i =-.|i |125z i -=-= 3.【答案】29【解析】设向上的点数之差的绝对值...是2为随机事件A ,将一颗质地均匀的骰子先后 抛掷2次共有36个基本事件,事件A 共包含(13)-,(24)-,(31)-,(35)-,(42)-, (46)-,(53)-,(64)-共8个基本事件 ,所以82()369P A ==.4.【答案】225【解析】由茎叶图可以得到样本的平均值20x =,所以 ()()()()()222222182017202220212022202255s -+-+-+-+-==.5.【答案】12【解析】第一次执行循环体计算两个变量的结果为3,3I S ==;第二次执行循环体计算两个 变量的结果为4,7I S ==;第三次执行循环体计算两个变量的结果为5,12I S ==;所以 输出的结果为12. 6.【答案】3【解析】画出可性域如图所示,求出代入点(1,0)A , 求出32x y +最大值为3. 7.【答案】22λ≤【解析】命题的否定是“122x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦, ,都有2210x x -λ+≥成立”,且是真命题,所以 12x x λ+≤对122x ⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,恒成立,所以()min12x x λ+≤.因为1222x x +≥1222x ⎥=⎡⎤⎢⎣⎦,时成立,所以()min122x x +=,即22λ≤8.【答案】10-【解析】因为22410a a =(0d ≠),所以410a a =-.又因为410a a =-即70a =,122210S S =+, 所以11160,24132210,a d a d a d +=⎧⎨+=++⎩解答10d =-.9.【答案】3【解析】本题考查了抛物线焦点坐标和双曲线的离心率.因为抛物线24x y =的焦点为()0,1P ,双曲线22221x y a b -=的渐近线为b y x a=±.根据点到直线的22131b a=+,化简有3c e a ==.10.【答案】110【解析】本题考查了空间几何体的体积问题.因为圆分成圆心角之比为1:2的两个扇形,所以两个扇形圆心角分别为123l π=和243l π=.1223r ππ=和2423r ππ=,解得123r =,243r =.21242433h ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭, 2242543h ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭.所以21112222114423393111625103393r h v v r h ππππ⋅⋅===⋅⋅. 11.【答案】1-【解析】()()()2πππ()sin 33666f x a x x a x ϕ=+-+=+++,因为()f x 是偶函数,所以2(0)3f a =±+2332a a -=±+1a =-. 12.【答案】9 本题考查了曲线的切线存在性的问题.【解析】因为21()ln (2)+12f x x ax a x =+-+,所以`1()(2)f x ax a x=+-+.存在某点处的切线斜率不大于5-,所以存在()0,x ∈+∞,1(2)5ax a x+-+≤-.得到 12(2)5ax a x ⎛⎫⋅+≤- ⎪⎝⎭,当且仅当1ax x =取“=”,化简得230a a -≥,解得9a ≥.13.【答案】2【解析】本题考查了平面向量的线性运算和平面向量数量积. 因为3CD =,点E 满足2DE EC =,所以2DE =,1EC =.||||2AE BE ==,22AB =2AEC π∠=.又因为165AE DE ⋅=,所以16cos 5AE DE AED ∠=,得到4cos 5AED ∠=. 又()3cos cos 5BEC AEB AED π∠=-∠-∠=. ()()AD BC AE ED BE EC ⋅=+•+,AE EC ED BE ED EC =•+•+•,()()cos cos AE EC AEC ED BE BED ED EC ππ=-∠+-∠-, 4321221255=⨯⨯+⨯⨯-⨯, 2=. 14.【答案】[322]-,【解析】① 若1a -≤,222222110()2210 1.x ax a a x f x ax a a x ⎧-+++-<⎪=⎨-+++⎪⎩,≤,,≤≤ 当01x ≤≤时,2()221f x ax a a =-+++为递增函数,且2(0)(1)f a =+, 当10x -<≤时,22()2221f x x ax a a =-+++的对称轴为2a x =,若存在0[11]x ∈-,,使得0()0f x ≤,则12(1)0a f ⎧-⎪⎨⎪-⎩≤≤或12()02a a f ⎧>-⎪⎨⎪⎩≤,即22430a a a -⎧⎨++⎩≤≤或221420a a a -<-⎧⎨++⎩≤≤,解得31a --≤≤.② 若10a -<<,22222211()222102210 1.ax a a x a f x x ax a a a x ax a a x ⎧-++-<⎪=-+++<⎨⎪-+++⎩,≤,,≤,,≤≤当01x ≤≤时,2()221f x ax a a =-+++为递增函数,且2(0)(1)f a =+, 当1x a -<≤时,2()221f x ax a a =-++为递减函数,且2()(1)f a a =+, 当0a x <≤时,22()2221f x x ax a a =-+++的对称轴为2a x =,若存在[]011x ∈-,,使得0()0f x ≤, 则()02a f ≤,即2420a a ++≤,解得2222a ---+≤≤,又10a -<<,所以122a -<-≤. 综上可得,322a --≤≤,即a 的取值范围为[322]--,. 二、解答题:15.【解】(1)因为 m ∥n ,所以sin α=-2cos α. …… 4分所以原式=4. …… 6分 (2)因为 |m -n |=2,所以2sin α-cos α=2. …… 9分所以cos 2α=4(sin α-1)2,所以1-sin 2α=4(sin α-1)2, 所以α∈()ππ2,,所以34sin ,cos 55αα==-. …… 12分 所以原式=7210-. …… 14分16.【解】(1)设AC 与BD 交于点O ,连结OM ,因为ABCD 是平行四边形,所以O 为AC 中点,………2分 因为M 为CP 的中点,所以AP ∥OM ,…………………4分又AP ⊄平面BDM ,OM ⊂平面BDM ,所以AP ∥平面BDM .…………………………7分(2)平面ABP ⊥平面BCP ,交线为BP , 因为90APB ∠=︒,故AP BP ⊥, 因为AP ⊂平面ABP ,所以AP ⊥平面BCP ,……………9分 因为BM ⊂平面BCP ,所以AP ⊥BM . ……………11分 因为BP BC =,M 为CP 的中点,所以BM CP ⊥.……12分 因为APCP P =,AP CP ⊂,平面ACP ,所以BM ⊥平面ACP ,……………………………………………………………14分 17.【解】(1)因为CD ∥OA ,所以rad ODC AOD x ∠=∠=, 在△OCD 中,23OCD π∠=,3COD x π∠=-,2OD =km , 由正弦定理得2432sin 3sin()sin 33OC CD x x ===ππ-, …………………………4分(注:正弦定理要呈现,否则扣2分) 得43sin 3OC x =km ,43sin()33CD x π=- km .…………………………5分 ABCDP M(第16题)O又圆弧DB 长为2()3x π- km . 所以43432[sin()2()]33y a x a x x ππ=+⨯-+- 2(3cos )3a x x x π=⨯+-+,(0)3x π∈,.…………………………7分 (2)记()2(3cos )3f x a x x x π=⨯+-+,则()2(3sin 1)2[2cos()1]6f x a x x a x π'=⨯--=⨯+-,………………8分 令()0f x '=,得6x π=. ……………………………………………………9分 当x 变化时,()f x ',()f x 的变化如下表:所以()f x 在6x π=处取得极大值,这个极大值就是最大值. 即()2(3)66f a ππ=⨯.………………………………………………………12分 答:(1)y 关于x 的函数解析式为2(3cos )3y a x x x π=⨯+-+,其定义域为 (0)3π,;(2)广告位出租的总收入的最大值为2(3)6a π元.………………………14分18.【解】(1)由题意知:112c c a =⎧⎪⎨=⎪⎩,,解得12c a =⎧⎨=⎩,, 又2223b a c =-=,所以椭圆1C 的方程为22143x y +=. …………………………………………3分因为圆2C 截y 轴所得弦长为4,所以222215r =+=,x(0)6π, 6π ()63ππ, ()f x ' + 0 - ()f x递增极大值递减所以圆2C 的方程为22(1)5x y -+=. …………………………………………6分 (2)设直线l 的方程为y kx m =+,则251k=+即 22425k m km -=-①…………………………………………………………8分由22143y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,,得222(34)84120k x kmx m +++-=,…………………………10分因为直线l 与曲线1C 只有一个公共点,所以22226416(3)(34)0k m m k ∆=--+=,化简,得 22430k m -+=②……………………………………………………12分①②联立,解得122k m ⎧=⎪⎨⎪=⎩,,或122k m ⎧=-⎪⎨⎪=-⎩.,……………………………………………13分由22122(1)5y x x y ⎧=+⎪⎨⎪-+=⎩,,解得02A (,), ………………………………………………14分 由22122(1)5y x x y ⎧=--⎪⎨⎪-+=⎩,,解得02A -(,),………………………………………………15分 故直线l 与圆2C 的公共点A 的坐标为02(,)或(02)-,.…………………………16分 19.【解】(1)当16b =时,31()16f x ax x =++,则21()36f x ax '=+.由0a >可知()0f x '>恒成立,故函数()f x 在[33]-,上单调递增,…… 2分 所以min 1()(3)2702f x f a =-=-+≥,解得1054a <≤,所以集合1{|0}54A a a =<≤. …… 4分(2)① 由3()1f x ax bx =++得2()3f x ax b '=+,因为00a b ><,,则由()0f x '=,得1,212()3b x x x a -=±<.在R 上列表如下:x1(,)x -∞ 1x 12(,)x x 2x 2(,)x +∞()f x '+ 0 - 0 +()f x单调递增 极大值 单调递减 极小值 单调递增(∥)当23x ≥,即027b a <-≤时,则12[33][]x x -⊆,,,所以()f x 在[33]-,上单调递减; …… 6分 (ⅱ)当23x <,即27b a >-时,此时13x >-,()f x 在1[3]x -,和2[3]x ,上单调递增;在12()x x ,上单调递减. 综上,当027b a <-≤时,()f x 在[33]-,上单调递减; 当27b a >-时,()f x 在33b a ⎡--⎢⎣,,33b a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增; 在(33b b a a---,上单调递减. …… 8分 ②(方法一)当1b <-时,由①可知,(∥)当027b a <-≤时,()f x 在[33]-,上单调递减, 所以min ()(3)2731312110f x f a b b b b ==++-++=+<-<≤,这与()0x D f x ∀∈,≥恒成立矛盾,故此时实数a 不存在; …… 10分 (ⅱ)当27b a >-时,()f x 在33b a ⎡--⎢⎣,,33b a ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增; 在(33b b a a---,上单调递减,所以min 2()min{(3)()}f x f f x =-,. …… 12分 若(3)27310f a b -=--+<,这与()0x D f x ∀∈,≥恒成立矛盾, 故此时实数a 不存在;若(3)27310f a b -=--+>,此时3222()1f x ax bx =++, 又222()30f x ax b '=+=,则223b ax =-, 33222222224()1()1111333327bx b b b b f x ax bx x bx a a=++=-++=+=-=--.…… 14分下面证明341027b a-<,也即证:3427b a ->. 因为27ba >-,且27310a b --+>,则2731a b <-+, 下证:3431b b ->-+.令3()431(1)g b b b b =-+<-,则2()1230g b b '=->,所以()g b 在(,1]-∞-上单调递增,所以()(1)0g b g <-=,即2()0f x <. 这与()0x D f x ∀∈,≥恒成立矛盾,故此时实数a 不存在.综上所述,A =∅. …… 16分 (方法二)(∥)当0x =时,(0)1f =≥0成立;(ⅱ)当(0,3]x ∈时,由题意可知31ax bx -≥-恒成立,则231b a x x -≥-,设231()b g x x x =--,则3442323()b bx g x x x x+'=+=, 令()0g x '=,解得32x b =-.因为1b <-,所以3032b <-<,所以()g x 在3(0)2b -,上单调递增,在3(3]2b-,上单调递减, 所以333max3484()()292727b b b g x g b =-=-+=-,所以3427b a ≥-; …… 12分 (ⅲ)当[30)x ∈-,时,由题意可知31ax bx -≥-恒成立,则231b a x x -≤-.设231()b g x x x =--,则3442323()b bx g x x x x+'=+=, 因为1b <-,所以()0g x '>恒成立,所以()g x 在[3,0)-上单调递增, 所以min 1()(3)927b g x g =-=-+,所以1927b a -+≤.若A ≠∅,则存在实数a 满足34127927b b a -+-≤≤,则34127927b b -+-≤成立,即34310b b -+≥,也即2(1)(21)0b b +-≥成立, 则1b -≥,这与1b <-矛盾,所以A =∅. …… 16分20.【解】(1)由22112n n a n S λλ+--=,得221(1)12(2)n n a n S n λλ----=≥,两式相减得22212n n n a a a λλ+--=,也即221()n n a a λ+=+.又00n a λ>>,,所以1(2)n n a a n λ+=+≥. …… 2分 当1n =时,2221122a a λλλ--==,则211a a λλ=+=+, 所以1n n a a λ+=+(*n ∈N ),所以数列{}n a 是首项为1,公差为λ的等差数列, 所以1(1)1n a n n λλλ=+-=+-. …… 4分 (2)① 由(1)知2(2)2n n nS λλ+-=,所以22(2)(2)12()12(1)21n n nn nSn n n b n a n n n λλλλλλλλλλ+-+-====++-+-+-,…… 6分则21111(1)(22)2(1)021(1)12(1)((1)1)n n n n n n n b b n n n n ++-+-+-=+-=⋅>+-++-+λλλλλλ,所以1n n b b +<得证. …… 8分 ② 1111111()()n n n k n n k nc c S S S S ++----=+-+ 111111()()n n k n k nS S S S +---=-+- 111n k nn n k n k n a a S S S S +-+----=+⋅⋅ 11111k n n k n k n n n a a S S S S -+---+=⋅-⋅111111k n k n n n S b S b ---+=⋅-⋅, …… 12分 因为22k n +≥,所以1n k n +<-,1n k n <--. 由0n a >,所以10n k n S S --<<,所以1110k n nS S --<<, 又因为10n k n b b +-<<,所以1110k n n b b -+<<,所以10n n c c +-<,所以1n n c c +>得证. …… 16分数学Ⅱ(附加题)参考答案21-A .连接BC 设,AB CD 相交于点E ,AE x =,因为AB 是线段CD 的垂直平分线,所以AB 是圆的直径,∠ACB =90° ……………………2分 则6EB x =-,5CE = ……………………………4分 由射影定理得2CE AE EB = ……………………………6分 即有(6)5x x -=解得1x =(舍)或5x = ………………………………8分 所以 25630AC AE AB ==⨯=,30AC ……………………………………………10分21-B .由条件知,2=A αα,即1222111a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦,即2422a b +⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-+⎣⎦⎣⎦, AB E所以24,22,a b +=⎧⎨-+=⎩ 解得2,4.a b =⎧⎨=⎩所以1214⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A . …… 5分 则12221444x x x y y y x y +⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤===⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥--+⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦A ,所以22,44,x y x y +=⎧⎨-+=⎩解得0,1.x y =⎧⎨=⎩ 所以x ,y 的值分别为0,1. …… 10分21-C .由3cos 1,3sin 3,x y αα=+⎧⎨=+⎩得13cos ,33sin ,x y αα-=⎧⎨-=⎩两式平方后相加得22(1)(3)9x y -+-=. ………………………………4分 所以曲线C 是以(1,3)为圆心,半径等于3的圆.直线l 的直角坐标方程为20x y +-=, ……………… …………………………6分 圆心C 到l 的距离是22d =,所以直线l 被曲线C 截得的线段长为29227-= ……………………………10分 21-D .因为22262a b c -=+ ………………………………………………………………2分2221(2)(1)32b c =++2222()(3)33b c a +=-≥,………………………6分 即25120a a -≤,所以 1205a ≤≤.……………………………………………10分 22.解:因为在直三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,所以分别以AB 、AC 、1AA 所在的直线为x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系,则111(0,0,0),(2,0,0),(0,4,0),(0,0,3),(2,0,3),(0,4,3)A B C A B C .因为D 是BC 的中点,所以(1,2,0)D , …… 2分 (1)因为111(0,4,0),(1,2,3)A C A D ==-,设平面11A C D 的法向量1111(,,)n x y z =,则1111100n A C n A D ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即111140230y x y z =⎧⎨+-=⎩,取111301x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩,所以平面11A C D 的法向量1(3,0,1)n =,而1(1,2,3)DB =-, 所以111111335cos ,35n DB n DB n DB ⋅<>==⋅ 所以直线1DB 与平面11A C D 335…… 5分 (2)11(2,0,0)A B =,1(1,2,3)DB =-,设平面11B A D 的法向量2222(,,)n x y z =,则2112100n A B n DB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即222220230x x y z =⎧⎨-+=⎩,取222032x y z =⎧⎪=⎨⎪=⎩,平面11B A D 的法向量2(0,3,2)n =,所以121212130cos ,65n n n n n n ⋅<>==⋅, 二面角111B A D C --130. …… 10分 23. (1)由(1)2(2)4(3)8f f f ===,,,得18+42327937a b c a b c a b c ++=⎧⎪+=⎨⎪++=⎩,,,解得15066a b c ===,,.3分(2)用数学归纳法证明315()1N*66f n n n n =++∈,.①当1n =时,显然成立. ……………………………………………4分 ②假设当n k =时成立,即315()166f k k k =++,那么当+1n k =时,在k 个平面的基础上再添上第1k +个平面,因为它和前k 个平面都相交,所以可得到k 条互不平行且不共点的交线,且其中任 何3条直线不共点,这k 条交线可以把第1k +个平面划分成211122k k ++个部分. 每个部分把它所在的原有空间区域划分成两个区域,因此,空间区域的总数增加了211122k k ++个,所以 (1)()f k f k +=+211122k k ++……………………………………………7分315166k k =+++211122k k ++ 315(1)(1)166k k =++++, 即+1n k =时,结论成立. ……………………………………………9分根据①②可知,315()1N*66f n n n n =++∈,.…………………………………10分。
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综合仿真练(八)
1.(2021·通州中学)若复数z 满足z i
z -i
=1,其中i 为虚数单位,则复数z 的模为________.
解析:由
z i
z -i
=1得z i =z -i ,即z =
i 1-i ,所以|z |=|i||1-i|=12=22
. 答案:
2
2
2.已知集合M ={0,1,3},N ={x |x =3a ,a ∈M },则M ∩N =________.
解析:因为M ={0,1,3},N ={x |x =3a ,a ∈M },所以N ={0,3,9},所以M ∩N ={0,3}. 答案:{0,3}
3.在区间(0,5)内任取一个实数m ,则满足3<m <4的概率为________. 解析:根据几何概型的概率计算公式得,满足3<m <4的概率为P =4-35-0=15.
答案:15
4.已知一组数据x 1,x 2,…,x 100的方差是2,则数据3x 1,3x 2,…,3x 100 的标准差为________. 解析:由x 1,x 2,…,x 100的方差是2,则3x 1,3x 2,…,3x 100的方差是18,所以所求标准差为3 2.
答案:3 2
5.在如图所示的算法中,输出的i 的值是________.
解析:当i =1时,S =2;当i =3时,S =6;当i =5时,S =30;当i =7时,S =210>200.所以输出的i =7.
答案:7
6.双曲线x 2a 2-y 2
b
2=1的右焦点到渐近线的距离是其到左顶点距离的一半,则双曲线的离
心率e =________.
解析:由双曲线的性质“焦点到渐近线的距离等于b ”,则b =
a +c
2
,即a 2
+⎝
⎛⎭
⎪⎫a +c 22=
c 2.整理得3c 2-2ac -5a 2=0,所以3e 2-2e -5=0,解得e =53
.
答案:53
7.设正四棱柱ABCD A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 的边长为1,其表面积为14,则AA 1=________. 解析:正四棱柱的表面积为14,两个底面积之和为2,故侧面积为12,则AA 1=3. 答案:3
8.在平面直角坐标系xOy 中,若曲线y =ln x 在x =e(e 为自然对数的底数)处的切线与直线ax -y +3=0垂直,则实数a 的值为________.
解析:因为y ′=1x ,所以曲线y =ln x 在x =e 处的切线的斜率k =y ′|x =e =1
e .又该切
线与直线ax -y +3=0垂直,所以a ·1
e
=-1,所以a =-e.
答案:-e
9.若不等式组⎩⎪⎨⎪⎧
y ≤x +2,y ≥x ,
0≤y ≤4,
x ≥0
表示的平面区域的面积为S ,则S
的值为________.
解析:作出不等式组表示的平面区域如图阴影部分所示,得面积S =12
(42-22
)=6. 答案:6
10.已知函数f (x )=sin ωx -3cos ωx (ω>0)在(0,π)上有且只有两个零点,则实数ω的取值范围为________.
解析:易得f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx -π3,设t =ωx -π3,因为0<x <π,所以-π3<t <ωπ-
π3.因为函数f (x )在(0,π)上有且仅有两个零点,所以π<ωπ-π
3
≤2π, 解得43<ω≤7
3
.
答案:⎝ ⎛⎦
⎥⎤43,73 11.若两个非零向量a ,b 的夹角为60°,且(a +2b )⊥(a -2b ),则向量a +b 与a -b 的夹角的余弦值是________.
解析:由(a +2b )⊥(a -2b ),得(a +2b )·(a -2b )=0,即|a |2
-4|b |2
=0,则|a |=2|b |,
cos 〈a +b ,a -b 〉=a +b ·a -b
|a +b ||a -b |
=
a 2
-b
2
a 2
+2a ·b +b 2·a 2
-2a ·b +b 2
=
3b
221b
2
=
217
. 答案:
217
12.(2021·扬州中学模拟)已知等差数列{a n }前n 项和为S n ,且S 6=-9,S 8=4,若满足不等式n ·S n ≤λ的正整数n 有且仅有3个,则实数λ的取值范围为________.
解析:不妨设S n =An 2
+Bn ,由S 6=-9,S 8=4,得⎩⎪⎨
⎪⎧
36A +6B =-9,64A +8B =4,
则⎩
⎪⎨⎪
⎧
A =1,
B =-15
2,
所以nS n =n 3-152n 2,令f (x )=x 3
-152
x 2,
则f ′(x )=3x 2
-15x =3x (x -5),易得数列{nS n }在1≤n ≤5,n ∈N *
时单调递减; 在n >5,n ∈N *
时单调递增.令nS n =b n ,有b 3=-812,b 4=-56,b 5=-1252
,b 6=-54,
b 7=-49
2
.若满足题意的正整数n 只有3个,则n 只能为4,5,6,故实数λ的取值范围为
⎣
⎢⎡⎭⎪⎫-54,-812. 答案:⎣
⎢⎡⎭⎪⎫-54,-812
13.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若a 2cos A =b 3cos B =c
6cos C ,则
cos A cos B cos C =________.
解析:由题意及正弦定理得
tan A 2=tan B 3=tan C
6
,可设tan A =2k ,tan B =3k ,tan C =6k ,k >0,而在△ABC 中,tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C ,于是k =11
6
,从而cos A cos B cos C =
320
×
215
×
1
12=110
. 答案:1
10
14.已知函数f (x )=2x 3
+7x 2
+6x
x 2+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 )=2x 3+7x 2
+6x
x 2+4x +3
=
2x +7+
6
x
x +4+
3
x
,令t =
2x +7+6
x
,由x ∈(0,4],
得t ∈[2+3,+∞),f (x )=g (t )=
2t t 2
+1=2
t +
1
t
. 而t +1t ≥4,当且仅当t =2+3时,取得等号,此时x =3,所以f (x )≤1
2.即f (x )
的最大值为1
2
.
法二:f (x )=
2x
x 2+4x +3-x 2
x 2+4x +3
=
2x x 2
+4x +3-⎝ ⎛⎭
⎪⎫x x 2+4x +32,
于是令t =
x x 2
+4x +3
,所求的代数式为y =2t -t 2
.
当x =0时,t =0;当x ≠0时,有t =
1
x +4+3x
≤123+4=2-32,所以t ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤
0,2-32,当t =2-32时, 2t -t 2
有最大值12
,此时x = 3.
答案:12。