江苏省苏州市2020届高三上学期期末考试 数学 Word版含答案

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江苏省苏州市2020~2021学年第一学期高三期初调研试卷数学(word版含答案)

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江苏省苏州市2020~2021学年第一学期高三期初调研试卷数学试题2020.9一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共计40分.在每小题给出的四个选项中,只有一个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)1.集合A ={}2230x x x --≤,B ={}1x x >,A B =A .(1,3)B .(1,3]C .[﹣1,+∞)D .(1,+∞)2.复数z 满足(1+i)z =2+3i ,则z 在复平面表示的点所在的象限为A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限3.421(2)x x -的展开式中x 的系数为 A .﹣32 B .32 C .﹣8 D .84.已知随机变量ξ服从正态分布N(1,2σ),若P(ξ<4)=0.9,则P(﹣2<ξ<1)为A .0.2B .0.3C .0.4D .0.65.在△ABC 中,AB AC 2AD +=,AE 2DE 0+=,若EB AB AC x y =+,则A .y =2xB .y =﹣2xC .x =2yD .x =﹣2y6.大西洋鲑鱼每年都要逆流而上,游回到自己出生的淡水流域产卵,记鲑鱼的游速为v (单位:m /s ),鲑鱼的耗氧量的单位数为Q .科学研究发现v 与3Q log 100成正比,当v =1m /s 时,鲑的耗氧量的单位数为900.当v =2m /s 时,其耗氧量的单位数为A .1800B .2700C .7290D .81007.如图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为1,则下列四个命题不正确的是A .直线BC 与平面ABC 1D 1所成的角等于4πB .点C 到面ABC 1D 1的距离为2C .两条异面直线D 1C 和BC 1所成的角为4πD .三棱柱AA 1D 1—BB 1C 18.设a >0,b >0,且2a +b =1,则12a a a b ++ A .有最小值为4 B .有最小值为221+C .有最小值为143D .无最小值 二、 多项选择题(本大题共4小题,每小题5分, 共计20分.在每小题给出的四个选项中,至少有两个是符合题目要求的,请把答案添涂在答题卡相应位置上)9.A ,B 是不在平面α内的任意两点,则A .在α内存在直线与直线AB 异面 B .在α内存在直线与直线AB 相交C .存在过直线AB 的平面与α垂直D .在α内存在直线与直线AB 平行10.水车在古代是进行灌溉引水的工具,亦称“水转简车”,是一种以水流作动力,取水灌田的工具.据史料记载,水车发明于隋而盛于唐,距今已有1000多年的历史,是人类的一项古老的发明,也是人类利用自然和改造自然的象征,如图是一个半径为R 的水车,一个水斗从点A(3,33-)出发,沿圆周按逆时针方向匀速旋转,且旋转一周用时120秒.经过t 秒后,水斗旋转到P 点,设点P 的坐标为(x ,y ),其纵坐标满足()R y f t == sin()t ωϕ+(t ≥0,ω>0,2πϕ<),则下列叙述正确的是 A .3πϕ=-B .当t ∈(0,60]时,函数()y f t =单调递增C .当t ∈(0,60]时,()f t 的最大值为33D .当t =100时,PA 6=11.把方程1x x y y +=表示的曲线作为函数()y f x =的图象,则下列结论正确的有A .()y f x =的图象不经过第三象限B .()f x 在R 上单调递增C .()y f x =的图象上的点到坐标原点的距离的最小值为1D .函数()()g x f x x =+不存在零点12.数列{}n a 为等比数列A .{}1n n a a ++为等比数列B .{}1n n a a +为等比数列C .{}221n n a a ++为等比数列D .{}n S 不为等比数列(n S 为数列{}n a 的前n 项和三、填空题(本大题共4小题, 每小题5分,共计20分.请把答案填写在答题卡相应位置上)13.已知tan 2α=,则cos(2)2πα+= .14.已知正方体棱长为2,以正方体的一个顶点为球心,以为半径作球面,则该球面被正方体表面所截得的所有的弧长和为 .15.直线40kx y ++=将圆C :2220x y y +-=分割成两段圆弧之比为3:1,则k = .16.已知各项均为正数的等比数列{}n a ,若4321228a a a a +--=,则872a a +的最小值为 .四、解答题(本大题共6小题,共计70分.请在答题卡指定区域内作答.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△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,△ABC 的面积为S .现在以下三个条件:①(2c +b)cosA +acosB =0;②sin 2B +sin 2C ﹣sin 2A +sinBsinC =0;③a 2﹣b 2﹣c 2S .请从以上三个条件中选择一个填到下面问题中的横线上,并求解.已知向量m =(4sin x ,,n =(cos x ,sin 2x ),函数()23f x m n =⋅-,在△ABC。

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2019~2020学年第一学期高三期初调研试卷数学I一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请把答案直接填在答题卡相应位置上......... 1.已知集合{1,3}A =,{3,9}B =,则A B =_____.【答案】{}1,3,9 【解析】 【分析】根据并集的运算即可求解.【详解】集合{1,3}A =,{3,9}B =, 由并集的运算可得{}1,3,9A B =,故答案为:{}1,3,9.【点睛】本题考查了并集的简单运算,属于基础题. 2.如果复数2()3bib R i-∈+的实部与虚部互为相反数,则b 等于_____. 【答案】1 【解析】 【分析】根据复数的除法运算化简,结合复数的实部与虚部互为相反数,即可求得b 的值. 【详解】复数2()3bib R i-∈+, 由复数除法运算化简可得()()()()2326233331010bi i bi b bi i i i ----+==-++-, 因为复数的实部与虚部互为相反数, 即62301010b b -+⎛⎫+-= ⎪⎝⎭,解得1b =, 故答案为:1.【点睛】本题考查了复数的概念,复数的除法运算,属于基础题.3.下表是某同学五次数学附加题测试的得分情况,则这五次测试得分的方差为______.【答案】4 【解析】 【分析】根据表格可计算得五次测试得分的均值,由方差公式即可求得五次测试成绩的方差. 【详解】由表格可知,五次测试得分的均值为3330272931305++++=,由方差公式可得()()()()()2222221333030302730293031305s ⎡⎤=-+-+-+-+-⎢⎥⎣⎦ 12045=⨯=, 故这五次测试成绩的方差为4. 故答案为:4.【点睛】本题考查了平均数与方差的求法,属于基础题.4.已知4瓶饮料中有且仅有2瓶是果汁饮料,从这4瓶饮料中随机取2瓶,则所取两瓶中至少有一瓶是果汁饮料的概率是_________. 【答案】56【解析】 【分析】先求出从4瓶饮料中随机抽出2瓶的所有的抽法种数,再求出取出的2瓶不是果汁类饮料的种数,利用对立事件的概率即可求得.【详解】从4瓶饮料中随机抽出2瓶,所有的抽法种数为24C =6(种), 取出的2瓶不是果汁类饮料的种数为22C =1(种). 所以所取2瓶中至少有一瓶是果汁类饮料的概率为P =1﹣16=56. 故答案为56.【点睛】本题考查了古典概型及其概率计算公式,考查了对立事件的概率,解答的关键是掌握对立事件的概率和等于1,属于基础题.5.根据如图所示的伪代码,当输入的,a b分别为2,3时,最后输出的b的值为______.【答案】2【解析】【分析】根据程序代码,即可求得输出值.【详解】由程序框图可知,当输入的,a b分别为2,3时,235a a b=+=+=,532b a b=-=-=,所以输出的2b=,故答案为:2.【点睛】本题考查了伪代码的简单应用,属于基础题.6.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线22221x ya b-=(0,0a b>>)的两条渐近线的方程为2y x=±,则该双曲线的离心率为_______.5【解析】【分析】由双曲线的两条渐近线方程是y=±2x,得b=2a,从而225c a b a=+=,即可求出双曲线的离心率.【详解】∵双曲线22221x ya b-=(0,0a b>>)的两条渐近线方程是y=±2x,∴2b a =,即b =2a ,∴225c a b a =+=,∴5ce a==. 故答案为5.【点睛】本题考查双曲线的离心率,考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,属于基础题. 7.如图,在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,若四边形AA 1C 1C 是边长为4的正方形,且AB =3,BC =5,M 是AA 1的中点,则三棱锥A 1﹣MBC 1的体积为_____.【答案】4 【解析】 【分析】用等体积法将三棱锥A 1﹣MBC 1的体积转化为三棱锥11C A MB -的体积即可.【详解】∵在直三棱柱ABC ﹣A 1B 1C 1中,若四边形AA 1C 1C 是边长为4的正方形,且AB =3,BC =5,∴A 1C 1⊥AA 1,AC 2+AB 2=BC 2,∴A 1C 1⊥A 1B 1, ∵AA 1∩A 1B 1=A 1,∴A 1C 1⊥平面A 1MB , ∵M 是AA 1的中点,∴1111134222A MBAA BSS ⎛⎫==⨯⨯⨯= ⎪⎝⎭3, ∴三棱锥A 1﹣MBC 1的体积:1111111113433A MBC C A MB A MB V V SAC --==⨯⨯=⨯⨯=4. 故答案为:4.【点睛】本题考查等体积法求三棱锥的体积,考查学生转化与化归的思想,考查学生基本计算能力,是一个常考点.8.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1530S =,71a =,则10S 的值为_____. 【答案】-5【解析】 【分析】根据等差数列的前n 项和公式,结合通项公式及性质即可求得首项和公差,进而代入前n 项和公式即可求得10S 的值.【详解】由等差数列前n 项和公式可得()1151581515302a a S a ⨯+===,则82a =,由等差数列的通项公式可得117261a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得151a d =-⎧⎨=⎩,所以()10109105152S ⨯=⨯-+⨯=-, 故答案为:-5.【点睛】本题考查了等差数列通项公式及前n 项和公式的简单应用,属于基础题.9.已知()y f x =是定义在R 上的偶函数,当[0,)x ∈+∞时,sin ,[0,1)()(1),[1,)x x f x f x x ∈⎧=⎨-∈+∞⎩,则56f π⎛⎫--= ⎪⎝⎭_______. 【答案】12【解析】 【分析】根据偶函数性质可知5566f f ππ⎛⎫⎛⎫--=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,结合函数解析式可知当1x ≥时为周期等于1的周期函数,所以566f f ππ⎛⎫⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,代入即可求解. 【详解】()y f x =是定义在R 上的偶函数, 所以5566f f ππ⎛⎫⎛⎫--=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当[0,)x ∈+∞时,sin ,[0,1)()(1),[1,)x x f x f x x ∈⎧=⎨-∈+∞⎩, 即当1x ≥时为周期等于1的周期函数, 即566f f ππ⎛⎫⎛⎫+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 所以1sin 662f ππ⎛⎫== ⎪⎝⎭, 故答案为:12. 【点睛】本题考查了分段函数的求值,偶函数与周期函数的综合应用,属于基础题. 10.已知在ABC ∆中,1AC =,3BC =.若O 是该三角形内的一点,满足()()0OA OB CA CB +⋅-=,则CO AB ⋅=_____.【答案】4 【解析】 【分析】根据平面向量数量积的运算律,结合向量的线性运算可得OA OB =,画出几何关系图示,即可由平面向量数量积运算律求得CO AB ⋅. 【详解】因为()()0OA OB CA CB +⋅-=,则()0OA OB BA +⋅=,即()()0OA OB OA OB +⋅-=, 所以220OA OB -=,即OA OB =, 所以O 在AB 的垂直平分线上, 由题意可知1AC =,3BC =. 设AB 中点为M ,如下图所示:由平面向量的线性运算及数量积运算律可得()CO AB CM MO AB ⋅=+⋅ CM AB MO AB =⋅+⋅ ()()12CM AB CA CB CB CA =⋅=+⋅- 221122CB CA =- 221131422=⨯-⨯=, 故答案为:4.【点睛】本题考查了平面向量数量积的运算律及几何中向量的线性运算应用,属于中档题. 11.已知sin222cos2αα-=,则2sin sin 2αα+=__________. 【答案】1或85【解析】由sin222cos2αα-=得sin 22(1cos 2)0αα-+=,即22sin cos 4cos 0ααα-=,所以cos 0α=或tan 2α=,当cos 0α=时,22sin sin 21cos 2sin cos 1ααααα+=-+=,当tan 2α=时,22222222sin 2sin cos tan 2tan 2228sin sin 2sin cos tan 1215αααααααααα+++⨯+====+++,故答案为1或85. 【点睛】在已知tan α的值求关于sin ,cos αα的函数值时,有两类问题可通过把待求式转化为tan α的式子快速求值:(1)关于sin ,cos αα的齐次分式:一次齐次式sin cos ()sin cos a b f c d ααααα+=+,二次齐次式2222sin sin cos cos ()sin sin cos cos a b c f d e f ααααααααα++=++; (2)可化为二次齐次式的代数式:22()sin sin cos cos f a b c ααααα=++22sin sin cos cos 1a b c αααα++=2222sin sin cos cos sin cos a b c αααααα++=+. 12.已知点A B 、是圆22:4O x y +=上任意两点,且满足23AB =.点P 是圆22:(4)(3)4C x y +++=上任意一点,则||PA PB +的取值范围是______.【答案】[]4,8 【解析】 【分析】根据题意在坐标系中画出两个圆,结合平面向量的线性运算,由点与圆的位置关系即可判断出取最大值和最小值时的位置,进而求解. 【详解】根据题意,画出图形关系如下图所:取AB 的中点D ,由两个圆的方程可知()()222,435CP CO ==-+-=,则()222431OD OA AD =-=-=,由平面向量线性运算可知2PA PB PD +=,当C P O D 、、、四点共线时,PD 取得最小值,此时5212PD CO CP OD =--=--=, 当C P O D '、、、四点共线时,PD 取得最大值,此时5214PD CO CP OD '=-+'=-+=, 所以[]24,8PD ∈,即||PA PB +的取值范围为[]4,8, 故答案为:[]4,8.【点睛】本题考查了平面向量与圆的综合应用,点和圆位置关系的综合应用,距离最值的求法,属于中档题.13.设实数1a ≥,若不等式||2x x a a -+≥,对任意的实数[1,3]x ∈恒成立,则满足条件的实数a 的取值范围是_____.【答案】[]71,2,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭【解析】 【分析】根据题意,将不等式变形,转化为两个函数在[1,3]x ∈内的位置关系,再对a 分类讨论,画出函数图像即可分析a 的取值范围.【详解】对于实数1a ≥,不等式||2x x a a -+≥,对任意的实数[1,3]x ∈恒成立,则2a x a x--≥对于任意的实数[1,3]x ∈恒成立, 所以函数y x a =-的图像在[1,3]x ∈时恒在2a y x-=图像的上方,当2a =时,显然成立; 当12a ≤<时,2a y x -=在第四象限,若函数y x a =-的图像在[1,3]x ∈时恒在2a y x-=图像的上方,如下图所示:此时在[1,3]x ∈时恒成立,因而12a ≤<成立;当2a >时,2a y x -=在第一象限;若函数y x a =-的图像在[1,3]x ∈时恒在2a y x-=图像的上方,如下图所示:结合图像可知,需满足2233a a a >⎧⎪-⎨-≥⎪⎩,解不等式可得72a ≥, 综上所述,满足条件的实数a 的取值范围为[]71,2,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭,故答案为:[]71,2,2⎡⎫⋃+∞⎪⎢⎣⎭.【点睛】本题考查了含参数绝对值不等式的解法,不等式与函数的关系综合应用,数形结合法求参数的取值范围,属于难题. 14.在ABC ∆中,若tan tan 3tan tan A AB C+=,则sin A 的最大值为_____. 【答案】215【解析】 【分析】根据同角三角函数中的商数关系式,结合正弦和角公式化简, 并由正弦定理将角化为边,代入余弦定理即可表示出cos A ,再由基本不等式即可求得cos A 的取值范围,进而结合同角三角函数关系式求得sin A 的取值范围,即可求得sin A 的最大值. 【详解】在ABC ∆中,tan tan 3tan tan A AB C+=,则sin cos sin cos 3cos sin cos sin A B A CA B A C+=,通分化简可得()sin cos sin cos sin 3cos sin sin A B C C B A B C+=,由正弦和角公式可得()sin sin 3cos sin sin A C B A B C+=,所以2sin 3cos sin sin AA B C=,由正弦定理代入可得23cos a bc A=,即23cos a bc A =,又由余弦定理2222cos a b c bc A =+-, 代入可得223cos 2cos bc A b c bc A =+-,所以2222cos 555b c bc A bc bc +=≥=,当且仅当b c =时取等号,则24cos 25A ≥,所以241sin 25A -≥,即221sin 25A ≤,所以sin 5A ≤,则sin A 的最大值为5.故答案为:5. 【点睛】本题考查了同角三角函数关系式的综合应用,正弦和角公式化简三角函数关系式,正弦定理与余弦定理在解三角形中的应用,基本不等式求最值,综合性强,属于难题. 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AB BC =,点P 是棱AC 的中点.(1)求证:1AB //平面1PBC ; (2)求证:平面1PBC ⊥平面11AAC C . 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)连接1CB ,与1BC 交于O ,连接OP ,由中位线定理即可证明1AB //平面1PBC ; (2)根据题意可证明BP AC ⊥及1AA PB ⊥,可得PB ⊥平面11AAC C ,再由面面垂直的判定定理可证明平面1PBC ⊥平面11AAC C .【详解】(1)证明:连接1CB ,与1BC 交于O ,连接OP ,如下图所示:则OP 为1AB C 的中位线, 所以1//OP AB ,因为OP ⊂平面1PBC ,1AB ⊄平面1PBC , 所以1AB //平面1PBC ;(2)证明:在ABC 中,AB BC =,点P 是棱AC 的中点. 所以BP AC ⊥,因为1AA ⊥平面ABC ,而PB ⊂平面ABC ,可得1AA PB ⊥ 又因为1,AC AA ⊂平面11AAC C ,且1AC AA A =∩, 所以PB ⊥平面11AAC C , 而PB ⊂平面1PBC ,所以平面1PBC ⊥平面11AAC C .【点睛】本题考查了线面平行的判定定理应用,线面垂直与面面垂直判定定理的应用,属于基础题.16.已知函数7()sin sin 412f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求函数()y f x =的最小正周期和单调递增区间;(2)当[0,]x π∈时,试求函数()y f x =的最大值,并写出取得最大值时自变量x 的值.【答案】(1)2T π=;112,2,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦(2)12x π=时,函数()y f x =的【解析】 【分析】(1)将函数解析式变形,结合正弦和角公式及辅助角公式变形,即可由正弦函数的性质求得最小正周期及单调递增区间.(2)根据自变量的范围,结合正弦函数的图像与性质即可求得最大值,结合正弦函数的性质即可求得取最大值时自变量的值.【详解】(1)将函数()y f x =的解析式变形,结合正弦和角公式与辅助角公式化简可得7()sin sin 412f x x x ππ⎛⎫⎛⎫=+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭sin sin 443x x πππ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=++++ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦3sin 244x x ππ⎛⎫⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭153sin 2x π⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,所以函数()y f x =的最小正周期为2T π=; 由正弦函数的图像与性质可知12522,22k x k k Z πππππ-+≤+≤+∈, 解得1122,1212k x k k Z ππππ-+≤≤+∈, 所以()y f x =的单调递增区间为112,2,1212k k k Z ππππ⎡⎤-++∈⎢⎥⎣⎦.(2)因为[0,]x π∈, 则5517,121122x πππ⎡⎤+∈⎢⎥⎣⎦, 当1522x ππ+=时,函数()y f x =的最大值为3, 解得此时12x π=.【点睛】本题考查了正弦和角公式及辅助角公式化简三角函数式的应用,正弦函数图像与性质的综合应用,属于基础题.17.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60的菱形的四个顶点.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线y kx =交椭圆C 于,A B 两点,在直线上存在点P ,使得PAB △为等边三角形,求k 的值.【答案】(1)2213x y +=;(2)0k =或1k =-. 【解析】试题分析:(1)求椭圆标准方程,要确定,a b 的值,题中已知四个顶点形成的菱形是确定的,而椭圆的顶点为(,0),(0,)a b ±±,因此易得,a b ;(2)本小题采取解析几何的基本解法,PAB △是等边三角形的条件是三边相等,或两内角为60°,或PO AB ⊥且3PO AO =,我们采用PO AB⊥且3PO AO=,由线段AB的中垂线与直线l相交求得点P的坐标,计算PO,直线y kx=与椭圆相交求得A点坐标,计算AO,利用3PO AO=求得k值,由于涉及到AB的垂线.因此对k按0k=和0k≠分类讨论.试题解析:(1)因为椭圆C:22221(0)x ya ba b+=>>的四个顶点恰好是一边长为2,一内角为60的菱形的四个顶点, 所以3,1a b==,椭圆C的方程为2213xy+=(2)设()11,A x y,则()11,B x y--(i)当直线AB的斜率为0时,AB的垂直平分线就是y轴,y轴与直线的交点为(0,3)P,又3,3AO PO==23AB PA PB⇒===,所以PAB△是等边三角形,所以0k=满足条件;(ii)当直线AB的斜率存在且不为0时,设AB的方程为y kx=所以221{3xyy kx+==,化简得解得12331xk=+所以222233313131kAO kk k+=+=++又AB的中垂线为1y xk=-,它l的交点记为00(,)P x y由30{1x yy xk+-==-解得31{31kxkyk=--=-则2299(1)k PO k +=-因为PAB △为等边三角形, 所以应有3PO AO =代入得到222299333(1)31k k k k ++=-+,解得0k =(舍),1k =- 综上可知,0k =或1k =-考点:椭圆的标准方程,直线与椭圆相交的综合问题.18.某地举行水上运动会,如图,岸边有,A B 两点,30BAC ︒∠=,小船从A 点以v 千米/小时的速度沿AC 方向匀速直线行驶,同一时刻运动员出发,经过t 小时与小船相遇.(水流速度忽略不计)(1)若4v =,2AB km =,运动员从B 处出发游泳匀速直线追赶,为保证在1小时内(含1小时)能与小船相遇,试求运动员游泳速度的最小值;(2)若运动员先从A 处沿射线AB 方向在岸边跑步匀速行进(0)m m t <<小时后,再游泳匀速直线追赶小船.已知运动员在岸边跑步速度为4千米小时,在水中游泳的速度为2千米小时,试求小船在能与运动员相遇的条件下v 的最大值. 【答案】(1)2;(243【解析】 【分析】(1)设运动员游泳的速度为x 千米/小时,结合余弦定理即可表示出2x ,再由二次函数性质即可求得速度的最小值.(2)根据余弦定理代入化简变形,可转化为一元二次方程,由一元二次方程有解,即可确定0∆≥,进而求得速度的最大值.【详解】(1)设运动员游泳的速度为x 千米/小时, 由余弦定理可知()()22224224cos30xt t t =+-⨯⨯,化简可得222411644x t t t ⎛=-+=-+ ⎝,因为01t <≤,所以11t≥,则当1t=3t =时,2x 取得最小值,此时2x =, 所以为保证在1小时内(含1小时)能与小船相遇,运动员游泳速度的最小值为2. (2)运动员游泳时间为t m - 小时,运动员在岸边跑步的速度为4千米小时,在水中游泳的速度为2千米小时,由余弦定理可知()()()2222424cos30t m m vt m vt -=+-⨯⨯⎡⎤⎣⎦,整理化简可得()2212840m m v t t ⎛⎫+-+-= ⎪⎝⎭,设(),0,1mk k t=∈,则上式可化为()2212840k k v +-+-=在()0,1内有解,则()()22841240v ∆=--⨯⨯-≥,解得0v <≤,当3v =时,代入方程可解得13k =,满足()0,1k ∈,所以小船在能与运动员相遇的条件下v 的最大值为3. 【点睛】本题考查了余弦定理在解三角形中的综合应用,二次函数求最值及有解的应用,属于中档题.19.已知函数()(),ln xf x eg x x ==.(1)设()()2h x g x x =-,求函数()h x 的单调增区间;(2)设01x >,求证:存在唯一的0x ,使得函数()y g x =的图象在点()()00,A x g x 处的切线l 与函数()y f x =的图象也相切;(3)求证:对任意给定的正数a ,总存在正数x ,使得不等式()11f x a x--<成立. 【答案】(1)()h x 的单调增区间为(0,2];(2)证明见解析;(3)证明见解析. 【解析】 【分析】(1)求出导函数)'(h x ,在函数定义域内由'()0h x >确定其增区间;(2)先求出()g x 在0x 处的切线方程,设这条切线与()y f x =的图象切于点11(,())x f x ,由010101()()'()'()g x f x k g x f x x x -===-,得出关于0x 的方程,然后证明此方程的解在(1,)+∞上存在且唯一.(3)把问题转化为10x e ax x ---<在(0,)+∞上有解,令()1xH x e ax x =---,则只要min ()0H x <即可.【详解】(1)h (x )=g (x )﹣x 2=lnx ﹣x 2,x ∈(0,+∞).令21()20x x h x x x x⎛- ⎝⎭⎝⎭'=-=≥,解得0x ≤<. ∴函数h (x )的单调增区间为(0,2]. (2)证明:设x 0>1,1()g x x'=,可得切线斜率01k x =,切线方程为:0001ln ()y x x x x -=-. 假设此切线与曲线y =f (x )=e x 相切于点B (x 1,1x e ),f ′(x )=e x . 则k=1x e ,∴11010ln 1x x e x k e x x x -===-. 化为:x 0lnx 0﹣lnx 0﹣x 0-1=0,x 0>1. 下面证明此方程在(1,+∞)上存在唯一解. 令u (x 0)=x 0lnx 0﹣lnx 0﹣x 0-1,x 0>1.0001()ln u x x x '=-,在x 0∈(1,+∞)上单调递增. 又u ′(1)=-1,1'()10u e e=->, ∴'()0u x =在(1,)+∞上有唯一实数解m ,0(1,)x m ∈,0'()0u x <,()u x 递减, 0(,)x m ∈+∞时,0'()0u x >,()u x 递增,而(1)20u =-<,∴0()0u x =在(1,)m 上无解,而22()30u e e =->,∴0()0u x =在(,)m +∞上有唯一解. ∴方程0()0u x =在(1,+∞)上存在唯一解.即:存在唯一的x 0,使得函数y =g (x )的图象在点A (x 0,g (x 0))处的切线l 与函数y =f (x )的图象也相切.(3)证明:()111x f x e x x x----=, 令v (x )=e x﹣x ﹣1,x >0. ∴v ′(x )=e x ﹣1>0,∴函数v (x )在x ∈(0,+∞)上单调递增, ∴v (x )>v (0)=0.∴()1110x f x e x x x----=>,∴不等式()11f x a x--<,a >0⇔e x ﹣x ﹣1﹣ax <0, 即H (x )=e x ﹣x ﹣1﹣ax <0,由对任意给定的正数a ,总存在正数x ,使得不等式()11f x a x--<成立⇔H (x )min <0. H (x )=e x ﹣x ﹣1﹣ax ,a ,x ∈(0,+∞). H ′(x )=e x ﹣1﹣a ,令e x ﹣1﹣a =0,解得x =ln(1)a +>0,函数H (x )在区间(0,ln(1)a +)上单调递减,在区间(ln(1)a +,+∞)上单调递增. ∵H (0)=0,∴min ()(ln(1))0H x H a =+<. ∴存在对任意给定的正数a ,总存在正数x ,使得不等式()11f x a x--<成立. 【点睛】本题考查函数的单调性、最值问题,考查导数的应用,不等式的证明,考查综合运算能力,转化与化归思想,本题难度较大.20.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n b 满足:1155b a ==,529a b ==,当3n ≥时,1n n S b +>,且n S ,1n n S b +-,2n S -成等比数列,*N n ∈.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)求证:数列{}n b 中的项都在数列{}n a 中;(3)将数列{}n a 、11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的项按照:当n 为奇数时,n a 放在前面:当n 为偶数时,11n n b b+放在前面进行“交叉排列”,得到一个新的数列:1a ,121b b ,231b b ,2a ,3a ,341b b ,…这个新数列的前n 和为n T ,试求n T 的表达式.【答案】(1)21n a n =-,41n b n =+;(2)证明见解析;(3)当2,*n k k N =∈时,()241025n n n T n =++;当43,*n k k N =-∈时,()()21141023n n n T n --=++;当41,*n k k N =-∈时,()()21141027nn n T n -+=++.【解析】 【分析】(1)根据等差数列通项公式,即可由基本量计算求得首项与公差,进而求得数列{}n a 的通项公式与前n 项和;根据等比中项定义,结合数列{}n a 的前n 项和,代入化简可求得数列{}n b 的通项公式;(2)根据数列{}n a ,{}n b 的通项公式,即可证明数列{}n b 中的项都在数列{}n a 中; (3)由数列{}n b 的通项公式,代入由裂项求和法可得11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和,再对n 分类讨论,即可确定新数列的前n 和n T 的表达式.【详解】(1){}n a 为等差数列,设公差为d ,1155b a ==,529a b ==,所以151149a a a d =⎧⎨=+=⎩,解得2d =,所以由等差数列通项公式可得()12121n a n n =+-=-; 等差数列{}n a 的前n 项和为n S , 所以()21212n n n S n +-==,当3n ≥时,1n n S b +>,且n S ,1n n S b +-,2n S -成等比数列,*N n ∈. 所以()212n n n n b S S S +-=⋅-,则()()222212n n n b n ⎡⎤+=⋅-⎣⎦-,即()()212n n b n n -+=-, 化简可得41n b n =+,当1,2n n ==时也成立,所以41n b n =+.(2)证明:由(1)可知21n a n =-,41n b n =+, 则()21412211n n b n n a +=+=+-=, 所以数列{}n b 中的项都在数列{}n a 中; (3)由(1)可知41n b n =+, 则()()111114145414415n n b n b n n n ++++⎛⎫==- ⎪⎝⎭+, 所以数列11n n b b +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为()11111145991341455451n nB n n n ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅⋅⋅⋅= ⎪+++⎝⎭-, ①当2,*n k k N =∈时,()()22254541025n k k k k n nT T S B k k n ==+=+=+++, ②当43,*n k k N =-∈(2k ≥)时,()()()()2243212212212158341023n k k k n k n T T S B k k n ------==+=-+=+-+,经检验当1n =时也成立,③当41,*n k k N =-∈时,()()()()22412121212158541027n k k k n kn T T S B k k n ---+==+=-+=+++, 综上所述,当2,*n k k N =∈时,()241025n n n T n =++; 当43,*n k k N =-∈时,()()21141023nn n T n --=++;当41,*n k k N =-∈时,()()21141027nn n T n -+=++.【点睛】本题考查了等差数列通项公式与求和公式的求法,等比中项的性质简单应用,裂项求和法的应用,分类讨论求数列的前n 项和的综合应用,属于难题.选做题:本题包括三小题,请选定其中两题......,并在相应的答题区域内作答............,若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 选修4-2:矩阵与变换21.设变换T 是按逆时针旋转2π的旋转变换,对应的变换矩阵是M . (1)求点(1,1)P 在T 作用下的点P '的坐标;(2)求曲线2:C y x =在变换T 的作用下所得到的曲线C '的方程. 【答案】(1)()1,1-;(2)2y x =-.【解析】 【分析】(1)根据所给旋转变换的角度可求得对应的矩阵,由所给点的坐标即可求得变换后的对应坐标;(2)根据变换可得矩阵乘法式,计算后代入方程即可得变换后的曲线C '的方程. 【详解】(1)由题意变换T 是按逆时针旋转2π的旋转变换,对应的变换矩阵是M , 可知cos sin012210sin cos 22M ππππ⎛⎫- ⎪-⎛⎫==⎪ ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭, 1011111011M --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⋅= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以点(1,1)P 在T 作用下的点P '的坐标为()1,1-.(2)设x y ⎛⎫⎪⎝⎭是变换后曲线C '上任意一点,与之对应的变换前的点为00x y ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则00x x M y y ⎛⎫⎛⎫⋅=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,即000110x x y y -⎛⎫⎛⎫⎛⎫⋅= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以00y x x y -=⎧⎨=⎩,即00x yy x =⎧⎨=-⎩,因为00x y ⎛⎫⎪⎝⎭在曲线2:C y x =上,将00x y y x =⎧⎨=-⎩代入可得2x y -=,即2y x =-,所以曲线2:C y x =在变换T 的作用下所得到的曲线C '的方程为2y x =-.【点睛】本题考查了旋转变换对应矩阵的求法,由矩阵求对应点的坐标,矩阵的乘法运算应用,属于中档题.选修4-4:坐标系与参数方程 22.已知直线的参数方程为11x t y t =+⎧⎨=-⎩(t 为参数),圆C 的参数方程为cos sin x a y a θθ=⎧⎨=⎩(0a >,θ为参数),点P 是圆C 上的任意一点,若点P 1,求实数a 的值.【答案】1a = 【解析】 【分析】根据所给直线参数方程与圆的参数方程,转化为普通方程,结合点与圆的位置关系及距离最值,即可求得a 的值. 【详解】直线的参数方程为11x ty t=+⎧⎨=-⎩(t 为参数),化为普通方程可得20x y +-=,圆C 的参数方程为cos sin x a y a θθ=⎧⎨=⎩(0a >,θ为参数),化为普通方程可得222x y a +=,由点到直线距离公式可得圆心到直线的距离为d ==点P 是圆C 上的任意一点,且点P 1,1a =,0a >,解得1a =.【点睛】本题考查了参数方程与普通方程的转化,点和圆位置关系的简单应用,属于基础题. 选修4-5:不等式选讲23.已知x 、y 、z 均为正数,求证:111x y z yz zx xy x y z≥++++ 【答案】证明见解析 【解析】【详解】∵x,y ,z 都是为正数,∴12()x y x y yz zx z y x z+=+≥. 同理,可得2y z zx xy x +≥,2z x xy yz y+≥. 将上述三个不等式两边分别相加,并除以2,得111x y z yz zx xy x y z++≥++. 必做题:第24题、第25题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.24.袋中装有大小相同的黑球和白球共9个,从中任取2个都是白球的概率为512.现甲、乙两人从袋中轮流摸球,甲先取,乙后取,然后甲再取 ,每次摸取1个球,取出的球不放回,直到其中有一人取到白球时终止.用X 表示取球终止时取球的总次数. (1)求袋中原有白球的个数;(2)求随机变量X 的概率分布及数学期望()E X . 【答案】(1)6(2)()E X =10.【解析】【详解】(1)设袋中原有n 个白球,则从9个球中任取2个球都是白球的概率为229nC C ,由题意知229n C C =512,即(1)5298122n n -=⨯,化简得2300n n --=. 解得6n =或5n =-(舍去) 故袋中原有白球的个数为6. (2)由题意,X 的可能取值为1,2,3,4.62(1)93P X ===;361(2)984P X ⨯===⨯; 3261(3)98714P X ⨯⨯===⨯⨯;32161(4)987684P X ⨯⨯⨯===⨯⨯⨯.所以取球次数X 的概率分布列为:所求数学期望为E (X )=1⨯23+2⨯14+3⨯114+4⨯184=10.7 25.设集合{}1,0,1M =-,集合 {}12,,,,1,2,,n n i A x x x x M i n =∈=⋯,集合n A 中满足条件 “121n x x x m ≤+++≤”的元素个数记为n m S .(1)求22S 和42S 的值;(2)当m n <时,求证:11322nnm n m S ++<+-.【答案】(1)24228,32S S ==;(2)见解析【解析】试题分析:(1)按照题设条件中的规定和定义进行求解计算;(2)先考虑特殊情形{}{}0,1,1P Q ==-,运用从特殊到一般是数学思想进行推证,进而归纳得到1122222n m mm n n n S C C C =+++,然后运用缩放法进行推证:解(1)24228,32S S ==;(2)设集合{}{}0,1,1P Q ==-. 若121n x x x +++=,即123,,,,n x x x x 中有1n -个取自集合P ,1个取自集合Q ,故共有112n n C -种可能,即为112n C ,同理,122n x x x +++=,即123,,,,n x x x x 中有2n -个取自集合P ,2个取自集合Q ,故共有222n nC -种可能,即为222n C ,若12n x x x m +++=,即123,,,,n x x x x 中有n m -个取自集合P ,m 个取自集合Q ,故共有2n mm nC -种可能,即为2m m n C ,所以1122222n m mm n n n S C C C =+++因为当0k n ≤≤时,故1k n C ≥,所以10kn C -≥ 所以1122222n m m m n n n S C C C =+++()()()0011221122221212m m m m nn n n n n n n C C C C C C ++<+++++-++-()()0011221112222222222m m m m n nm m n n n n n n n C C C C C C ++++=+++++++-++()()11111222322nn m n n m ++++=+--=-+.。

【数学】苏州市2020届高三年级上学期期末试卷数学及答案

【数学】苏州市2020届高三年级上学期期末试卷数学及答案
10.在平面直角坐标系 xOy 中,若直线 x+my+m+2=0(mR)上存在点 P,使得过点 P 向
圆 O:x2 y2 2 作切线 PA(切点为 A),满足 PO= 2 PA,则实数 m 的取值范围为

【答案】m≥ 4 或 m≤0. 3
【解答】由勾股定理知道:PO2 PA2 r2 ,又 PO= 2 PA,因此 PA2=r2,即 PA=r,因此
F1O OP
c b
tan
F1PO
tan
60
3 ,因此
e c c2 c2 ( 3b)2 3 6 。 a a2 c2 b2 ( 3b)2 b2 2 2
x 0
8.若
x,y
满足约束条件
x
y
0
,则 z=x+3y 的最大值为

x y 1 0
【答案】3. 【解答】画出(x,y)满足的区域,不难看出当 z=x+3y 过点(0,1)时取最大值 3. 9.如图,某品牌冰淇淋由圆锥形蛋筒和半个冰淇淋小球组成,其中冰淇淋小球的半径与圆
11.在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 l:y 1 与函数 f (x) sin(x ) ( >0)的图
2
6
象在 y 轴右侧的公共点从左到右依次为 A1,A2,…,若点 A1 的横坐标为 1,则点 A2 的横坐
标为

【答案】3.
【解答】点
A1 的横坐标为
1,纵坐标为
1
,代入函数
f
(x)
sin( x
PO= 2r ,现在即将题目转化为:直线上存在点到圆心距离为 2r 。因此只要让圆心到直线
的最小距离 d≤ 2r 即可。 d | 0 0 m 2 | 2 2 ,即| m 2 | 2 1 m2 ,两边 12 m2

江苏省苏州市高三(上)2020届数学期末汇编数列

江苏省苏州市高三(上)2020届数学期末汇编数列

1. (2018·苏州期末·8)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且63198S S =-,42158a a =--,则3a 的值为 .【答案】942. (2018·苏州期末·19)已知各项是正数的数列{}n a 的前n 项和为n S .(1)若2123n n n a S S -++=(n ∈N *,n ≥2),且12a =.① 求数列{}n a 的通项公式;② 若12n n S λ+⋅≤对任意*n ∈N 恒成立,求实数λ的取值范围;(2)数列{}n a 是公比为q (q >0, q ≠1)的等比数列,且{a n }的前n 项积.为10n T .若存在正整数k ,对任意n ∈N *,使得(1)k n knT T +为定值,求首项1a 的值.【答案】解(1)①当2n ≥时,由212,3n n n a S S -++= ①则2112,3n n n a S S ++++= ②②-①得22111()3n n n n a a a a ++-=-,即13n n a a +-=,2n ≥············································· 2分 当2n =时,由①知2212123a a a a +++=,即2223100a a --=,解得25a =或22a =-(舍),所以213a a -=,即数列{}n a 为等差数列,且首项13a =,所以数列{}n a 的通项公式为31n a n =-. ········································································· 5分 (注:不验证213a a -=扣1分)②由①知,31n a n =-,所以2(312)322n n n n nS -++==, 由题意可得212322n n n S n nλ+++=≥对一切*n ∈N 恒成立,记2232n n n nc ++=,则2113(1)(1)2n n n n c -+-+-=,2n ≥,所以21231142n n n n n c c -+-+--=,2n ≥, ······································································· 8分 当4n >时,1n n c c -<,当4n =时,41316c =,且31516c =,278c =,112c =,所以当3n =时,2232n n n nc ++=取得最大值1516,所以实数λ的取值范围为15[,)16+∞. ················································································· 11分 (2)由题意,设11n n a a q -=(0,1q q >≠),1210n T n a a a ⋅⋅⋅=,两边取常用对数,12lg lg lg n n T a a a +++=.令1lg lg lg lg n n b a n q a q ==+-,则数列{}n b 是以1lg a 为首项,lg q 为公差的等差数列, ·············································· 13分若(1)k n knT T +为定值,令(1)k n knT T μ+=,则11(1)[(1)1](1)lg lg 2(1)lg lg 2k n k n k n a qkn kn kn a qμ++-++=-+, 即2221{[(1)]lg }[(1)](lg )lg 0a k k q n k k q qμμ+-++-=对*n ∈N 恒成立,因为0,1q q >≠,问题等价于2221(1)0,(1)0.k k k k a q μμ⎧+-=⎪⎨+-==⎪⎩或将1k k+(1)0k k μ+-=,解得01μμ==或.因为*k ∈N ,所以0,1μμ>≠,所以21a q =,又0,n a >故1a = ·················································································· 16分 3. (苏州市2017届高三上期末调研测试)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若7772-==S a ,,则7a 的值为【答案】-134. (苏州市2017届高三上学期期末)19.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n﹣2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足=﹣﹣…+(﹣1)n +1,求数列{b n }的通项公式;(3)在(2)的条件下,设c n =2n +λb n ,问是否存在实数λ使得数列{c n }(n ∈N *)是单调递增数列?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,请说明你的理由.【答案】解:(1)由S n =2a n ﹣2(n ∈N *),可得a 1=2a 1﹣2,解得a 1=2;n ≥2时,a n =S n ﹣S n ﹣1=2a n ﹣2﹣(2a n ﹣1﹣2),化为:a n =2a n ﹣1. ∴数列{a n }是等比数列,公比为2,首项为2.∴a n =2n .(2)∵==﹣﹣…+(﹣1)n +1,∴=﹣﹣…+,∴=(﹣1)n +1,∴b n =(﹣1)n.当n=1时,=,解得b 1=.∴b n =.(3)c n =2n +λb n ,∴n ≥3时,c n =2n +λ,c n ﹣1=2n ﹣1+(﹣1)n ﹣1λ,c n ﹣c n ﹣1=2n ﹣1+>0,即(﹣1)n •λ>﹣.①当n 为大于或等于4的偶数时,λ>﹣,即λ>﹣,当且仅当n=4时,λ>﹣.②当n 为大于或等于3的奇数时,λ<,当且仅当n=3时,λ<.当n=2时,c 2﹣c 1=﹣>0,即λ<8. 综上可得:λ的取值范围是.5. (苏州市2016届高三上期末)已知{}n a 是等差数列,a 5=15,a 10=-10,记数列{}n a 的第n 项到第n +5项的和为T n ,则n T 取得最小值时的n 的值为 【答案】5或66. (苏州市2016届高三上期末)已知数列{}n a 满足:112a =,113n n n a a p nq -+-=⋅-,*n ∈N ,,p q ∈R .(1)若0q =,且数列{}n a 为等比数列,求p 的值; (2)若1p =,且4a 为数列{}n a 的最小项,求q 的取值范围.【答案】解:(1)0q =,113n n n a a p -+-=⋅,∴2112a a p p =+=+,321342a a p p =+=+, 由数列{}n a 为等比数列,得21114222p p ⎛⎫⎛⎫+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得0p =或1p =. ………………3分当0p =时,1n n a a +=,∴12n a = 符合题意; ………………………4分 当1p =时,113n n n a a -+-=,∴()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++-=()12111131133322132n n n ----++++=+=⋅-,∴13n na a +=符合题意. ………………………6分 (2)法一:若1p =,113n n n a a nq -+-=-, ∴()()()121321n n n a a a a a a a a -=+-+-++-=()()211331212n n q -++++-+++-⎡⎤⎣⎦=()11312n n n q -⎡⎤--⎣⎦. ………………8分 ∵数列{}n a 的最小项为4a ,∴对*n ∀∈N ,有()()141131271222n n n q a q -⎡⎤--=-⎣⎦≥恒成立, 即()1232712n n n q ----≥对*n ∀∈N 恒成立. ………………………10分 当1n =时,有2612q --≥,∴136q ≥; 当2n =时,有2410q --≥,∴125q ≥; 当3n =时,有186q --≥,∴3q ≥;当4n =时,有00≥,∴q ∈R ; ………………………12分当5n ≥时,2120n n -->,所以有1232712n q n n ----≤恒成立,令()123275,12n n c n n n n --=∈--N *≥,则()()()2112222123540169n n n n n n c c n n -+--+-=>--, 即数列{}n c 为递增数列,∴5274q c =≤. ………………………15分综上所述,2734q ≤≤. ………………………16分 法二:因为1p =,113n n n a a nq -+-=-,又4a 为数列{}n a 的最小项,所以43540,0,a a a a -⎧⎨-⎩≤≥即930,2740,q q -⎧⎨-⎩≤≥所以2734q ≤≤. …………………………………………………………8分 此时2110a a q -=-<,32320a a q -=-<,所以1234a a a a >>≥. …………………………………………………………10分 当4n ≥时,令1n n n b a a +=-,141127232304n n n b b q --+-=⋅-⋅->≥, 所以1n n b b +>,所以4560b b b <<<≤,即4567a a a a <<<≤. …………………………………………………………14分综上所述,当2734q ≤≤时,4a 为数列{}n a 的最小项, 即所求q 的取值范围为27[3,]4. …………………………………………………………16分 7. (苏州市2015届高三上期末)已知等差数列{}n a 中,4610a a +=,若前5项的和55S =,则其公差为 【答案】28. (苏州市2015届高三上期末)已知数列{}n a 中1111,33n n n a n a a a n+⎧+⎪==⎨⎪-⎩((n n 为奇数)为偶数).(1)是否存在实数λ,使数列2{-}n a λ是等比数列?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由;(2)若n S 是数列{}n a 的前n 项和,求满足0n S >的所有正整数n . 【答案】解:(1)设2n n b a λ=-,因为()21122221213n n n nn n a n b a b a a λλλλ+++++--==--()()222211621133n n n n a n n a a a λλλλ-++-+-==--. …………………………………2分若数列{}2n a λ-是等比数列,则必须有22113n n a q a λλ+-=-(常数), 即()211103n q a q λ-+-+=⎛⎫ ⎪⎝⎭,即()103110q q λ-=-+=⎧⎪⎨⎪⎩⇔1332q λ==⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩, …………………5分此时1213131102326b a a =-=+-=-≠, 所以存在实数32λ=,使数列{}2n a λ-是等比数列………………………………………6分 (注:利用前几项,求出λ的值,并证明不扣分) (2)由(1)得{}n b 是以16-为首项,13为公比的等比数列, 故123111126323n n n n b a -⎛⎫⎛⎫=-=-⋅=-⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即2113232nn a ⎛⎫=-⋅+ ⎪⎝⎭,…………………8分由()2211213n n a a n -=+-,得()1212111533216232n n n a a n n --⎛⎫=--=-⋅-+⎪⎝⎭,……10分 所以12121111692692333n n nn n a a n n --⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=-⋅+-+=-⋅-+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,11133(1)2691213nn n n⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎣⎦=-⋅-⋅+-()221113631233nnn n n ⎛⎫⎛⎫=--+=--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,………………………………………………………………12分显然当*n N ∈时,{}2n S 单调递减,又当1n =时,2703S =>,当2n =时,4809S =-<,所以当2n ≥时,20n S <; 2212231536232nn n n S S a n n -⎛⎫=-=⋅--+ ⎪⎝⎭,同理,当且仅当1n =时,210n S ->.综上,满足0n S >的所有正整数n 为1和2.…………………………………………… 16分 9. (苏州市2014届高三上期末调研测试)4.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 5 = 5,S 9 = 27,则S 7 = . 【答案】1410. (苏州市2014届高三上期末调研测试)19.(本小题满分16分)设数列{a n }满足a n +1 = 2a n+ n 2 - 4n + 1.(1)若a 1 = 3,求证:存在2()f n an bn c =++(a ,b ,c 为常数),使数列{ a n + f (n ) }是等比数列,并求出数列{a n }的通项公式;(2)若a n 是一个等差数列{b n }的前n 项和,求首项a 1的值与数列{b n }的通项公式. 【答案】解:(1)∵a n +1 = 2a n + n 2 - 4n + 1,设21(1)(1)n a a n b n c ++++++= 2 (a n +2an bn c ++),……………… 2分 也即212(2)n n a a an b a n c a b +=++-+--. ……………… 4分∴1,24,1.a b a c a b =⎧⎪-=-⎨⎪--=⎩∴a = 1,b = - 2,c = 0. ……………… 6分 ∵a 1 + 1 - 2 = 2,∴存在2()2f n n n =-,使数列{ a n +22n n -}是公比为2的等比数列.……… 8分∴212222n n n a n n -+-=⨯=.则222n n a n n =-+. ……………… 10分 (2)∵a n +1 = 2a n + n 2 - 4n + 1, 即221(1)2(1)2(2)n n a n n a n n +++-+=+-, ∴2112(1)2n n a n n a -+-=-.即121(1)22n n a a n n -=--+. ………… 12分 ∴121(1),(1)223(2).n n a n b a n n -=⎧⎪=⎨--+⎪⎩≥ ………… 14分 ∵{b n }是等差数列,∴a 1 = 1,b n = -2n + 3. ………… 16分11. (苏州市2013届高三第一学期期末)19.(本小题满分16分) 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21n n a S An Bn +=++(0A ≠). (1)若132a =,294a =,求证数列{}n a n -是等比数列,并求数列{}n a 的通项公式; (2)已知数列{}n a 是等差数列,求1B A-的值. 12. (苏州市2012届高三高三调研测试)4.在等比数列{}n a 中,若3578a a a =-,则24a a =________ 【答案】413. (苏州市2012届高三高三调研测试)19. (本题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121a a ==,(2)n n n b nS n a =++,数列{}n b 是公差为d 的等差数列,*n N ∈. (1)求d 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式;(3)求证:2112122()()(1)(2)n n n a a a S S S n n +⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅<++.。

江苏省2020届高三上学期考试数学试卷及答案.doc

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高三数学11月考.1数学Ⅰ试题一、填空题(每小题5分,计70分)1.已知集合2{1,1,2,3},{|,3},A B x x R x =-=∈<则AB =.2.设幂函数αkx x f =)(的图像经过点),(24,则=+αk .3.已知复数2i 12++=i z (i 为虚数单位),则复数z 的共轭复数为. 4. 若双曲线1422=+-my m x 的虚轴长为2,则实数m 的值为________. 5. 已知,x y R ∈,则“1a =”是直线10ax y +-=与直线10x ay ++=平行的条件(从“充分不必要"、“必要不充分”、“充分必耍”、“既不充分也不必要“中选择恰当的一个填空).6. 已知实数y x ,满足条件⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥100y x y x ,则25+++x y x 的取值范围是__________.7..若5cos 26sin 0,,42ππαααπ⎛⎫⎛⎫++=∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则sin2α= . 8.设函数()2x xf x e e x -=--,则不等式0)3()12(2≤++x f x f 的解集为.9.已知直线l 与曲线()sin f x x =切于点(,sin )(0)2A πααα<<,且直线l 与函数()y f x =的图象交于点(,sin )B ββ.若αβπ-=,则tan α的值为. 10.如图,在圆O :224x y +=上取一点(1)A ,E F ,为y 轴上的两点,且AE AF =,延长AE ,AF 分别与圆交于点M N ,,则直线MN 的斜率为.11.若直线04:=-+a y ax l 上存在相距为2的两个动点B A ,,圆1:22=+y x O 上存在点C ,使得ABC ∆为等腰直角三角形(C 为直角顶点),则实数a 的取值范围为.(第10题)12.在四边形ABCD 中,AB =6,AD =2,DC →=13AB →,AC 与BD 相交于点O ,E 是BD 的中点,AO →·AE →=8,则AC →·BD →=________.13.若x ,y 均为正实数,则221(2)x y x y+++的最小值为_______.14.给出函数4)(,)(22-+-=+-=x mx x h bx x x g ,这里R x m b ∈,,,若不等式)(01)(R x b x g ∈≤++恒成立,4)(+x h 为奇函数,且函数⎩⎨⎧>≤=t x x h tx x g x f ),(),()(恰有两个零点,则实数t 的取值范围为________________.二、解答题(共6道题,计90分) 15、(本小题满分14分)如图,已知A 、B 、C 、D 四点共面,且CD =1,BC =2,AB =4,︒=∠120ABC ,772cos =∠BDC . (1)求DBC ∠sin ;(2)求AD.16.(本小题满分14分)已知圆)40(04222222≤<=-+-++a a a ay ax y x 的圆心为C ,直线m x y l +=:.(1)若4=m ,求直线l 被圆C 所截得弦长的最大值;(2)若直线l 是圆心下方的切线,当a 在(]0,4的变化时,求m 的取值范围.17. (本小题满分14分)江苏省第十九届运动会在扬州举行,为此,扬州某礼品公司推出一系列纪念品,其中一个工艺品需要设计成如图所示的一个结构(该图为轴对称图形),其中ABC ∆的支撑杆CD AB ,由长为3的材料弯折而成,AB 边的长为t 2,⎥⎦⎤⎢⎣⎡∈23,1t (BC AC ,另外用彩色线连结,此处不计);支撑杆曲线AOB拟从以下两种曲线中选择一种:曲线1C 是一段余弦曲线(在如图所示的平面直角坐标系中,其表达式为x y cos 1-=),此时记结构的最低点O 到点C 的距离为)(1t h ;曲线2C 是一段抛物线,其焦点到准线的距离为98,此时记结构的最低点O 到点C 的距离为)(2t h .(1)求函数)(1t h ,)(2t h 的表达式;(2)要使得点O 到点C 的距离最大,应选用哪一种曲线?此时最大值是多少?18. (本小题满分16分)已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的左顶点为A ,右焦点为F ,右准线为l ,l 与x 轴相交于点T ,且F 是AT 的中点.(1)求椭圆的离心率;(2)过点T 的直线与椭圆相交于,M N 两点,,M N 都在x 轴上方,并且M 在,N T 之间,且2NF MF =.①记,NFM NFA ∆∆的面积分别为12,S S ,求12S S ; ②若原点O 到直线TMN,求椭圆方程.19. (本小题满分16分)若函数)(x f y =对定义域内的每一个值1x ,在其定义域内都存在唯一的2x ,使1)()(21=x f x f 成立,则称该函数为“依赖函数”.(1)判断函数x x g sin )(=是否为“依赖函数”,并说明理由;(2)若函数12)(-=x x f 在定义域[m, n](m>0)上为“依赖函数”,求mn 的取值范围:(3)己知函数)34()()(2≥-=a a x x h 在定义域]4,34[上为“依赖函数”,若存在实数]4,34[∈x ,使得对任意的R t ∈,不等式4)()(2+-+-≥x t s t x h 都成立,求实数s 的最大值.20.(本小题满分16分)已知函数21()2ln 2f x x x ax a =+-∈,R .(1)当3a =时,求函数()f x 的极值;(2)设函数()f x 在0x x =处的切线方程为()y g x =,若函数()()y f x g x =-是()0+∞,上 的单调增函数,求0x 的值;(3)是否存在一条直线与函数()y f x =的图象相切于两个不同的点?并说明理由.数学Ⅱ(附加题)1、已知二阶矩阵A 有特征值4=-λ,其对应的一个特征向量为14-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,并且矩阵A 对应的变换将点(1,2)变换成点(8,4),求矩阵A .2、在直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,以x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为(sin )ρθθ=设点P 是曲线22:19y C x +=上的动点,求P 到直线l 距离的最大值.3、现有一款智能学习APP ,学习内容包含文章学习和视频学习两类,且这两类学习互不影响.已知该APP 积分规则如下:每阅读一篇文章积1分,每日上限积5分;观看视频累计3分钟积2分,每日上限积6分.经过抽样统计发现,文章学习积分的概率分布表如表1所示,视频学习积分的概率分布表如表2所示.(1)现随机抽取1人了解学习情况,求其每日学习积分不低于9分的概率;(2)现随机抽取3人了解学习情况,设积分不低于9分的人数为ξ,求ξ的概率分布及数学期望.4、数列满足且.(1)用数学归纳法证明:;(2)已知不等式对成立,证明:(其中无理数).高三数学月考.1 试题Ⅰ一、填空题(每小题5分,计70分) 1.{1,1}- 2.233.i -1 4.3=m 5.充分必耍6.[2,3]7.1-8.⎥⎦⎤⎢⎣⎡21-1-,9.2π10.解析:.由题意,取(0,2)M,3kAM=,因为AE AF=,所以3kAN=-,过原点所以1)N-,所以kMN=11.⎥⎦⎤⎢⎣⎡3333-,12. -323解析:由DC→=13AB→得DC∥AB,且DC=2,则△AOB∽△COD,所以AO→=34AC→=34⎝⎛⎭⎪⎫AD→+13AB→=34AD→+14AB→.因为E是BD的中点,所以AE→=12AD→+12AB→,所以AO→·AE→=⎝⎛⎭⎪⎫34AD→+14AB→·⎝⎛⎭⎪⎫12AD→+12AB→=38|AD→|2+18 |AB→|2+12AD→·AB→=32+92+12AD→·AB→=8,所以AD→·AB→=4,所以AC→·BD→=⎝⎛⎭⎪⎫AD→+13AB→·(AD→-AB→)=|AD→|2-13|AB→|2-23AD→·AB→=4-13×36-23×4=-323.13.解析:()()2222211122x ty t yx yx y xy y++-+++=≥++()01t<<12=,即15t=时()2212x yx y+++5=14.[-2,0)∪[4,+∞)二、解答题(共6道题,计90分)15、16. 解析:(1)已知圆的标准方程是(x +a )2+(y -a )2=4a (0<a ≤4),则圆心C 的坐标是(-a ,a ),半径为. 直线l 的方程化为:x -y +4=0.则圆心C 到直线l |2-a |.设直线l 被圆C 所截得弦长为L ,由圆、圆心距和圆的半径之间关系是:L ===.∵0<a ≤4,∴当a =3时,L 的最大值为(2)因为直线l 与圆C =,即|m -2a |=又点C 在直线l 的上方,∴a >-a +m ,即2a >m .∴2a -m =m =)21-1.∵0<a ≤4,∴0.∴m ∈1,8⎡--⎣17. 解析: (1)对于曲线C 1,因为曲线AOB 的表达式为y =1-cos x , 所以点B 的坐标为(t ,1-cos t), 所以点O 到AB 的距离为1-cos t. 因为DC =3-2t ,所以h 1(t)=(3-2t)+(1-cos t)=-2t -cos t +4⎝⎛⎭⎪⎫1≤t≤32; 对于曲线C 2,设C 2:x 2=2py ,由题意得p =98,故抛物线的方程为x 2=94y ,即y =49x 2,所以点B 的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫t ,49t 2, 所以点O 到AB 的距离为49t 2.因为DC =3-2t ,所以h 2(t)=49t 2-2t +3⎝⎛⎭⎪⎫1≤t≤32. (2)因为h′1(t)=-2+sin t<0,所以h 1(t)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,32上单调递减, 所以当t =1时,h 1(t)取得最大值2-cos 1.因为h 2(t)=49⎝ ⎛⎭⎪⎫t -942+34,1≤t≤32,所以当t =1时,h 2(t)取得最大值为139.因为2-cos 1≈1.46>139,所以选用曲线C 1,且当t =1时,点O 到点C 的距离最大,最大值为2-cos 1.18.(1)因为F 是AT 的中点,所以22a a c c-+=,即(2)()0a c a c -+=,又a 、0c >,所以2a c =,所以12c e a ==; (2)①过,M N 作直线l 的垂线,垂足分别为11,M N ,则11NF MFe NN MM ==,又2N F M F =,故112NN MM =,故M 是NT 的中点,∴12MNF TNF S S ∆∆=,又F 是AT 中点,∴ANF TNF S S ∆∆=,∴1212S S =; ②解法一:设(,0)F c ,则椭圆方程为2222143x y c c+=,由①知M 是,N T 的中点,不妨设00(,)M x y ,则00(24,2)N x c y -,又,M N 都在椭圆上,即有⎧⎪⎨⎪⎩220022220022143(24)4143x y c cx c y c c +=-+=即⎧⎪⎨⎪⎩220022220022143(2)1434x y c c x c y c c +=-+=,两式相减得220022(2)3444x x c c c --=,解得074x c =,可得0y =,故直线MN的斜率为8744k c c ==-, 直线MN的方程为4)y x c =-60y +-= 原点O 到直线TMN的距离为d ==,41=,解得c=2212015x y+=.解法二:设(,0)F c,则椭圆方程为2222143x yc c+=,由①知M是,N T的中点,故1224x x c-=,直线MN的斜率显然存在,不妨设为k,故其方程为(4)y k x c=-,与椭圆联立,并消去y得:22222(4)143x k x cc c-+=,整理得222222(43)3264120k x ck x k c c+-+-=,(*)设11(,)M x y,22(,)N x y,依题意⎧⎪⎨⎪⎩21222221223243641243ckx xkk c cx xk+=+-=+由⎧⎨⎩212212324324ckx xkx x c+=+-=解得⎧⎨⎩2122221644316443ck cxkck cxk+=+-=+所以222222221641646412434343ck c ck c k c ck k k+--⨯=+++,解之得2536k=,即6k=-.直线MN的方程为4)y x c=-60y+-=原点O到直线TMN的距离为d==,41=,解得c=2212015x y+=.19.解:(1) 对于函数()sing x x=的定义域R内存在16xπ=,则2()2g x=2x无解故()sing x x=不是“依赖函数”;…3分(2) 因为1()2xf x-=在[m,n]递增,故f(m)f(n)=1,即11221,2m n m n--=+=……5分由n>m>0,故20n m m=->>,得0<m<1,从而(2)mn m m =-在()0,1m ∈上单调递增,故()0,1mn ∈,……7分 (3)①若443a ≤<,故()()2f x x a =-在4,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦上最小值0,此时不存在2x,舍去;9分 ②若4a ≥故()()2f x x a =-在4,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦上单调递减,从而()4413f f ⎛⎫⋅= ⎪⎝⎭,解得1a = (舍)或133a =……11分 从而,存在4,43x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,使得对任意的t∈R,有不等式()221343x t s t x ⎛⎫-≥-+-+ ⎪⎝⎭都成立,即2226133039t xt x s x ⎛⎫++-++≥ ⎪⎝⎭恒成立,由22261334039x x s x ⎡⎤⎛⎫∆=--++≤ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,……13分得2532926433s x x ⎛⎫+≤ ⎪+⎝⎭,由4,43x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,可得265324339s x x ⎛⎫+≤+ ⎪⎝⎭, 又53239y x x =+在4,43x ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦单调递减,故当43x =时,max 532145393x x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,……15分 从而,解得,综上,故实数s 的最大值为4112.……16分 20.(1)当3a =时,函数21()2ln 32f x x x x =+-的定义域为()0+∞,.则2232()3x x f x x x x-+'=+-=, 令()f x '0=得,1x =或2x =.………………………………………………………2分列表:所以函数()f x 的极大值为5(1)2f =-;极小值为(2)2ln 24f =-.………………4分(2)依题意,切线方程为0000()()()(0)y f x x x f x x '=-+>, 从而0000()()()()(0)g x f x x x f x x '=-+>, 记()()()p x f x g x =-,则000()()()()()p x f x f x f x x x '=---在()0+∞,上为单调增函数, 所以0()()()0p x f x f x '''=-≥在()0+∞,上恒成立,即0022()0p x x x x x '=-+-≥在()0+∞,上恒成立.…………………………………8分法一:变形得()002()0x x x x --≥在()0+∞,上恒成立,所以002x x =,又00x >,所以0x =分法二:变形得0022x x x x ++≥在()0+∞,上恒成立,因为2x x+≥x =,所以002x x +,从而(200x ≤,所以0x =分(3)假设存在一条直线与函数()f x 的图象有两个不同的切点111()T x y ,,222()T x y ,, 不妨120x x <<,则1T 处切线1l 的方程为:111()()()y f x f x x x '-=-,2T 处切线2l 的方程为:222()()()y f x f x x x '-=-.因为1l ,2l 为同一直线,所以12111222()()()()()().f x f x f x x f x f x x f x ''=⎧⎨''-=-⎩,……………………12分即()()11212221111122222122212122ln 2ln .22x a x a x x x x ax x x a x x ax x x a x x ⎧+-=+-⎪⎪⎨⎪+--+-=+--+-⎪⎩,整理得,122211222112ln 2ln .22x x x x x x =⎧⎪⎨-=-⎪⎩,………………………………………………14分 消去2x 得,22112122ln022x x x +-=.① 令212x t =,由120x x <<与122x x =,得(01)t ∈,,记1()2ln p t t t t =+-,则222(1)21()10t p t t t t -'=--=-<,所以()p t 为(01),上的单调减函数,所以()(1)0p t p >=.从而①式不可能成立,所以假设不成立,从而不存在一条直线与函数()f x 的图象有两个 不同的切点.……………………………………………………………………………16分附加题1、【解析】设所求二阶矩阵a b c d ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A . 因为A 有特征值4λ=-,其对应的一个特征向量为14-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦e ,所以4=-Ae e ,且1824⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦A ,所以444162824a b c d a b c d -+=⎧⎪-+=-⎪⎨+=⎪⎪+=⎩,解得4282a b c d =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=-⎩.所以4282⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A . 2、【解析】易得直线0l y +-=, 设点(cos ,3sin )P αα, ∴P 到直线l的距离|3sin |22d αα--==≤=当且仅当ππ2π62k α+=-,即22ππ()3k k α=-∈Z 时取“=”, 所以P 到直线l距离的最大值为3、【解析】(1)由题意,获得的积分不低于9分的情形有:因为两类学习互不影响,所以概率111111115926223229P =⨯+⨯+⨯+⨯=, 所以每日学习积分不低于9分的概率为59.(2)由题意可知,随机变量ξ的所有可能取值为0,1,2,3. 由(1)知每个人积分不低于9分的概率为59. 则()3464=0=9729P ⎛⎫= ⎪⎝⎭ξ;()2135424080=1=C =99729243P ⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭ξ; ()22354300100=2=C =99729243P ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ξ;()35125=3=9729P ⎛⎫=⎪⎝⎭ξ.所以,随机变量ξ的概率分布列为所以6401237297297297293E =⨯+⨯+⨯+⨯=ξ. 所以,随机变量ξ的数学期望为53.4、【解析】 (1)①当时,,不等式成立.②假设当时不等式成立,即,那么.这就是说,当时不等式成立.根据①,②可知:对所有成立.(2)当时,由递推公式及(1)的结论有,两边取对数并利用已知不等式得,故,求和可得.由(1)知,,故有,而均小于,故对任意正整数,有.。

江苏省2020届高三上学期期末考试 数学 Word版含答案

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2020届高三模拟考试试卷数 学(满分160分,考试时间120分钟)2020.1 参考公式:锥体的体积公式V =13Sh ,其中S 是锥体的底面积,h 为锥体的高.样本数据x 1,x 2,…,x n 的方差s 2=1n(x i -x -)2,其中x -=1nx i .一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.(第3题)1. 已知集合A ={-1,0,1},B ={x|x 2>0},则A ∩B =________.2. 若复数z 满足z·i =1-i(i 是虚数单位),则z 的实部为________.3. 如图是一个算法的流程图,则输出S 的值是________.4. 函数y =2x -1的定义域是________.5. 已知一组数据17,18,19,20,21,则该组数据的方差是________.6. 某校开设5门不同的选修课程,其中3门理科类和2门文科类,某同学从中任选2门课程学习,则该同学“选到文科类选修课程”的概率为________.7. 已知函数f(x)=⎩⎨⎧1x -1,x ≤0,-x 23,x >0,则f(f(8))=________.8. 函数y =3sin(2x +π3),x ∈[0,π]取得最大值时自变量x 的值为________.9. 在等比数列{a n }中,若a 1=1,4a 2,2a 3,a 4成等差数列,则a 1a 7=________.10. 已知cos (π2-α)cos α=2,则tan 2α=________.11. 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的右顶点为A ,过A作x 轴的垂线与C 的一条渐近线交于点B.若OB =2a ,则C 的离心率为________.12. 已知函数f(x)=|lg(x -2)|,互不相等的实数a ,b 满足f(a)=f(b),则a +4b 的最小值为________.13. 在平面直角坐标系xOy 中,圆C :x 2-2ax +y 2-2ay +2a 2-1=0上存在点P 到点(0,1)的距离为2,则实数a 的取值范围是________.14. 在△ABC 中,∠A =π3,点D 满足AD →=23AC →,且对任意x ∈R ,|xAC →+AB →|≥|AD →-AB →|恒成立,则cos ∠ABC =________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知a =1,cos B =33. (1) 若A =π3,求sin C 的值;(2) 若b =2,求c 的值.16.(本小题满分14分) 如图,在四棱锥PABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,四边形ABCD 是矩形,AP =AD ,点M ,N 分别是线段PD ,AC 的中点.求证:(1) MN ∥平面PBC ; (2) PC ⊥AM.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)的左、右焦点分别为F 1,F 2,椭圆右顶点为A ,点F 2在圆A :(x -2)2+y 2=1上.(1) 求椭圆C 的标准方程;(2) 点M 在椭圆C 上,且位于第四象限,点N 在圆A 上,且位于第一象限,已知AM →=-132AN →,求直线F 1M 的斜率.请你设计一个包装盒,ABCD是边长为10 2 cm的正方形硬纸片(如图1),切去阴影部分所示的四个全等的等腰三角形,再沿虚线折起,使得A,B,C,D四个点重合于图2中的点P,正好形成一个正四棱锥形状的包装盒(如图2),设正四棱锥PEFGH的底面边长为x(cm).(1) 若要求包装盒侧面积S不小于75 cm2,求x的取值范围;(2) 若要求包装盒容积V(cm3)最大,试问x应取何值?并求出此时包装盒的容积.已知函数f(x)=(ax2+2x)ln x+a2x2+1(a∈R).(1) 若曲线y=f(x)在x=1处的切线的斜率为2,求函数f(x)的单调区间;(2) 若函数f(x)在区间(1,e)上有零点,求实数a的取值范围.(e为自然对数的底数,e ≈2.718 28…)设m 为正整数,若两个项数都不小于m 的数列{A n },{B n }满足:存在正数L ,当n ∈N *且n ≤m 时,都有|A n -B n |≤L ,则称数列{A n },{B n }是“(m ,L)接近的”.已知无穷等比数列{a n }满足8a 3=4a 2=1,无穷数列{b n }的前n 项和为S n ,b 1=1,且S n (b n +1-b n )b n b n +1=12,n ∈N *.(1) 求数列{a n }通项公式;(2) 求证:对任意正整数m ,数列{a n },{a 2n +1}是“(m ,1)接近的”;(3) 给定正整数m(m ≥5),数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{b 2n +k}(其中k ∈R )是“(m ,L)接近的”,求L 的最小值,并求出此时的k(均用m 表示).(参考数据:ln 2≈0.69)2020届高三模拟考试试卷(五)数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修4-2:矩阵与变换)已知点(a ,b)在矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1 32 4对应的变换作用下得到点(4,6).(1) 写出矩阵A 的逆矩阵; (2) 求a +b 的值.B. (选修4-4:坐标系与参数方程)求圆心在极轴上,且过极点与点P(23,π6)的圆的极坐标方程.C. (选修4-5:不等式选讲) 求函数y =x -2x +6x +1的最小值.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 批量较大的一批产品中有30%的优等品,现进行重复抽样检查,共取3个样品,以X表示这3个样品中优等品的个数.(1) 求取出的3个样品中有优等品的概率;(2) 求随机变量X的概率分布及数学期望E(X).23. 设集合A={1,2},A n={t|t=a n·3n+a n-1·3n-1+…+a1·3+a0,其中a i∈A,i=0,1,2,…,n},n∈N*.(1) 求A1中所有元素的和,并写出集合A n中元素的个数;(2) 求证:能将集合A n(n≥2,n∈N*)分成两个没有公共元素的子集B s={b1,b2,b3,…,b s}和C l={c1,c2,c3,…,c l},s,l∈N*,使得b21+b22+…+b2s=c21+c22+…+c2l成立.2020届高三模拟考试试卷(五)(常州)数学参考答案及评分标准1. {-1,1}2. -13. 104. [0,+∞)5. 26. 7107. -15 8. π129. 64 10. -22 11. 2 12. 14 13. ⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-172,0∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤1,1+172 14. 5132615. 解:(1) 在△ABC 中,0<B <π,则sin B >0.因为cos B =33,所以sin B =1-cos 2B =1-(33)2=63.(3分) 在△ABC 中,A +B +C =π,所以sin C =sin [π-(A +B)]=sin(A +B),(5分) 所以sin C =sin(π3+B)=sin π3cos B +cos π3sin B =32×33+12×63=3+66.(8分)(2) 由余弦定理得b 2=a 2-2accos B +c 2,则(2)2=1-2c·33+c 2,(10分)所以c 2-233c -1=0,(c -3)(c +33)=0.(12分)因为c +33>0,所以c -3=0,即c = 3.(14分) 16.证明:(1) 取PC ,BC 的中点E ,F ,连结ME ,EF ,FN , 在三角形PCD 中,点M ,E 为PD ,PC 的中点, 所以EM ∥CD ,EM =12CD.在三角形ABC 中,点F ,N 为BC ,AC 的中点, 所以FN ∥AB ,FN =12AB.因为四边形ABCD 是矩形,所以AB ∥CD ,AB =CD ,从而EM ∥FN ,EM =FN ,所以四边形EMNF 是平行四边形.(4分)所以MN ∥EF ,又EF ⊂平面PBC ,MN ⊄平面PBC ,所以MN ∥平面 PBC.(6分) (2) 因为PA ⊥平面ABCD ,CD ⊂平面ABCD ,所以PA ⊥CD. 因为四边形ABCD 是矩形,所以AD ⊥CD.(8分)因为PA ∩AD =A ,PA ⊂平面PAD ,AD ⊂平面PAD ,所以CD ⊥平面PAD. 又AM ⊂平面PAD ,所以CD ⊥AM.(10分)因为AP =AD ,点M 为PD 的中点,所以AM ⊥PD. 因为PD ∩CD =D ,PD ⊂平面PCD ,CD ⊂平面PCD , 所以AM ⊥平面PCD.(12分)又PC ⊂平面PCD ,所以PC ⊥AM.(14分)17. 解:(1) 圆A :(x -2)2+y 2=1的圆心A(2,0),半径r =1,与x 轴交点坐标为(1,0),(3,0).点F 2在圆A :(x -2)2+y 2=1上,所以F 2(1,0),从而a =2,c =1,所以b =a 2-c 2=22-12=3,所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(4分)(2) 由题可设点M(x 1,y 1),0<x 1<2,y 1<0,点N(x 2,y 2),x 2>0,y 2>0, 则AM →=(x 1-2,y 1),AN →=(x 2-2,y 2). 由AM →=-132AN →知,点A ,M ,N 共线.(5分)由题知直线AM 的斜率存在,可设为k(k >0),则直线AM 的方程为y =k(x -2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),(x -2)2+y 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2+1+k 21+k 2,y =k 1+k 21+k 2或⎩⎪⎨⎪⎧x =2-1+k 21+k 2,y =-k 1+k21+k 2,所以N(2+1+k 21+k 2,k 1+k 21+k 2).(7分)由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -2),x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2-16k 2x +16k 2-12=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =8k 2-63+4k 2,y =-12k 3+4k2,所以M(8k 2-63+4k 2,-12k3+4k 2).(10分)代入AM →=-132AN →得(8k 2-63+4k 2-2,-12k 3+4k 2)=-132(1+k 21+k 2,k 1+k 21+k 2),即(4k 2-9)(52k 2+51)=0,又k >0,解得k =32,(13分)所以M(1,-32),又F 1(-1,0),可得直线F 1M 的斜率为-321-(-1)=-34.(14分)18. 解:(1) 在图1中连结AC ,BD 交于点O ,设BD 与FG 交于点M ,在图2中连结OP.因为ABCD 是边长为10 2 cm 的正方形,所以OB =10(cm). 由FG =x ,得OM =x 2,PM =BM =10-x2.(2分)因为PM >OM ,即10-x 2>x2,所以0<x <10.(4分)因为S =4×12FG ·PM =2x(10-x2)=20x -x 2,(6分)由20x -x 2≥75,得5≤x ≤15,所以5≤x<10.答:x 的取值范围是5≤x <10.(8分)(2) 在Rt △OMP 中,因为OM 2+OP 2=PM 2, 所以OP =PM 2-OM 2=(10-x 2)2-(x2)2=100-10x ,V =13·FG 2·OP =13x 2100-10x =13100x 4-10x 5,0<x <10.(10分)设f(x)=100x 4-10x 5,0<x <10,所以f′(x)=400x 3-50x 4=50x 3(8-x). 令f′(x)=0,解得x =8或x =0(舍去),(12分) 列表:+-所以当x =8时,函数f(x)取得极大值,也是最大值,(14分) 所以当x =8时,V 的最大值为12853.答:当x =8 cm 时,包装盒容积V 最大为12853(cm 3).(16分)19. (1) 函数f(x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)=(2ax +2)ln x +(ax 2+2x)·1x +ax =2(ax +1)ln x +2ax +2=2(ax +1)(ln x +1),(2分)则f′(1)=2(a +1)=2,所以a =0.(3分)此时f(x)=2xln x +1,定义域为(0,+∞),f ′(x)=2(ln x +1), 令f′(x)>0,解得x >1e ;令f′(x)<0,解得x <1e;所以函数f(x)的单调增区间为(1e ,+∞),单调减区间为(0,1e).(6分)(2) 函数f(x)=(ax 2+2x)ln x +a2x 2+1在区间[1,e]上的图象是一条不间断的曲线.由(1)知f′(x)=2(ax +1)(ln x +1),1) 当a ≥0时,对任意x ∈(1,e),ax +1>0,ln x +1>0,则f′(x)>0,所以函数f(x)在区间[1,e]上单调递增,此时对任意x ∈(1,e),都有f(x)>f(1)=a2+1>0成立,从而函数f(x)在区间(1,e)上无零点;(8分)2) 当a <0时,令f′(x)=0,得x =1e 或-1a ,其中1e<1,①若-1a ≤1,即a ≤-1,则对任意x ∈(1,e),f ′(x)<0,所以函数f(x)在区间[1,e]上单调递减,由题意得f(1)=a 2+1>0,且f(e)=ae 2+2e +a2e 2+1<0,解得-2<a <-2(2e +1)3e 2,其中-2(2e +1)3e 2-(-1)=3e 2-4e -23e 2>0,即-2(2e +1)3e 2>-1,所以a 的取值范围是-2<a ≤-1;(10分)②若-1a ≥e ,即-1e ≤a <0,则对任意x ∈(1,e),f ′(x)>0,所以函数f(x)在区间[1,e]上单调递增,此时对任意x ∈(1,e),都有f(x)>f(1)=a2+1>0成立,从而函数f(x)在区间(1,e)上无零点;(12分)③若1<-1a <e ,即-1<a <-1e ,则对任意x ∈(1,-1a ),f ′(x)>0,所以函数f(x)在区间[1,-1a ]上单调递增,对任意x ∈(1,-1a ],都有f(x)>f(1)=a2+1>0成立;(1分)对任意x ∈(-1a ,e),f ′(x)<0,函数f(x)在区间[-1a ,e]上单调递减,由题意得f(e)=ae 2+2e +a2e 2+1<0,解得a <-2(2e +1)3e 2,其中-2(2e +1)3e 2-(-1e )=3e -4e -23e 2=-e -23e 2<0,即-2(2e +1)3e 2<-(-1e ), 所以a 的取值范围是-1<a <-2(2e +1)3e 2.(15分)综上,实数a 的取值范围是-2<a <-2(2e +1)3e 2.(16分)20. 解:(1) 设等比数列{a n }公比为q ,由8a 3=4a 2=1得8a 1q 2=4a 1q =1, 解得a 1=q =12,故a n =12n .(3分)(2) |a n -(a 2n +1)|=⎪⎪⎪⎪12n -(14n +1)=⎪⎪⎪⎪(12n -12)2+34=(12n -12)2+34.(5分) 对任意正整数m ,当n ∈N *,且n ≤m 时,有0<12m ≤12n ≤12,则(12n -12)2+34<14+34=1,即|a n -(a 2n +1)|≤1成立, 故对任意正整数m ,数列{a n },{a 2n +1}是“(m ,1)接近的”.(8分) (3) 由S n (b n +1-b n )b n b n +1=12,得到S n (b n +1-b n )=12b n b n +1,且b n ,b n +1≠0,从而b n +1-b n ≠0,于是S n =b n b n +12(b n +1-b n ).(9分)当n =1时,S 1=b 1b 22(b 2-b 1),b 1=1,解得b 2=2;当n ≥2时,b n =S n -S n -1=b n b n +12(b n +1-b n )-b n -1b n2(b n -b n -1),又b n ≠0,整理得b n +1+b n -1=2b n ,所以b n +1-b n =b n -b n -1,因此数列{b n }为等差数列. 因为b 1=1,b 2=2,则数列{b n }的公差为1,故b n =n.(11分)根据条件,对于给定正整数m(m ≥5),当n ∈N *且n ≤m 时,都有⎪⎪⎪⎪1a n -(b 2n +k )=|2n -(n 2+k)|≤L 成立, 即-L +2n -n 2≤k ≤L +2n -n 2 ①对n =1,2,3,…,m 都成立.(12分)考查函数f(x)=2x -x 2,f ′(x)=2x ln 2-2x ,令g(x)=2x ln 2-2x ,则g′(x)=2x (ln 2)2-2,当x >5时,g′(x)>0,所以g(x)在[5,+∞)上是增函数. 因为g(5)=25ln 2-10>0,所以当x >5时,g(x)>0,则f′(x)>0, 所以f(x)在[5,+∞)上是增函数.注意到f(1)=1,f(2)=f(4)=0,f(3)=-1,f(5)=7,故当n =1,2,3,…,m 时,-L +2n -n 2的最大值为-L +2m -m 2, L +2n -n 2的最小值为L -1.(14分) 欲使满足①的实数k存在,必有-L +2m -m 2≤L -1,则L ≥2m -m 2+12,因此L 的最小值2m -m 2+12,此时k =2m -m 2-12.(16分)2020届高三模拟考试试卷(常州) 数学附加题参考答案及评分标准21. A. 解:(1) A-1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2321-12.(4分) (2) 点(a ,b)在矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1324对应的变换作用下得到点(4,6),所以A ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b =⎣⎢⎡⎦⎥⎤46,(6分)所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b =A -1⎣⎢⎡⎦⎥⎤46=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-2321-12⎣⎢⎡⎦⎥⎤46=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,(8分) 所以a =1,b =1,得a +b =2.(10分) B. 解:因为所求圆的圆心在极轴上,且过极点,故可设此圆的极坐标方程是ρ=2rcos θ. 因为点P(23,π6)在圆上,所以23=2rcos π6,解得r =2.因此所求圆的极坐标方程是ρ=4cos θ.(10分) C. 解:函数y =x -2x +6x +1的定义域为[0,+∞),x +1>0.(2分)x -2x +6x +1=(x +1)2-4(x +1)+9x +1=(x+1)+9x +1-4≥2(x +1)·9x +1-4=2, 当且仅当x +1=9x +1,即x =4时取到“=”.(8分)所以当x =4时,函数y =x -2x +6x +1的最小值为2.(10分)22. 解:(1) 记“取出的3个样品中有优等品”为事件A ,则A 表示“取出的3个样品中没有优等品”,P(A)=(1-0.3)3=3431 000,所以P(A)=1-P(A)=1-3431 000=6571 000.(3分)答:取出的3个样品中有优等品的概率是6571 000.(4分)(2) X ~B(3,0.3),P(X =k)=C k 30.3k (1-0.3)3-k ,k =0,1,2,3,(6分) 随机变量X 的分布如表:(8分)E(X)=0×3431 000+1×4411 000+2×1891 000+3×271 000=910.答:随机变量X的数学期望是910.(10分)23. 解:(1) A1={t|t=a1·3+a0,其中a i∈A,i=0,1}={4,5,7,8}.所以A1中所有元素的和为24,集合A n中元素的个数为2n+1.(2分)(2) 取s=l=2n.下面用数学归纳法进行证明.①当n=2时,A2={13,14,16,17,22,23,25,26},(3分)取b1=13,b2=17,b3=23,b4=25,c1=14,c2=16,c3=22,c4=26,有b1+b2+b3+b4=c1+c2+c3+c4=78,且b21+b22+b23+b24=c21+c22+c23+c24=1 612成立.(4分)即当n=k+1时也成立.(9分)综上可得:能将集合A n,n≥2分成两个没有公共元素的子集B s={ b1,b2,b3,…,b s}和C l={c1,c2,c3,…,c l},s,l∈N*,使得b21+b22+…+b2s=c21+c22+…+c2l成立.(10分)。

2020届江苏省苏州市高三上学期期末考试 数学

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绝密★启用前2020届江苏省苏州市高三上学期期末考试 数学学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________注意事项:1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2、请将答案正确填写在答题卡上(满分160分,考试时间120分钟)参考公式:锥体的体积V =13Sh ,其中S 为锥体的底面积,h 是锥体的高.球的体积V =43πr 3,其中r 表示球的半径.一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A ={x|x ≥1},B ={-1,0,1,4},则A ∩B =________.2. 已知i 是虚数单位,复数z =(1+bi)(2+i)的虚部为3,则实数b 的值为________.3. 从2名男生和1名女生中任选2名参加青年志愿者活动,则选中的恰好是一男一女的概率为________.4. 为了了解苏州市某条道路晚高峰时段的车流量情况,随机抽查了某天单位时间内通过的车辆数,得到以下频率分布直方图(如图).已知在[5,7)之间通过的车辆数是440辆,则在[8,9)之间通过的车辆数是________.(第4题) (第5题)5. 如图是一个算法流程图,若输入的x 值为5,则输出的y 值为________.6. 已知等比数列{a n }中,a 1>0,则“a 1<a 2”是“a 3<a 5”的________条件.(填“充分不必要”“必要不充分”“充要”或“既不充分又不必要”)7. 在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 1,F 2是双曲线x 2a 2-y2b 2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,点P 的坐标为(0,b).若∠F 1PF 2=120°,则该双曲线的离心率为________.8. 若x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x ≥0,x -y ≤0,x +y -1≤0,则z =x +3y 的最大值为________.9. 如图,某品牌冰淇淋由圆锥形蛋筒和半个冰淇淋小球组成,其中冰淇淋小球的半径与圆锥底面半径相同.已知圆锥形蛋筒的侧面展开图是圆心角为2π5,弧长为4π cm 的扇形,则该冰淇淋的体积是________cm 3.10. 在平面直角坐标系xOy 中,若直线x +my +m +2=0(m ∈R)上存在点P ,使得过点P 向圆O :x 2+y 2=2作切线PA(切点为A),满足PO =2PA ,则实数m 的取值范围是________.11. 在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l :y =12与函数f(x)=sin(ωx +π6)(ω>0)的图象在y 轴右侧的公共点从左到右依次为A 1,A 2,….若点A 1的横坐标为1,则点A 2的横坐标为________.12. 如图,在平面四边形ABCD 中,已知AD =3,BC =4,E ,F 为AB ,CD 的中点,P ,Q 为对角线AC ,BD 的中点,则PQ →·EF →的值为________.13. 已知实数x ,y 满足x(x +y)=1+2y 2,则5x 2-4y 2的最小值为________.14. 已知函数f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧exe x ,x ≤2,4x -85x,x >2(其中e 为自然对数的底数).若关于x 的方程f 2(x)-3a|f(x)|+2a 2=0恰有5个相异的实根,则实数a 的取值范围是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)已知向量a =(sin x ,34),b =(cos x ,-1).(1) 当a ∥b 时,求tan 2x 的值;(2) 设函数f(x)=2(a +b )·b ,且x ∈(0,π2),求f(x)的最大值以及对应的x 的值.16.(本小题满分14分)如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,CA =CB ,D ,E 分别是AB ,B 1C 的中点. (1) 求证:DE ∥平面ACC 1A 1; (2) 若DE ⊥AB ,求证:AB ⊥B 1C.17. (本小题满分14分)为响应“生产发展、生活富裕、乡风文明、村容整洁、管理民主”的社会主义新农村建设,某自然村将村边一块废弃的扇形荒地(如图)租给蜂农养蜂、产蜜与售蜜.已知扇形AOB中,∠AOB =2π3,OB =23(百米),荒地内规划修建两条直路AB ,OC ,其中点C 在AB ︵上(C 与A ,B 不重合),在小路AB 与OC 的交点D 处设立售蜜点,图中阴影部分为蜂巢区,空白部分为蜂源植物生长区.设∠BDC =θ,蜂巢区的面积为S(平方百米).(1) 求S 关于θ的函数关系式;(2) 当θ为何值时,蜂巢区的面积S 最小,并求此时S 的最小值.如图,定义:以椭圆中心为圆心,长轴为直径的圆叫做椭圆的“辅圆”.过椭圆第一象限内一点P 作x 轴的垂线交其“辅圆”于点Q ,当点Q 在点P 的上方时,称点Q 为点P 的“上辅点”.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)上的点(1,32)的上辅点为(1,3).(1) 求椭圆E 的方程;(2) 若△OPQ 的面积等于12,求上辅点Q 的坐标;(3) 过上辅点Q 作辅圆的切线与x 轴交于点T ,判断直线PT 与椭圆E 的位置关系,并证明你的结论.已知数列{a n}满足2S n=na n+a1,a3=4,其中S n是数列{a n}的前n项和.(1) 求a1和a2的值及数列{a n}的通项公式;(2) 设T n=1S1+2+1S2+4+1S3+6+…+1S n+2n(n∈N*).①若T k=T2T3,求k的值;②求证:数列{T n}中的任意一项总可以表示成该数列其他两项之积.已知函数f(x)=a +ln xx(a ∈R).(1) 求函数f(x)的单调区间;(2) 当函数f(x)与函数g(x)=ln x 图象的公切线l 经过坐标原点时,求实数a 的取值集合;(3) 求证:当a ∈(0,12)时,函数h(x)=f(x)-ax 有两个零点x 1,x 2,且满足1x 1+1x 2<1a .2020届高三模拟考试试卷数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换)已知矩阵M =[1a b 1]的逆矩阵为M -1=[c 20d],求矩阵N =[a b c d]的特征值.B. (选修44:坐标系与参数方程)在平面直角坐标系xOy 中,已知A(1,0),P 为半圆C :⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ(θ为参数,0≤θ≤π)上的点,AP ︵的长度为π3.以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系.(1) 求点P 的极坐标;(2) 求直线AP 的极坐标方程.C. (选修45:不等式选讲)若x ∈(-5,4),求证:5+x +8-2x ≤3 3.【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,已知DA=4,DD1=6,DC=6,E为棱BC的中点,F 为线段D1E的中点,G是棱AB上的一个动点(包含端点).(1) 若G为AB的中点,求异面直线FG与DE所成角的余弦值;(2) 若二面角GDFE的平面角的余弦值为510,求点G的位置.23. 已知f(n)=(2-1)n,n∈N*.(1) 若f(5)=a+b2,其中a,b∈Z,求a+b的值;(2) 求证:对任意的正整数n,f(n)可以写成m-m-1的形式,其中m为正整数.。

2020届江苏省苏州市高三数学上学期期末考试数学试题含解析

2020届江苏省苏州市高三数学上学期期末考试数学试题含解析
江苏省苏州市2020届高三数学上学期期末考试试题(含解析)
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.不需要写出解答过程,请把答案直接填在答题卡相应位置上.
1.已知集合 , ,则 ________.
〖答 案〗
〖解 析〗
〖分析〗
进行交集的运算即可.
〖详 解〗 , ,0,1, ,
, .
故答案为: , .
10.在平面直角坐标系xOy中,若直线 上存在点P,使得过点P向圆 作切线PA(切点为A),满足 ,则实数m的取值范围为________.
〖答 案〗 或
〖解 析〗
〖分析〗
根据题意,由切线的性质分析可得 ,进而结合点到直线的距离公式可得 ,解可得 的取值范围,即可得答案.
〖详 解〗根据题意,圆 ,其圆心为 ,半径 ,
若点 向圆 作切线 ,满足 ,又由 ,
则有 ,变形可得 ,
若直线 上存在点 ,满足题意,必有 ,
变形可得: ,
解可得: 或 ,即 的取值范围为 或 ;
故答案为: 或 .
〖点 睛〗本题主要考查直线与圆的位置关系,涉及圆的切线方程,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.
11.在平面直角坐标系xOy中,己知直线 与函数 图象在y轴右侧的公共点从左到右依次为 , ,…,若点 的横坐标为1,则点 的横坐标为________.
〖详 解〗作出不等式组 对应的平面区域如图:
设 得 ,
平移直线 ,由图象可知当直线 经过点 时,
直线 的纵截距最大,此时 最大,
此时 ,
故答案为:3.
〖点 睛〗本题主要考查线性规划的应用,利用 的几何意义,通过数形结合是解决本题的关键.
9.如图,某品牌冰淇淋由圆锥形蛋筒和半个冰淇淋小球组成,其中冰淇淋小球的半径与圆锥底面半径相同.已知圆锥形蛋筒的侧面展开图是圆心角为 ,弧长为 的扇形,则该冰淇淋的体积是________ .

江苏省苏州市2020届高三数学上学期期末考试试题

江苏省苏州市2020届高三数学上学期期末考试试题

江苏省苏州市2020届高三数学上学期期末考试试题(满分160分,考试时间120分钟)2020.2参考公式:锥体的体积V=错误!Sh,其中S为锥体的底面积,h是锥体的高.球的体积V=错误!πr3,其中r表示球的半径.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A={x|x≥1},B={-1,0,1,4},则A∩B=________.2。

已知i是虚数单位,复数z=(1+bi)(2+i)的虚部为3,则实数b 的值为________.3。

从2名男生和1名女生中任选2名参加青年志愿者活动,则选中的恰好是一男一女的概率为________.4。

为了了解苏州市某条道路晚高峰时段的车流量情况,随机抽查了某天单位时间内通过的车辆数,得到以下频率分布直方图(如图).已知在[5,7)之间通过的车辆数是440辆,则在[8,9)之间通过的车辆数是________.(第4题) (第5题) 5。

如图是一个算法流程图,若输入的x值为5,则输出的y值为________.6. 已知等比数列{a n}中,a1>0,则“a1<a2”是“a3<a5”的________条件.(填“充分不必要"“必要不充分”“充要”或“既不充分又不必要”)7. 在平面直角坐标系xOy中,已知点F1,F2是双曲线错误!-错误!=1(a >0,b>0)的左、右焦点,点P的坐标为(0,b).若∠F1PF2=120°,则该双曲线的离心率为________.8。

若x,y满足约束条件错误!则z=x+3y的最大值为________.9。

如图,某品牌冰淇淋由圆锥形蛋筒和半个冰淇淋小球组成,其中冰淇淋小球的半径与圆锥底面半径相同.已知圆锥形蛋筒的侧面展开图是圆心角为错误!,弧长为4π cm的扇形,则该冰淇淋的体积是________cm3.10。

在平面直角坐标系xOy中,若直线x+my+m+2=0(m∈R)上存在点P,使得过点P向圆O:x2+y2=2作切线PA(切点为A),满足PO=2PA,则实数m的取值范围是________.11。

2020年江苏省苏州市南麻中学高三数学文上学期期末试题含解析

2020年江苏省苏州市南麻中学高三数学文上学期期末试题含解析

2020年江苏省苏州市南麻中学高三数学文上学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。

在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 设函数的取值范围是()(A)(-1,1)(B)(C)(-∞,-2)∪(0,+∞)(D)(-∞,-1)∪(1,+∞)参考答案:答案:D2. 设函数,,给定下列命题:①若方程有两个不同的实数根,则;②若方程恰好只有一个实数根,则;③若,总有恒成立,则;④若函数有两个极值点,则实数.则正确命题的个数为()A.1B. 2C. 3D. 4参考答案:C对于①,的定义域,,令有即,可知在单调递减,在单调递增,,且当时,又,从而要使得方程有两个不同的实根,即与有两个不同的交点,所以,故①正确对于②,易知不是该方程的根,当时,,方程有且只有一个实数根,等价于和只有一个交点,,又且,令,即,有,知在和单减,在上单增,是一条渐近线,极小值为。

由大致图像可知或,故②错对于③当时,恒成立,等价于恒成立,即函数在上为增函数,即恒成立,即在上恒成立,令,则,令得,有,从而在(0,1)上单调递增,在(1,+∞)上单调递减,则,于是,故③正确.对于④有两个不同极值点,等价于有两个不同的正根,即方程有两个不同的正根,由③可知,,即,则④正确.故正确命题个数为3,故选.3. (5分)关于命题p:A∪?=?,命题q:A∪?=A,则下列说法正确的是()A.(¬p)∨q为假 B.(¬p)∧(¬q)为真C.(¬p)∨(¬q)为假 D.(¬p)∧q为真参考答案:C【考点】:复合命题的真假.【专题】:计算题.【分析】:利用集合知识,先判断出命题p:A∩?=?是真命题,命题q:A∪?=A是真命题,再判断复合命题的真假.解:∵命题p:A∩?=?是真命题,命题q:A∪?=A是真命题,∴(¬p)∨q为真命题,(¬p)∧(¬q)为假命题,(¬p)∨(¬q)为假命题,(¬p)∧q为假命题,故选C.【点评】:本题考查复合命题的真假判断,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.4. 已知函数f(x)的图象是连续不断的,给出x,f(x)对应值如表:A.2个B.3个C.4个D.5个参考答案:B【考点】函数零点的判定定理.【分析】利用零点判定定理,直接找出几个即可.【解答】解:由图可知,f(2)>0,f(3)<0,f(4)>0,f(5)<0,由零点存在定理知在区间(2,3)上至少有一个零点,同理可以判断出在区间(3,4)、(4,5)上各至少有一个零点,所以在区间[1,6]上的零点至少有三个.故选:B.5. 设抛物线的顶点在原点,其焦点在轴上,又抛物线上的点与焦点的距离为2,则()A.4 B.4或-4 C. -2 D.-1或2参考答案:D由题意可设抛物线方程为,由抛物线定义得,所以选D.6. 已知集合,,则“”是“”的()..充分不必要条件.必要不充分条件.充要条件.既不充分也不必要条件参考答案:C略7. 在等比数列的值为A.9 B.1 C.2 D.3参考答案:答案:D8. (09年湖北重点中学4月月考理)已知,设集合,则A的子集个数共有()A、0个B、1个C、2个D、无数个参考答案:B9. 已知函数是偶函数,则的图象与轴交点纵坐标的最小值为()A. B. C.D.参考答案:A略10. 圆与直线没有公共点的充要条件是【】A. B.C. D.参考答案:二、填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 已知函数f(x)=|x﹣2|,g(x)=﹣|x+3|+m,若函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象上,则实数m的取值范围是.参考答案:(﹣∞,5)考点:函数恒成立问题.专题:函数的性质及应用.分析:函数f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,可转化为不等式|x﹣2|+|x+3|>m恒成立,利用不等式的性质求出|x﹣2|+|x+3|的最小值,就可以求出m的范围.解答:解:f(x)的图象恒在函数g(x)图象的上方,即为|x﹣2|>﹣|x+3|+m对任意实数x恒成立,即|x﹣2|+|x+3|>m恒成立,又由不等式的性质,对任意实数x恒有|x﹣2|+|x+3|≥|(x﹣2)﹣(x+3)|=5,于是得m<5,∴m的取值范围是(﹣∞,5).故答案为:(﹣∞,5).点评:本题考查绝对值不等式的解法,分类讨论的方法,以及不等式的性质,是中档题.12. 某校组织数学竞赛,学生成绩_____________.参考答案:略13. 正方体的棱长为2,点是的中点,点是正方形所在平面内的一个动点,且满足,到直线的距离为,则点的轨迹是__________.参考答案:两个点14. 在平面直角坐标系xOy 中,点A在曲线y =ln x 上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是____.参考答案:(e,1)【分析】设出切点坐标,得到切线方程,然后求解方程得到横坐标的值可得切点坐标.【详解】设点,则.又,当时,,点A在曲线上切线为,即,代入点,得,即,考查函数,当时,,当时,,且,当时,单调递增,注意到,故存在唯一的实数根,此时,故点的坐标为.【点睛】导数运算及切线的理解应注意的问题:一是利用公式求导时要特别注意除法公式中分子的符号,防止与乘法公式混淆.二是直线与曲线公共点的个数不是切线的本质,直线与曲线只有一个公共点,直线不一定是曲线的切线,同样,直线是曲线的切线,则直线与曲线可能有两个或两个以上的公共点.15. 在极坐标中,曲线与的交点的极坐标为____________.参考答案:16. 设是定义在上的周期为2的偶函数,且当时,,则=______参考答案:17. 数列是公比为的等比数列,是首项为12的等差数列.现已知a9>b9且a10>b10,则以下结论中一定成立的是▲.(请填写所有正确选项的序号)① ;② ;③ ;④ .参考答案:【答案解析】①③解析:解:因为数列是公比为的等比数列,所以①成立;而④,只有当为正数才成立,不一定成立;又因为是首项为12的等差数列,所以是递减数列,③成立,当公差很小时②不成立,所以答案为①③【思路点拨】根据数列的概念进行分析.三、解答题:本大题共5小题,共72分。

江苏省苏州市高三(上)2020届数学期末汇编圆锥曲线

江苏省苏州市高三(上)2020届数学期末汇编圆锥曲线

1. (2018·苏州期末·3)在平面直角坐标系xOy 中,抛物线28y x =-的焦点坐标为 . 【答案】(2,0)-2. (2018·苏州期末·18)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离,椭圆上动点P 到一个焦点的距离的最小值为1).(1)求椭圆C 的标准方程;(2)已知过点(0,1)M -的动直线l 与椭圆C 交于 A ,B 两点,试判断以AB 为直径的圆是否恒过定点,并说明理由.【答案】解(1)由题意c a =a =, ·························································· 1分又椭圆上动点P 到一个焦点的距离的最小值为1),所以3a c -=, 2分解得3c =,a =2229b a c =-=, ······························································· 4分所以椭圆C 的标准方程为221189x y +=. ············································································· 6分 (2)当直线l 的斜率为0时,令1y =-,则4x =±,此时以AB 为直径的圆的方程为2(1)16x y ++=. ························································ 7分 当直线l 的斜率不存在时,以AB 为直径的圆的方程为229x y +=, ························· 8分联立222(1)16,9,x y x y ⎧++=⎪⎨+=⎪⎩解得0,3x y ==,即两圆过点(0,3)T . 猜想以AB 为直径的圆恒过定点(0,3)T . ······································································· 9分 对一般情况证明如下:设过点(0,1)M -的直线l 的方程为1y kx =-与椭圆C 交于1122(,),(,)A x y B x y , 则221,218,y kx x y =-⎧⎨+=⎩整理得22(12)4160k x kx +--=,所以121222416,1212k x x x x k k+==-++.·········································································· 12分 (注:如果不猜想,直接写出上面的联立方程、韦达定理,正确的给3分) 因为1122121212(,3)(,3)3()9TA TB x y x y x x y y y y ⋅=-⋅-=+-++22222216(1)1616(12)16160121212k k k k k k -+-+=-+=+=+++,所以TA TB ⊥.所以存在以AB 为直径的圆恒过定点T ,且定点T 的坐标为(0,3). ··························· 16分 3. (苏州市2017届高三上学期期末调研3)在平面直角坐标系xOy 中,双曲线16322=-y x 的离心率为4. (苏州市2017届高三上学期期末17.)已知椭圆C : =1(a >b >0)的离心率为,并且过点P (2,﹣1)(1)求椭圆C 的方程;(2)设点Q 在椭圆C 上,且PQ 与x 轴平行,过p 点作两条直线分别交椭圆C 于两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),若直线PQ 平分∠APB ,求证:直线AB 的斜率是定值,并求出这个定值.【答案】(1)解:由,得,即a 2=4b 2,∴椭圆C 的方程可化为x 2+4y 2=4b 2. 又椭圆C 过点P (2,﹣1), ∴4+4=4b 2,得b 2=2,则a 2=8.∴椭圆C 的方程为;(2)证明:由题意,设直线PA的方程为y+1=k(x﹣2),联立,得(1+4k2)x2﹣8(2k2+k)x+16k2+16k﹣4=0.∴,即.∵直线PQ平分∠APB,即直线PA与直线PB的斜率互为相反数,设直线PB的方程为y=1=﹣k(x﹣2),同理求得.又,∴y1﹣y2=k(x1+x2)﹣4k.即=,.∴直线AB的斜率为.5.(苏州市2016届高三上期末)双曲线22145x y-=的离心率为【答案】3 26.(苏州市2016届高三上期末)如图,已知椭圆O:x24+y2=1的右焦点为F,点B,C分别是椭圆O的上、下顶点,点P是直线l:y=-2上的一个动点(与y轴交点除外),直线PC交椭圆于另一点M.(1)当直线PM过椭圆的右焦点F时,求△FBM的面积;(2)①记直线BM,BP的斜率分别为k1,k2,求证:k1·k2为定值;②求PB PM⋅的取值范围.【答案】(1)由题意(0,1),(0,1)B C -,焦点F ,当直线PM 过椭圆的右焦点F 时,则直线PM11y +=-,即1y -,联立,221,41,x y y ⎧+=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩解得71,7x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或0,1x y =⎧⎨=-⎩(舍),即1)7M . ………………2分 连BF ,则直线BF11y+=,即0x -=, 而2BF a ==,1|72d +==. ………………………4分故11222MBFSBF d =⋅⋅=⋅=. ………………………5分 (2)解法一:①设(,2)P m -,且0m ≠,则直线PM 的斜率为1(2)10k m m---==--,则直线PM 的方程为11y x m=--, 联立2211,1,4y x m x y ⎧=--⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩化简得2248(1)0x x m m ++=,解得22284(,)44m m M m m --++, ………8分所以22212412148844m m m k m m m m ---+===--+,21(2)30k m m --==--, 所以1231344k k m m ⋅=-⋅=-为定值. …………………10分 ② 由①知,(,3)PB m =-,2322222841212(,2)(,)4444m m m m m PM m m m m m ---+=--+=++++,所以324222212121536(,3)(,)444m m m m m PB PM m m m m ++++⋅=-⋅-=+++, …………………13分 令244m t +=>,故22(4)15(4)367887t t t t PB PM t t t t-+-++-⋅===-+,因为87y t t=-+在(4,)t ∈+∞上单调递增,所以8874794PB PM t t ⋅=-+>-+=,即PB PM ⋅的取值范围为(9,)+∞.………16分 解法二:①设点()000(,)0M x y x ≠,则直线PM 的方程为0011y y x x +=-, 令2y =-,得00(,2)1x P y --+. …………………7分 所以0101y k x -=,()020*******y k x x y +--==-+, 所以()()()()2200001222000031313113441y y y y k k x x x y --+-=⋅===--(定值). …………………10分 ②由①知,00(,3)1x PB y =+,0000(,2)1xPM x y y =+++, 所以()()()()20000000200023212311x y x x PB PM x y y y y y +⎛⎫⋅=+++=++ ⎪+++⎝⎭ =()()()()()()200000200412723211y y y y y y y -+-+++=++. …………………13分令()010,2t y =+∈,则()()8187t t PB PM t tt-+⋅==-++,因为87y t t=-++在(0,2)t ∈上单调递减,所以8872792PB PM t t ⋅=-++>-++=,即PB PM ⋅的取值范围为(9,)+∞. ……16分 7. (苏州市2015届高三上期末)以抛物线24y x =的焦点为顶点,顶点为中心,离心率为2的双曲线标准方程为【答案】2213y x -=8. (苏州市2015届高三上期末)如图,已知椭圆22:1124x y C +=,点B 是其下顶点,过点B 的直线交椭圆C 于另一点A (A 点在x 轴下方),且线段AB 的中点E 在直线y x =上.(1)求直线AB 的方程;(2)若点P 为椭圆C 上异于A 、B 的动点,且直线AP ,BP 分别交直线y x =于点M 、N ,证明:OM ON 为定值.【答案】解:(1)设点E (m ,m ),由B (0,-2)得A (2m ,2m+2). 代入椭圆方程得224(22)1124m m ++=,即22(1)13m m ++=,解得32m =-或0m =(舍). ………………………………………………3分 所以A (3-,1-),故直线AB 的方程为360x y ++=. …………………………………………………6分 (2)设00(,)P x y ,则22001124x y +=,即220043x y =-. 设(,)M M M x y ,由A ,P ,M 三点共线,即AP AM ,∴00(3)(1)(1)(3)M M x y y x ++=++,又点M 在直线y=x 上,解得M 点的横坐标000032M y x x x y -=-+, (9)分设(,)N N N x y ,由B ,P ,N 三点共线,即BP BN ,∴00(2)(2)N N x y y x +=+,点N 在直线y=x 上,,解得N 点的横坐标00022N x x x y -=--. (12)分所以OM ·0|0|M N x x --=2||||M N x x ⋅=200003||2y x x y --+0002||2x x y -⋅--=2000200262||()4x x y x y ---=2000220000262||23x x y x x x y ---=2000200032||3x x y x x y --=6.…………………… 16分 9. (苏州市2014届高三上期末调研测试)18.(本小题满分16分)如图,已知椭圆22221(0)x y a b a b +=>>的右顶点为A (2,0),点P (2e ,12)在椭圆上(e 为椭圆的离心率).(1)求椭圆的方程;(2)若点B ,C (C 在第一象限)都在椭圆上,满足OC BA λ=,且0OC OB ⋅=,求实数λ的值.【答案】解:(1)由条件,a = 2,2ce =,代入椭圆方程,得221144c b+=. ………… 2分 ∵224b c +=, ∴21b =,c 2 = 3.∴椭圆的方程为2214x y +=.………… 5分(2)设直线OC 的斜率为k , 则直线OC 方程为y = kx ,代入椭圆方程2214x y +=,即x 2 + 4y 2 = 4,得22(14)4k x +=,∴C x =则C). ………… 7分又直线AB 方程为y = k (x - 2), 代入椭圆方程x 2 + 4y 2 = 4, 得2222(14)161640k x k x k +-+-=. ∵2A x =,∴222(41)14B k x k -=+.则B (2222(41)4,1414k kk k --++). ………… 9分 ∵0OC OB ⋅=20=.∴212k =.∵C 在第一象限,∴k > 0,k =.………… 12分∵OC =,222222(41)444(2,0)(,)14141414k k kBA k k k k --=--=++++,由OC BA λ=,得λ= ………… 15分∵k =,∴λ. ………… 16分 10. (苏州市2013届高三第一学期期末)9.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线2222:1(0,0)x y E a b a b-=>>的左顶点为A ,过双曲线E 的右焦点F 作与实轴垂直的直线交双曲线E 于B ,C 两点,若ABC ∆为直角三角形,则双曲线E 的离心率为 . 【答案】211. (苏州市2013届高三第一学期期末)18.(本小题满分16分) 如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知点F 是椭圆2222:1(0)x y E a b a b+=>>的左焦点,A ,B ,C 分别为椭圆E 的右、下、上顶点,满足5FC BA =,椭圆的离心率为12. (1)求椭圆的方程;(2)若P 为线段FC (包括端点)上任意一点,当PA PB 取得最小值时,求点P 的坐标; (3)设点M 为线段BC (包括端点)上的一个动点,射线MF 交椭圆于点N ,若NF FM λ=,求实数λ的取值范围.12. (苏州市2012届高三高三调研测试)5.与双曲线221916x y -=有公共的渐近线,且经过点(3,A -的双曲线方程是__________.【答案】9x 42-4y 2=113. (苏州市2012届高三高三调研测试)18. (本题满分16分)如图,设点P 是椭圆22:14x E y +=上的任意一点(异于左,右顶点A,B ).(1)若椭圆E 的右焦点为F ,上顶点为C ,求以F 为圆心且与直线AC 相切的圆的半径; (2)设直线,PA PB 分别交直线10:3l x =与点M,N ,求证:PN BM ⊥.。

江苏省苏州市吴江中学2020年高三数学文上学期期末试题含解析

江苏省苏州市吴江中学2020年高三数学文上学期期末试题含解析

江苏省苏州市吴江中学2020年高三数学文上学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。

在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 设x,y满足约束条件,则z=2x﹣3y的最小值是()A.﹣7 B.﹣6 C.﹣5 D.﹣3参考答案:略2. 设复数z满足z(1+i)=2,i为虚数单位,则复数z的虚部是()A.1 B.﹣1 C.i D.﹣i参考答案:B【分析】把已知等式变形,然后利用复数代数形式的乘除运算化简得答案.【解答】解:由z(1+i)=2,得,∴复数z的虚部是﹣1.故选:B.【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查了复数的基本概念,是基础题.3. 设集合,,满足且的集合的个数是()参考答案:C略4. 一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是( )A.64 B.72 C.80 D.112参考答案:B考点:由三视图求面积、体积.专题:计算题.分析:由几何体的三视图可知,该几何体下部为正方体,边长为4,上部为三棱锥(以正方体上底面为底面),高为3.分别求体积,再相加即可解答:解:由几何体的三视图可知,该几何体下部为正方体,边长为4,体积为43=64上部为三棱锥,以正方体上底面为底面,高为3.体积×故该几何体的体积是64+8=72故选B点评:本题考查由三视图求几何体的体积,考查由三视图还原几何体直观图,考查与锥体积公式,本题是一个基础题.5. 已知′是函数的导函数,如果′是二次函数,′的图象开口向上,顶点坐标为,那么曲线上任一点处的切线的倾斜角的取值范围是(A)(B)(C)(D)参考答案:B由题意知,所以,即,所以,选B.6. 已知函数,若是从四个数中任取的一个数,是从三个数中任取的一个数,则该函数有两个极值点的概率为()(A)(B)(C)(D)参考答案:A略7. “非空集合不是的子集”的充要条件是()A. B.C.,又 D.参考答案:D8. 执行如图所示的程序框图,输出的S值为﹣4时,则输入的S0的值为()A.7 B.8 C.9 D.10参考答案:D【考点】EF:程序框图.【分析】根据程序框图,知当i=4时,输出S,写出前三次循环得到输出的S,列出方程求出S0的值.【解答】解:根据程序框图,知当i=4时,输出S,∵第一次循环得到:S=S0﹣1,i=2;第二次循环得到:S=S0﹣1﹣4,i=3;第三次循环得到:S=S0﹣1﹣4﹣9,i=4;∴S0﹣1﹣4﹣9=﹣4,解得S0=10故选:D.9. 函数f(x)的图象向右平移1个单位长度,所得图象与y=e x关于y轴对称,则f(x)=( ) A.e x+1 B.e x﹣1 C.e﹣x+1 D.e﹣x﹣1参考答案:D【考点】函数的图象与图象变化;函数解析式的求解及常用方法.【专题】函数的性质及应用.【分析】根据题意得出y=e x,关于y轴对称,再向左平移1个单位即可,运用规律求解得出解析式.【解答】解:y=e x关于y轴对称得出y=e﹣x,把y=e﹣x的图象向左平移1个单位长度得出y=e﹣(x+1)=e﹣x﹣1,∴f(x)=e﹣x﹣1,故选:D【点评】本题考查了函数图象的对称,平移,运用规律的所求函数即可,难度不大,属于容易题.10. 三个数之间的大小关系是()。

江苏省苏州市庙港中学2020年高三数学理上学期期末试题含解析

江苏省苏州市庙港中学2020年高三数学理上学期期末试题含解析

江苏省苏州市庙港中学2020年高三数学理上学期期末试题含解析一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。

在每小题给出的四个选项中,只有是一个符合题目要求的1. 已知变量x,y满足约束条件,则z=2x?4y的最大值为( )A.64B.32C.2D.参考答案:B考点:基本不等式;简单线性规划.专题:计算题.分析:先画出可行域,再把可行域的几个角点分别代入,看哪个角点对应的函数值最大即可.解答:解:由于目标函数 z=2x?4y =2x+2y,令 m=x+2y,当m最大时,目标函数 z就最大.画出可行域如图:可得点C(3,1)为最优解,m最大为5,故目标函数 z=2x?4y =2x+2y的最大值为25=32,故选B.点评:本题主要考查简单的线性规划问题,一般在求目标函数的最值时,常用角点法,就是求出可行域的几个角点,分别代入目标函数,即可求出目标函数的最值.2. 下边程序框图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入a、b、i的值分别为6、8、0,则输出a和i的值分别为()A. 0,3B. 0,4C. 2,3D. 2,4参考答案:C【分析】执行循环,直至终止循环输出结果.【详解】执行循环,得,结束循环,输出,此时,选C.【点睛】算法与流程图的考查,侧重于对流程图循环结构的考查.先明晰算法及流程图的相关概念,包括选择结构、循环结构、伪代码,其次要重视循环起点条件、循环次数、循环终止条件,更要通过循环规律,明确流程图研究的数学问题,是求和还是求项.3. 函数f(x)=xe x﹣e x+1的单调递减区间是()A.(﹣∞,e﹣1)B.(1,e)C.(e,+∞)D.(e﹣1,+∞)参考答案:A【考点】利用导数研究函数的单调性.【专题】计算题;转化思想;导数的综合应用.【分析】求出f′(x)=﹣xe x,利用导数性质能求出函数f(x)的单调区间.【解答】解:∵f(x)=xe x﹣e?e x,∴f′(x)=e x+xe x﹣e?e x,由f′(x)<0,可得e x+xe x﹣e?e x<0,即1+x﹣e<0,解得x<e﹣1.∴函数f(x)的单调减区间为(﹣∞,e﹣1).故选:A.【点评】本题考查函数的单调区间的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.4. (09年湖北重点中学4月月考理)已知不等式,对任意恒成立,则a 的取值范围为()A. B.C.(1,5) D.(2,5)参考答案:B5. 已知命题、,则“为真”是“为真”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参考答案:A略6. 设,则“”是“”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参考答案:B略7. 设是两条不同的直线,是两个不同的平面,则下列命题中正确的是()A.若,,则B.若,,则C.若,,,则D.若,且,点,直线,则参考答案:C8. 已知集合M={x|log3x≤1},N={x|x2﹣2x<0},则( )A.M=N B.M∩N=? C.M∩N=R D.N?M参考答案:D考点:对数函数的单调性与特殊点;交集及其运算.专题:函数的性质及应用.分析:解对数不等式求得M,解一元二次不等式求得N,从而得到M、N间的关系.解答:解:∵集合M={x|log3x≤1}={x|0<x≤3},N={x|x2﹣2x<0}={x|0<x<2},∴N?M,故选:D.点评:本题主要考查对数不等式、一元二次不等式的解法,两个集合间的包含关系,属于基础题.9. 《九章算术》中将底面为长方形,且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为“阳马”.现有一阳马,其正视图和侧视图是如图所示的直角三角形.若该阳马的顶点都在同一个球面上,则该球的表面积为()A. B.6π C.2π D.24π参考答案:B10. 设数列是首项大于零的等比数列,则“”是“数列是递增数列”的( )A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件参考答案:C 略二、 填空题:本大题共7小题,每小题4分,共28分11. 若,则的值是。

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2020届高三模拟考试试卷数 学(满分160分,考试时间120分钟)2020.1一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A ={1,3,5},B ={3,4},则集合A ∩B = W.2. 复数z =1+2ii(i 为虚数单位)的虚部是 W.3. 某班级50名学生某次数学考试成绩(单位:分)的频率分布直方图如图所示,则成绩在60~80分的学生人数是 W.4. 连续抛掷一颗骰子2次,则掷出的点数之和为8的概率为 W.5. 已知3sin(α-π)=cos α,则tan(π-α)的值是 W.6. 如图所示的流程图中,若输入的a ,b 分别为4,3,则输出n 的值为 W.7. 在平面直角坐标系xOy 中,中心在原点,焦点在y 轴上的双曲线的一条渐近线经过点(-3,1),则该双曲线的离心率为 W.8. 曲线y =x +2e x 在x =0处的切线与两坐标轴围成的三角形面积为 W.9. 如图,某种螺帽是由一个半径为2的半球体挖去一个正三棱锥构成的几何体,该正三棱锥的底面三角形内接于半球底面大圆,顶点在半球面上,则被挖去的正三棱锥体积为 W.10. 在平面直角坐标系xOy 中,过点A (1,3),B (4,6),且圆心在直线x -2y -1=0上的圆的标准方程为 W.11. 设S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若S 5S 10=13,则S 5S 20+S 10= W.12. 设函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x 2+2x ,x ≥0,-2x ,x <0,若方程f (x )-kx =3有三个相异的实根,则实数k 的取值范围是 W.13. 如图,在边长为2的正方形ABCD 中,M ,N 分别是边BC ,CD 上的两个动点,且BM +DN =MN ,则AM →·AN →的最小值是 W.14. 设函数f (x )=⎪⎪⎪⎪2x -ax 2,若对任意x 1∈(-∞,0),总存在x 2∈[2,+∞),使得f (x 2)≤f (x 1),则实数a 的取值范围是 W.二、 解答题:本大题共6小题,共90分. 解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)如图,在直三棱柱ABCA 1B 1C 1中,已知AB ⊥BC ,E ,F 分别是A 1C 1,BC 的中点.求证: (1) 平面ABE ⊥平面B 1BCC 1; (2) C 1F ∥平面ABE .16. (本小题满分14分)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边为a ,b ,c ,已知2bc cos A =2c -3a . (1) 求角B 的大小;(2) 设函数f (x )=cos x ·sin(x +π3-34),求f (A )的最大值.17. (本小题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知焦点在x 轴上,离心率为12的椭圆E 的左顶点为A ,点A 到右准线的距离为6.(1) 求椭圆E 的标准方程;(2) 过点A 且斜率为32的直线与椭圆E 交于点B ,过点B 与右焦点F 的直线交椭圆E 于点M ,求点M 的坐标.如图,长途车站P 与地铁站O 的距离为 5千米,从地铁站O 出发有两条道路l 1,l 2,经测量,l 1,l 2的夹角为45°,OP 与l 1的夹角θ满足tan θ=12(其中0<θ<π2),现要经过P修一条直路分别与道路l 1,l 2交汇于A ,B 两点,并在A ,B 处设立公共自行车停放点.(1) 已知修建道路P A ,PB 的单位造价分别为2m 元/千米和m 元/千米,若两段道路的总造价相等,求此时点A ,B 之间的距离;(2) 考虑环境因素,需要对OA ,OB 段道路进行翻修,OA ,OB 段的翻修单价分别为n 元/千米和22n 元/千米,要使两段道路的翻修总价最少,试确定A ,B 点的位置.已知函数f (x )=ax 3+bx 2-4a (a ,b ∈R ). (1) 当a =b =1时,求f (x )的单调增区间;(2) 当a ≠0时,若函数f (x )恰有两个不同的零点,求ba的值;(3) 当a =0时,若f (x )<ln x 的解集为(m ,n ),且(m ,n )中有且仅有一个整数,求实数b 的取值范围.定义:对于任意n ∈N *,x n +x n +2-x n +1仍为数列{x n }中的项,则称数列{x n }为“回归数列”. (1) 已知a n =2n (n ∈N *),判断数列{a n }是否为“回归数列”,并说明理由; (2) 若数列{b n }为“回归数列”,b 3=3,b 9=9,且对于任意n ∈N *,均有b n <b n +1成立. ①求数列{b n }的通项公式;②求所有的正整数s ,t ,使得等式b 2s +3s +1-1b 2s +3s -1=b t 成立.2019届高三模拟考试试卷(四)数学附加题(满分40分,考试时间30分钟)21. 【选做题】 在A ,B ,C 三小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. (选修42:矩阵与变换)已知矩阵M =⎣⎢⎡⎦⎥⎤m 723的逆矩阵M -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤ n -7-2 m ,求实数m ,n 的值.B. (选修44:坐标系与参数方程) 在极坐标系中,圆C 的方程是ρ=4cos θ.在以极点为原点,极轴为x 轴正半轴的平面直角坐标系中,直线l 的参数方程是⎩⎨⎧x =22t +m ,y =22t(t 为参数).若直线l 与圆C 相切,求实数m的值.C. (选修45:不等式选讲)设a ,b ,c 都是正数,求证:a 2b +c +b 2c +a +c 2a +b ≥12(a +b +c ).【必做题】第22,23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.22. 已知正四棱锥SABCD的底面边长和高均为2,从其五个顶点中任取三个,记这三个顶点围成的三角形的面积为ξ.(1) 求概率P(ξ=2);(2) 求ξ的分布列和数学期望.23. 如图,在四棱锥P ABCD中,已知底面ABCD是边长为1的正方形,侧面P AD⊥平面ABCD,P A=AD,P A与平面PBC所成角的正弦值为21 7.(1) 求侧棱P A的长;(2) 设点E为AB中点,若P A≥AB,求二面角BPCE的余弦值.2019届高三模拟考试试卷(苏州) 数学参考答案及评分标准1. {3}2. -13. 254. 5365. 136. 37. 108. 239. 23 10. (x -5)2+(y -2)2=17 11.11812. (-2,2-23) 13. 82-8 14. [0,1] 15. 证明:(1) 在直三棱柱ABCA 1B 1C 1中,BB 1⊥底面ABC . 因为AB ⊂平面ABC ,所以BB 1⊥AB .(2分)因为AB ⊥BC ,BB 1∩BC =B ,BB 1,BC ⊂平面B 1BCC 1, 所以AB ⊥平面B 1BCC 1.(4分)又AB ⊂平面ABE ,所以平面ABE ⊥平面B 1BCC 1.(6分)(2) 取AB 中点G ,连结EG ,FG . 因为E ,F 分别是A 1C 1,BC 的中点, 所以FG ∥AC ,且FG =12AC .(8分)因为AC ∥A 1C 1,且AC =A 1C 1, 所以FG ∥EC 1,且FG =EC 1,所以四边形FGEC 1为平行四边形,(11分) 所以C 1F ∥EG .因为EG ⊂平面ABE ,C 1F ⊄平面ABE , 所以C 1F ∥平面ABE .(14分)16. 解:(1) 在△ABC 中,因为2b cos A =2c -3a , 由正弦定理a sin A =b sin B =csin C ,所以2sin B cos A =2sin C -3sin A .(2分) 在△ABC 中,sin C =sin(A +B ),所以2sin B cos A =2sin(A +B )-3sin A ,即2sin B cos A =2sin A cos B +2cos A sin B -3sin A , 所以3sin A =2cos B sin A ,(4分) 在△ABC 中,sin A ≠0,所以cos B =32. 又B ∈(0,π),所以B =π6.(6分)(2) f (x )=cos x ·(sin x ·cosπ3+cos x ·sin π3)-34(8分) =12sin x ·cos x +32cos 2x -34=14sin 2x +34(cos 2x +1)-34=12sin(2x +π3),(10分) 所以f (A )=12sin(2A +π3).在△ABC 中,B =π6,且A +B +C =π,所以A ∈(0,5π6),(12分)所以2A +π3∈(π3,2π),所以当2A +π3=π2,即A =π12时,f (A )的最大值为12.(14分)17. 解:(1) 设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),半焦距为c ,因为椭圆的离心率为12,所以c a =12,即a =2c .因为A 到右准线的距离为6,所以a +a 2c =3a =6,(2分)解得a =2,c =1,(4分)所以b 2=a 2-c 2=3,所以椭圆E 的标准方程为x 24+y 23=1.(6分)(2) 直线AB 的方程为y =32(x +2),由⎩⎨⎧y =32(x +2),x 24+y23=1,得x 2+3x +2=0,解得x =-2或x =-1,则点B 的坐标为(-1,32).(9分)由题意,得右焦点F (1,0),所以直线BF 的方程为y =-34(x -1).(11分)由⎩⎨⎧y =-34(x -1),x 24+y23=1,得7x 2-6x -13=0,解得x =-1或x =137,(13分)所以点M 坐标为(137,-914).(14分)18. 解:(1) 以O 为原点,直线OA 为x 轴建立平面直角坐标系, 因为0<θ<π2,tan θ=12,所以OP :y =12x .设P (2t ,t ),由OP =5,得t =1,所以P (2,1).(2分)(解法1)由题意得2m ·P A =m ·PB ,所以BP =2P A ,所以点B 的纵坐标为3. 因为点B 在直线y =x 上,所以B (3,3),(4分)所以AB =32PB =352.(解法2)由题意得2m ·P A =m ·PB ,所以BP →=2P A →.设A (a ,0)(a >0),又点B 在射线y =x (x >0)上,所以可设B (b ,b )(b >0),由BP →=2P A →,得⎩⎪⎨⎪⎧2-b =2(a -2),1-b =-2,所以⎩⎪⎨⎪⎧a =32,b =3,(4分)所以A (32,0),B (3,3),AB =(3-32)2+32=352.答:点A ,B 之间的距离为352千米.(6分) (2) (解法1)设总造价为S ,则S =n ·OA +22n ·OB =(OA +22OB )·n , 设y =OA +22OB ,要使S 最小,只要y 最小.当AB ⊥x 轴时,A (2,0),这时OA =2,OB =22, 所以y =OA +22OB =2+8=10.(8分)当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y =k (x -2)+1(k ≠0). 令y =0,得点A 的横坐标为2-1k ,所以OA =2-1k ;令x =y ,得点B 的横坐标为2k -1k -1.(10分) 因为2-1k >0,且2k -1k -1>0,所以k <0或k >1,此时y =OA +22OB =2-1k +4(2k -1)k -1,y ′=1k 2+-4(k -1)2=-(k +1)(3k -1)k 2(k -1)2.(12分)当k <0时,y 在(-∞,-1)上递减,在(-1,0)上递增, 所以y min =y |k =-1=9<10,此时A (3,0),B (32,32);(14分)当k >1时,y =2-1k +8(k -1)+4k -1=10+4k -1-1k =10+3k +1k (k -1)>10.综上,要使OA ,OB 段道路的翻修总价最少,A 位于距O 点3千米处,B 位于距O 点322千米处.(16分)(解法2)如图,作PM ∥OA 交OB 于点M ,交y 轴于点Q ,作PN ∥OB 交OA 于点N ,因为P (2,1),所以OQ =1.因为∠BOQ =45°,所以QM =1,OM =2, 所以PM =1,PN =OM = 2.由PM ∥OA ,PN ∥OB ,得2OB =P A AB ,1OA =PBAB ,(8分)所以2OB +1OA =P A AB +PBAB=1.(10分)设总造价为S ,则S =n ·OA +22n ·OB =(OA +22OB )·n , 设y =OA +22OB ,要使S 最小,只要y 最小.y =OA +22OB =(OA +22OB )(2OB +1OA )=5+2(OA OB +2OBOA )≥9,(14分)当且仅当OA =2OB 时取等号,此时OA =3,OB =322.答:要使OA ,OB 段道路的翻修总价最少,A 位于距O 点3千米处,B 位于距O 点322千米处.(16分)19. 解:(1) 当a =b =1时,f (x )=x 3+x 2-4,f ′(x )=3x 2+2x .(2分) 令f ′(x )>0,解得x >0或x <-23,所以f (x )的单调增区间是(-∞,-23)和(0,+∞).(4分)(2) (解法1)f ′(x )=3ax 2+2bx ,令f ′(x )=0,得x =0或x =-2b3a .(6分)因为函数f (x )有两个不同的零点,所以f (0)=0或f (-2b3a )=0.当f (0)=0时,得a =0,不合题意,舍去;(8分) 当f (-2b 3a )=0时,代入得a (-2b 3a )3+b (-2b3a )2-4a =0,即-827(b a )3+49(b a )3-4=0,所以ba =3.(10分)(解法2)由于a ≠0,所以f (0)≠0, 由f (x )=0,得b a =4-x 3x 2=4x2-x (x ≠0).(6分)设h (x )=4x 2-x ,h ′(x )=-8x3-1,令h ′(x )=0,得x =-2.当x ∈(-∞,-2)时,h ′(x )<0,h (x )单调递减;当x ∈(-2,0)时,h ′(x )>0,h (x )单调递增;当x ∈(0,+∞)时,h ′(x )>0,h (x )单调递增. 当x >0时,h (x )的值域为R ,故不论b a 取何值,方程b a =4-x 3x 2=4x2-x 有且仅有一个根;(8分)当x <0时,h (x )min =h (-2)=3,所以b a =3时,方程b a =4-x 3x 2=4x 2-x 恰有一个根-2,此时函数f (x )=a (x +2)2(x -1)恰有两个零点-2和1.(10分) (3) 当a =0时,因为f (x )<ln x ,所以bx 2<ln x . 设g (x )=ln x -bx 2,则g ′(x )=1x -2bx =1-2bx 2x(x >0).当b ≤0时,因为g ′(x )>0,所以g (x )在(0,+∞)上递增,且g (1)=-b ≥0,所以在(1,+∞)上,g (x )=ln x -bx 2≥0,不合题意;(11分) 当b >0时,令g ′(x )=1-2bx 2x =0,得x =12b, 所以g (x )在(0,12b )上递增,在(12b,+∞)上递减, 所以g (x )max =g (12b)=ln 12b -12. 要使g (x )>0有解,首先要满足ln12b -12>0,解得b <12e①.(13分) 因为g (1)=-b <0,g (e 12)=12-b e>0,要使f (x )<ln x 的解集(m ,n )中只有一个整数,则⎩⎪⎨⎪⎧g (2)>0,g (3)≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧ln 2-4b >0,ln 3-9b ≤0,解得ln 39≤b <ln 24 ②.(15分)设h (x )=ln xx ,则h ′(x )=1-ln x x 2.当x ∈(0,e)时,h ′(x )>0,h (x )递增;当x ∈(e ,+∞)时,h ′(x )<0,h (x )递减. 所以h (x )max =h (e)=1e >h (2)=ln 22,所以12e >ln 24.由①②,得ln 39≤b <ln 24.(16分)20. 解:(1) 假设数列{a n }是“回归数列”,则对任意n ∈N *,总存在k ∈N *,使a n +a n +2-a n +1=a k 成立, 即2n +4·2n -2·2n =2k ,即3·2n =2k ,(2分)此时等式左边为奇数,右边为偶数,不成立,所以假设不成立, 所以数列{a n }不是“回归数列”.(4分) (2) ① 因为b n <b n +1,所以b n +1<b n +2,所以b n +b n +2-b n +1>b n 且b n +b n +2-b n +1=b n +2-(b n +1-b n )<b n +2. 又数列{b n }为“回归数列”,所以b n +b n +2-b n +1=b n +1, 即b n +b n +2=2b n +1,所以数列{b n }为等差数列.(6分) 因为b 3=3,b 9=9,所以b n =n (n ∈N *).(8分)②因为b 2s +3s +1-1b 2s +3s -1=b t ,所以t =3s +1+s 2-13s +s 2-1(*).因为t -3=2(1-s 2)3s +s 2-1≤0,所以t ≤3.又t ∈N *,所以t =1,2,3.(10分)当t =1时,(*)式整理为3s =0,不成立.(11分) 当t =2时,(*)式整理为s 2-13s =1.设c n =n 2-13n (n ∈N *),因为c n +1-c n =2n (1-n )+33n +1, 所以当n =1时,c n <c n +1;当n ≥2时,c n >c n +1, 所以(c n )max =c 2=13<1,所以s 无解.(14分)当t =3时,(*)式整理为s 2=1,因为s ∈N *,所以s =1.综上所述,使得等式成立的所有的正整数s ,t 的值是s =1,t =3.(16分)2019届高三模拟考试试卷(四)(苏州) 数学附加题参考答案及评分标准21. A. 解:由MM -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤m 723⎣⎢⎡⎦⎥⎤ n -7-2 m =⎣⎢⎡⎦⎥⎤mn -1402n -6-14+3m =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001,(4分)所以⎩⎪⎨⎪⎧mn -14=1,2n -6=0,-14+3m =1,(8分)解得⎩⎪⎨⎪⎧m =5,n =3.(10分)B. 解:由ρ=4cos θ,得ρ2=4ρcos θ,所以x 2+y 2=4x , 即圆C 的方程为(x -2)2+y 2=4.(3分)又由⎩⎨⎧x =22t +m ,y =22t ,消t ,得x -y -m =0.(6分)因为直线l 与圆C 相切,所以|2-m |2=2,所以m =2±2 2.(10分)C. 证明:因为(a +b +c )(a 2b +c +b 2a +c +c 2a +b )=12[(a +b )+(b +c )+(c +a )](a 2b +c +b 2a +c +c 2a +b )(4分) ≥12⎣⎢⎡⎦⎥⎤a +b c 2a +b+b +c a 2b +c+c +a b 2c +a 2=12(a +b +c )2,(8分) 所以a 2b +c +b 2a +c +c 2a +b ≥12(a +b +c ).(10分)22. 解:(1) 当ξ=2时,所取三点是底面ABCD 的四个顶点中的任三个, 所以P (ξ=2)=C 34C 35=410=25.(2分)(2) ξ的可能取值为2,5,2 2. P (ξ=2)=25;P (ξ=5)=4C 35=25;(4分)P (ξ=22)=C 12C 35=15.(6分)所以ξ的分布列为(8分)ξ的数学期望为E (ξ)=2×25+5×25+22×15=22+25+45.(10分)23. 解:(1) 取AD 中点O ,BC 中点M ,连结OP ,OM , 因为P A =AD ,所以OP ⊥AD .因为平面P AD 上平面ABCD ,OP ⊂平面P AD ,平面P AD ∩平面ABCD =AD ,所以OP ⊥平面ABCD ,所以OP ⊥OA ,OP ⊥OM .又四边形ABCD 是正方形,所以OA ⊥OM .以O 为原点,OA ,OM ,OP 为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系Oxyz ,如图,(1分)则A (12,0,0),D (-12,0,0),B (12,1,0),C (-12,1,0).设P (0,0,c )(c >0),则PB →=(12,1,-c ),CB →=(1,0,0).设平面PBC 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),(3分)则⎩⎪⎨⎪⎧12x 1+y 1-cz 1=0,x 1=0,取z 1=1,则y 1=c ,从而n 1=(0,c ,1).设P A 与平面PBC 所成角为α,因为P A →=(12,0,-c ),所以sin α=|cos 〈P A →,n 1〉|=|P A →·n 1||P A →|·|n 1|=c 14+c 2·c 2+1=217, 解得c 2=34或c 2=13,所以P A =1或P A =216.(5分)(2) 由(1)知,P A ≥AB =1,所以P A =1,c =32. 由(1)知,平面PBC 的一个法向量为n 1=(0,c ,1)=(0,32,1).(6分) 设平面PCE 的一个法向量为n 2=(x ,y ,z ),而CE →=(1,-12,0),PC →=(-12,1,-32),所以⎩⎨⎧x -12y =0,-12x +y -32z =0,取x =1,则y =2,z =3,即n 2=(1,2,3).(8分)设二面角BPCE 的平面角为β,所以|cos β|=|cos 〈n 1,n 2〉|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n 1·n 2|n 1|·|n 2|=2372×22=67=427. 根据图形得β为锐角,所以二面角BPCE 的余弦值为427.(10分)。

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