2016年江苏省南通密卷(高考模拟试卷)数学(7)
2016届江苏省南通市高考数学一模试卷(解析版)
2016年江苏省南通市高考数学一模试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1.已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B=.2.若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,则a的值为.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为偶数的概率是.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的10000户家庭中,有户月消费额在1000元以下6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线过点P(1,1),其一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为.8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,则三棱锥B1﹣ADE 的体积为.9.若函数f(x)=(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为.10.已知,则的值是.11.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(4,0).若直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,则实数m的取值范围是.12.已知边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,则的值为.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2(x>0)和y=x3(x>0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值为.14.已知函数f(x)=2ax2+3b(a,b∈R),若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则ab的最大值是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b﹣c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:(1)BE⊥AC;(2)BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆过点A(2,1),离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于B,C两点(异于点A),线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.18.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ(点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上),T为切点.(1)按下列要求建立函数关系:①设∠OPQ=α(rad),将△OPQ的面积S表示为α的函数;②设OQ=t(km),将△OPQ的面积S表示为t的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求△OPQ的面积S的最小值.19.已知函数f(x)=a+lnx(a∈R).(1)求f(x)的单调区间;(2)试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.20.若数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n}为“等比源数列”(1)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z(n∈N*),求证:{a n}为“等比源数列”【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每小题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.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.[选修4­2:矩阵与变换]22.已知矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,已知点,圆C的方程为(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.[选修4­5:不等式选讲]24.已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).【必做题】第25题、第26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.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.(1)求直线AB与CP所成角的余弦值;(2)求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.26.已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设f n(x)是f n(x)的导数,n∈N*.﹣1(1)求f1(x),f2(x)的表达式;(2)写出f n(x)的表达式,并用数学归纳法证明.2016年江苏省南通市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1.已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B={0,1} .【考点】交集及其运算.【分析】直接根据交集的定义即可求出.【解答】解:集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},则A∩B={0,1},故答案为:{0,1}.2.若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,则a的值为±.【考点】复数求模.【分析】根据复数的运算性质得到a2+4=9,解出即可.【解答】解:若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,即a2+4=9,解得:a=±,故答案为:±.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为偶数的概率是.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】列举可得共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有5种情形,由概率公式可得.【解答】解:从1,2,3,4这4个数中依次随机地取2个数有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有(1,2),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共5种情形,∴所求概率,故答案为:4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为14【考点】伪代码.【分析】根据伪代码所示的顺序,逐框分析程序中各变量、各语句的作用,一直求出不满足循环条件时S的值.【解答】解:模拟执行程序,可得S=0,I=1,满足条件S≤10,执行循环,S=1,I=2,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22=5,I=3,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22+32=14,I=4,不满足条件S≤10,退出循环,输出S的值为14.故答案为:14.5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的10000户家庭中,有750户月消费额在1000元以下【考点】频率分布直方图.【分析】直方图中小矩形的面积表示频率,即可求出答案.【解答】解:由直方图可得1000元以下共有10000×(0.00005+0.0001)×500=750户,故答案为:750.6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=63.【考点】等比数列的性质;等比数列的前n项和.【分析】直接利用等比数列的性质,求解即可.【解答】解:等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4,也是等比数列,(S4﹣S2)2=S2•(S6﹣S4),即122=3•(S6﹣15),解得S6=63故答案为:63.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线过点P(1,1),其一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为2x2﹣y2=1.【考点】双曲线的标准方程.【分析】根据题意和双曲线的渐近线方程列出方程组,求出a2和b2的值,即可求出双曲线的方程.【解答】解:由题意可得,,解得,b2=1,所以双曲线的方程为2x2﹣y2=1,故答案为:2x2﹣y2=1.8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,则三棱锥B1﹣ADE的体积为.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积,即可得出结论.【解答】解:由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积==.故答案为:.9.若函数f(x)=(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为﹣1.【考点】函数的值;分段函数的应用.【分析】由已知中函数f(x)为奇函数,f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,可得a,b的值,进而可得f(a+b)的值.【解答】解:∵函数f(x)==为奇函数,故f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,故.即,∴f(x)=,∴f(a+b)=f(1)=1﹣2=﹣1,故答案为:﹣1.10.已知,则的值是.【考点】两角和与差的正弦函数;三角函数中的恒等变换应用.【分析】由条件利用诱导公式,同角三角的基本关系,化简要求的式子可得结果.【解答】解:∵已知,则=﹣sin(x+)+=﹣sin(x+)+1﹣=﹣+1﹣=,故答案为:.11.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(4,0).若直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,则实数m的取值范围是.【考点】两点间距离公式的应用.【分析】设P(x,x+m),由PA=PB,可得4|PA|2=|PB|2,利用两点之间的距离公式化为:(x+m)2=4﹣x2,可得:m=﹣x±,x∈[﹣2,2].通过三角函数代换即可得出.【解答】解:设P(x,x+m),∵PA=PB,∴4|PA|2=|PB|2,∴4(x﹣1)2+4(x+m)2=(x﹣4)2+(x+m)2,化为(x+m)2=4﹣x2,∴4﹣x2≥0,解得x∈[﹣2,2],∴m=﹣x±,令x=2cosθ,θ∈[0,π],∴m=﹣2cosθ±2sinθ=∈,实数m的取值范围是,故答案为:.12.已知边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,则的值为3.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】由题意作图辅助,从而可得点P是正三角形ABC的中心,从而可求平面向量的数量积.【解答】解:由题意作图如右图,∵,∴D,E分别为线段BC,AC的中点,∴点P是正三角形ABC的中心,∴||=•|BE|=••|AB|=2,||=|BP|=,且∠BPD=,故=||||cos=6×=3,故答案为:3.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2(x>0)和y=x3(x>0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值为.【考点】抛物线的简单性质.【分析】求出导数得出切线方程,即可得出结论.【解答】解:由y=x2,得y′=2x,切线方程为y﹣x12=2x1(x﹣x1),即y=2x1x﹣x12,由y=x3,得y′=3x2,切线方程为y﹣x23=3x22(x﹣x2),即y=3x22x﹣2x23,∴2x1=3x22,x12=2x23,两式相除,可得=.故答案为:.14.已知函数f(x)=2ax2+3b(a,b∈R),若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则ab的最大值是.【考点】函数的值;二次函数的性质.【分析】由对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,可得(a,b)对应的可行域,进而根据基本不等式得到ab的最大值.【解答】解:函数f(x)=2ax2+3b图象的顶点为(0,3b),若若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则,其对应的平面区域如下图所示:令Z=ab,则在第一,三象限a,b同号时ab取最大值,由2a+3b=1,a>0,b>0得:ab≤=,故答案为:二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b﹣c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.【考点】余弦定理.【分析】(1)利用余弦定理表示出cosC,把已知等式整理后代入计算求出cosC的值,即可确定出C的度数.(2)由正弦定理可得sin(A+B)=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可求得sin(A﹣B)=0,根据﹣π<A﹣B<π,可求A﹣B=0,可得a=b=2,利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:(1)在△ABC中,∵(a+b﹣c)(a+b+c)=ab,∴(a+b)2﹣c2=ab,即a2+b2﹣c2=﹣ab,∴cosC==﹣,∵C为三角形内角,∴C=.(2)∵c=2acosB,∴由正弦定理可得sin(A+B)=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可得sinAcosB+cosAsinB=2sinAcosB,∴sin(A﹣B)=0,又﹣π<A﹣B<π,∴A﹣B=0,可得:a=b=2,∴S△ABC=absinC==.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:(1)BE⊥AC;(2)BE∥平面ACD1.【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.【分析】(1)推导出BA1=BC1,点E是A1C1的中点,从而BE⊥A1C1,由此能证明BE⊥AC.(2)连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,推导出四边形BED1O 是平行四边形,由此能证明BE∥平面ACD1.【解答】证明:(1)∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴BA1=BC1,∵点E是A1C1的中点,∴BE⊥A1C1,∵AC∥A1C1,∴BE⊥AC.(2)连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴D1E BO,∴四边形BED1O是平行四边形,∴BE∥OD1,∵OD1⊂平面ACD1,BE⊄平面ACD1,∴BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆过点A(2,1),离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于B,C两点(异于点A),线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.【考点】直线与圆锥曲线的关系.【分析】(1)由椭圆的离心率公式及b2=a2﹣c2,及点A(2,1),联立即可求得a,b及c 的值,即可求得椭圆方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,求得关于x的一元二次方程,利用韦达定理求得x B+x C=﹣,根据线段BC被y轴平分,即x B+x C=0,即可求得m的值,根据向量的坐标表示求得•=0,即可求得k的值,将点A代入直线方程,当k=,不满足,故求得k的值.【解答】解:(1)由条件知椭圆离线率e==,∴b2=a2﹣c2=a2,将点A(2,1),代入椭圆方程得解得,故椭圆方程为:;(2)将直线l:y=kx+m(k≠0)代入椭圆方程,x2+4(kx+m)2﹣8=0,整理得:(1+4k2)x2+8mkx+4m2﹣8=0,线段BC被y平分得:x B+x C=﹣=0,k ≠0,m=0,∴B ,C 关于原点对称,设B (x ,kx ),C (﹣x ,﹣kx ),∴x 2=,又∵AB ⊥AC ,A (2,1),∴•=(x ﹣2)(﹣x ﹣2)+(kx ﹣1)(﹣kx ﹣1)=5﹣(1+k 2)x 2=5﹣=0,解得k=±,由k=,直线y=x 过点A (2,1)故k=不符合题意,所以,此时直线l 的直线方程y=﹣x .18.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O 1为圆心,半径为1km 的半圆面.公路l 经过点O ,且与直径OA 垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ (点P 在直径OA 的延长线上,点Q 在公路l 上),T 为切点. (1)按下列要求建立函数关系: ①设∠OPQ=α(rad ),将△OPQ 的面积S 表示为α的函数; ②设OQ=t (km ),将△OPQ 的面积S 表示为t 的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求△OPQ 的面积S 的最小值.【考点】弧度制的应用;函数解析式的求解及常用方法;三角函数的最值. 【分析】(1)结合图形,①用sin α求出PO 1、OP 以及OQ 的值,计算△OPQ 的面积S 即可;②设OQ=t (km ),∠OQP=2θ,用tan θ表示出OP ,再计算△OPQ 的面积S ;(2)用(1)中②函数关系S==,设x=,函数f (x )=x ﹣x 3,求出f (x )的最大值即可求出S 的最小值.【解答】解:(1)如图所示,①设∠OPQ=α(rad),则sinα=,∴PO1=,OP=1+,OQ=OP•tanα=(1+)•tanα;∴△OPQ的面积S=OP•OQ=•(1+)(1+)•tanα=••tanα;②设OQ=t(km),∠OQP=2θ,则tanθ=,tan2θ===,∴OP=OQ•tan2θ=,∴△OPQ的面积S=OP•OQ=••t=;(2)用(1)中②函数关系,S==,设x=>0,函数f(x)=x﹣x3,(x>0);则f′(x)=1﹣3x2,令f′(x)=0,解得x=;∴x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)是增函数,x∈(,+∞)时,f′(x)<0,f(x)是减函数;∴当x=时,f(x)取得最大值是f()=;∴△OPQ的面积S的最小值是=.19.已知函数f(x)=a+lnx(a∈R).(1)求f(x)的单调区间;(2)试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)求出函数的最小值,通过讨论a的范围,从而求出函数的零点的个数即可.【解答】解:(1)函数f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=()′lnx+•=,令f′(x)>0,解得:x>e﹣2,令f′(x)<0,解得:0<x<e﹣2,∴f(x)在(0,e﹣2)递减,在(e﹣2,+∞)递增;(2)由(1)得:f(x)min=f(e﹣2)=a﹣,显然a>时,f(x)>0,无零点,a=时,f(x)=0,有1个零点,a<时,f(x)<0,有2个零点.20.若数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n}为“等比源数列”(1)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z(n∈N*),求证:{a n}为“等比源数列”【考点】数列的应用.【分析】(1)①由a n+1=2a n﹣1,可得a n+1﹣1=2(a n﹣1),利用等比数列的通项公式即可得出.②假设{a n}为“等比源数列”,则此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,代入化为:2m﹣k+1(2m﹣2+1)=2n﹣1+2n﹣k+1,利用数的奇偶性即可得出.(2)设等差数列{a n}的公差为d,假设存在三项使得,(k<n<m).展开:2a1(n﹣1)+(n﹣1)2d=a1[(k﹣1)+(m﹣1)]+(k﹣1)(m﹣1)d,当n﹣1既是(k﹣1)与m﹣1的等比中项,又是(k﹣1)与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【解答】解:(1)①∵a n+1=2a n﹣1,∴a n+1﹣1=2(a n﹣1),∴数列{a n﹣1}是等比数列,首项为1,公比为2.∴a n﹣1=2n﹣1,∴a n=2n﹣1+1.②假设{a n}为“等比源数列”,则此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,∴(2m﹣1+1)2=(2k﹣1+1)(2n﹣1+1),化为:22m﹣2+2m=2k+n﹣2+2n﹣1+2k﹣1,∴2m﹣k+1(2m﹣2+1)=2n﹣1+2n﹣k+1,可知:左边为偶数,而右边为奇数,因此不可能成立.故{a n}不是“等比源数列”.(2)设等差数列{a n}的公差为d,则a n=a1+(n﹣1)d,a1≠0,a n∈Z(n∈N*),假设存在三项使得,(k<n<m).∴=[a1+(k﹣1)d][a1+(m﹣1)d],展开:2a1(n﹣1)+(n﹣1)2d=a1(k﹣1)+(m﹣1)+(k﹣1)(m﹣1)d,当n﹣1既是(k﹣1)与m﹣1的等比中项,又是(k﹣1)与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每小题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.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】由题意AC⊥BC,AC==8,由已知得Rt△ACD∽Rt△ABC,从而AD=6.4,利用切割线定理、勾股定理,由此能求出DE的长.【解答】解:由题意AC⊥BC.AC==8,∵过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,垂足为D,AD交圆与E,∴∠ACD=∠ABC,∴Rt△ACD∽Rt△ABC,∴=,∴AD==6.4又DC2=DE•6.4,DC2+6.42=64,解得DE=3.6.[选修4­2:矩阵与变换]22.已知矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.【考点】逆变换与逆矩阵.【分析】先求矩阵M的行列式,进而可求其逆矩阵,令矩阵M﹣1的特征多项式等于0,即可求得矩阵M﹣1的特征值.【解答】解:矩阵M的行列式为=1×2﹣2×0=2,∴矩阵M的逆矩阵M﹣1=,矩阵M﹣1的特征多项式为f(λ)=(λ﹣)(λ﹣1)=0令f(λ)=0可得λ=或λ=1即矩阵M﹣1的特征值为或1.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,已知点,圆C的方程为(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】先求出直线AC的直角坐标方程,再转化为极坐标方程.【解答】解:点A的直角坐标为A(,).圆C的普通方程为x2+y2﹣4y=0,即x2+(y﹣2)2=8.∴圆C的圆心为C(0,2).∴直线AC的方程为,即x+y﹣2=0.∴直线AC的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣2.[选修4­5:不等式选讲]24.已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).【考点】不等式的证明.【分析】利用作差法,通过分类讨论判断即可.【解答】证明:a6+b6﹣ab(a4+b4)=(a﹣b)(a5﹣b5),当a≥b≥0时,a5≥b5,a﹣b≥0,a5﹣b5≥0,可得(a﹣b)(a5﹣b5)≥0.所以a6+b6≥ab (a4+b4).当0≤a<b时,a5<b5,a﹣b<0,a5﹣b5<0,可得(a﹣b)(a5﹣b5)>0.所以a6+b6>ab (a4+b4).综上a≥0,b≥0,a6+b6≥ab(a4+b4).【必做题】第25题、第26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.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.(1)求直线AB与CP所成角的余弦值;(2)求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;异面直线及其所成的角.【分析】(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与CP所成角的余弦值.(2)求出平面APC的法向量和平面PCD的法向量,利用向量法能求出二面角A﹣PC﹣D 的余弦值.【解答】解:(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),S(0,0,2),D(0,2,0),设P(a,b,c),∵,∴(a,b,c﹣2)=(﹣a,2﹣b,﹣c)=(﹣,1﹣,﹣),∴,解得a=0,b=,c=,∴P(0,,),=(1,0,0),=(﹣1,﹣,),设直线AB与CP所成角为θ,cosθ=|cos<>|===,∴直线AB与CP所成角的余弦值为.(2)=(1,,﹣),=(0,﹣,﹣),=(0,,﹣),设平面APC的法向量=(x,y,z),则,取y=2,得=(﹣4,2,﹣1),设平面PCD的法向量=(a,b,c),则,取b=1,得=(0,1,1),设二面角A﹣PC﹣D的平面角为θ,则cosθ===.∴二面角A﹣PC﹣D的余弦值为.26.已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设f n(x)是f n(x)的导数,n∈N*.﹣1(1)求f1(x),f2(x)的表达式;(2)写出f n(x)的表达式,并用数学归纳法证明.【考点】数学归纳法;导数的运算.【分析】(1)根据导数的运算法则求导即可,(2)先利用诱导公式,猜想猜想f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)(*),再根据数学归纳法证明即可.【解答】解:(1)f1(x)=f0′(x)=(sinx+cosx)+x(cosx﹣sinx)=(x﹣1)sin(﹣x)+(x+1)cosx,f2(x)=f1′(x)=﹣sinx+(1﹣x)cosx+cosx﹣(1+x)sinx=﹣(2+x)sinx﹣(x﹣2)cosx,(2)由(1)得f3(x)=f2′(x)=﹣(3+x)cosx+(x﹣3)sinx,把f1(x),f2(x),f3(x),f1(x)=(x+1)sin(x+)+(x﹣1)cos(x+),f2(x)=(x+2)sin(x+)+(x﹣2)cos(x+),f3(x)=(x+3)sin(x+)+(x﹣2)cos(x+),猜想f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)(*),下面用数学归纳法证明上述等式,①当n=1时,由(1)可知,等式(*)成立,②假设当n=k时,等式(*)成立,即f k(x)=(x+k)sin(x+)+(x﹣k)cos(x+),则当n=k+1时,f k+1(x)=f k′(x)=sin(x+)+(x+k)cosx+)+cos(x+)+(x﹣k)[﹣sin(x+)],=(x+k+1)cos(x+)+[x﹣(k+1)][﹣sin(x+)],=(x+k+1)sin(x+π)+[x﹣(k+1)]cos(x+π),即当n=k+1时,等式(*)成立综上所述,当n∈N*,f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)成立.2016年8月22日第21页(共21页)。
2016年j江苏南通市高考模拟试卷(7)含答案
2
1 3log 2 a 16log 2 a≥0 , 整 理 得
2
9 log 2 a
10log 2 a
1≥0 ,即
log
2
a≤
1 9
或
log 2 a≥1 ,则
0
1
a≤29 或 a≥2 .14.
1 2
.【解析】当
x ≥ 0 时,
f ( x) 1 x m x 2m m
2
3
3
x m, x≥ 2m 3
m, m ≤x 33 x, 0≤x
2016 年高考模拟试卷 (7)
市数学学科基地命题 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 A = 0 ,2a ,B = a ,b ,且 A I B = 3 ,则 b 的值为 ▲ .
2.
若复数
z=
1 2
mi i
(
i
为虚数单位)的模等于
所以 AN PB .
因为 PA 底面 ABCD , AD 平面 ABCD ,
所以 PA AD ,
因为 BAD 90 °,即 BA AD ,
又 PA I AB A , PA ,AB 平面 PAB ,
…… 8 分
所以 AD 平面 PAB ,
…… 11 分
又 PB 平面 PAB ,故 PB AD , AN I AD A , AN,AD 平面 ADMN ,
为 45,则数列 { an } 的通项公式为 ▲ .
10. 在棱长为 2 的正四面体 P ABC 中, M, N 分别为 PA, BC 的中点,点 D 是线段 PN 上一点,且
PD 2DN ,则三棱锥 P MBD 的体积为 ▲ .
江苏省南通市2016届高三数学全真模拟试题6
解:〔 1〕由 f ( x) g ( x) e x得, f ( x) g ( x) e x,因为 f ( x) 是奇函数,g (x) 是偶函数,所以 f ( x)g( x) e x,从而 f ( x)e x e x e x +e x2, g (x)2(4 分)〔 2〕当 x0 时, e x1,0 e x 1 ,所以 f ( x)0 , g (x)e x +e x x x1 .(6分 )2 e e由〔 1〕得, f ( x)当x 0 时,f ( x)xf (x)x设函数 P(x) f (x)e x +e xg( x) , g ( x)e x e xf ( x) , (8分)22ag( x)(1a) f ( x)axg( x)(1a) x ,bg( x)(1b) f ( x)bxg( x)(1b) x ,cxg ( x)(c1)x , (10分 )那么 P (x) f( x) c g( x)xg ( x) (c 1) (1c) g( x) 1 cxf ( x) , (12 分 )假设 c ≤0 ,x 0 ,那么 P( x)0 ,故 P( x) 为 0 ,上增函数,所以 P( x)P(0)0,假设c≥1 , x0 ,那么P ( x)0 ,故 P(x) 为 0 ,上减函数,所以 P( x)P (0)0,综上知, ag( x) (1 a)f ( x)分〕bg( x) (1 b) . 〔16x20.〔此题总分值16 分〕设 f k (n) 为关于n的k ( k N )次多项式.数列{a n}的首项a11,前n项和为 S n.对于任意的正整数 n,a n S n f k (n) 都成立.〔 1〕假设 k0 ,求证:数列 { a n} 是等比数列;〔 2〕试确定所有的自然数k,使得数列{ a n}能成等差数列.解:〔 1〕假设 k 0 ,那么 f k (n) 即 f0 (n ) 为常数,不妨设f0 ( n)c 〔c为常数〕.因为 a S f(n)恒成立,所以a S c ,即 c2a2.n n k111而且当 n≥2 时, a n S n 2 ,①a n1S n1 2 ,②①-②得 2a n a n 10( n N ,n≥2).假设 a n=0,那么a n1 =0 ,, ,a1=0,与矛盾,所以a n0( n N*).故数列 { a n} 是首项为1,公比为1的等比数列.〔 4分〕2〔2〕 (i) 假设k=0,由〔 1〕知,不符题意,舍去.〔 6 分〕(ii)假设 k=1,设f1( n)bn c 〔b,c为常数〕,当 n≥2 时, a n S n bn c ,③a n1S n1b(n1) c ,④③-④得2a n a n1 b (n N,n≥2).要使数列 { a n} 是公差为d〔d为常数〕的等差数列,必须有 a n b d 〔常数〕,而 a =1,故{ a }只能是常数数列,通项公式为a=1n N*,1n n故当 k=1时,数列{ a n}能成等差数列,其通项公式为a n=1n N*,此时f1( n) n 1 .〔9 分〕(iii)假设 k=2,设f2(n)an 2bn c 〔 a0 ,a,b,c是常数〕,当 n≥2 时, a n S n an2bn c,⑤a n 1S n2b(n1) c ,⑥1 a( n 1)⑤-⑥得2a n a n 12an b a(n N,n≥2),要使数列 { a n} 是公差为d〔d为常数〕的等差数列,必须有a n 2an b a d ,且d=2a,考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么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.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕...d=2a,考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么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.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么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.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么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.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕。
2016年江苏南通市高三一模数学试卷
2016年江苏南通市高三一模数学试卷一、填空题(共14小题;共70分)1. 已知集合,,那么 ______.2. 若复数满足,则的值为______.3. 若从,,,这四个数中一次随机地取两个数,则所取两个数的乘积是偶数的概率为______.4. 运行如图所示的伪代码,其输出的结果的值为______.S←0I←0While S≤10S←S+I^2I←I+1End WhilePrint S5. 为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的户家庭中,有______ 户的月消费额在元以下.6. 已知等比数列的前项和为,若,,则的值为______.7. 在平面直角坐标系中,已知双曲线过点,其一条渐近线的方程为,那么该双曲线的方程为______.8. 若正方体的棱长为,是棱的中点,则三棱锥的体积为______.9. 若函数为奇函数,则的值为______.10. 已知,那么的值为______.11. 在平面直角坐标系中,已知点,.若直线上存在点使得.则实数的取值范围是______.12. 在边长为的正三角形中,若,,与交于点,则的值为______.13. 在平面直角坐标系中,直线与曲线和均相切,切点分别为和,则的值为______.14. 已知函数.若对于任意的,都有成立,则的最大值是______.二、解答题(共6小题;共78分)15. 在中,内角,,所对的边分别为,,,且.(1)求角的大小;(2)若,,求的面积.16. 如图,在直四棱柱中,底面是菱形,是的中点.(1)求证:;(2)求证: 平面.17. 如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆过点,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线:与椭圆相交于,两点(异于点),线段被轴平分,且,求直线的方程.18. 如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以为圆心、半径为的半圆面.公路经过点,且与直径垂直.现计划修建一条与半圆相切的公路(点在直径的延长线上,点在公路上),为切点.(1)按下列要求建立函数关系:①设(单位:),将的面积表示为的函数;②设(单位:),将的面积表示为的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求的面积的最小值.19. 已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)试求函数的零点个数,并证明你的结论.20. 若数列中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称数列为“等比源数列”.(1)在数列中,已知,.①求数列的通项公式;②试判断数列是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列为等差数列,且,,求证:数列为“等比源数列”.答案第一部分1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.第二部分15. (1)在中,由,得,即.因为,所以.(2)方法一:因为,由正弦定理,得.因为,所以,所以,即,即.又因为,所以,即,所以,所以的面积为.方法二:由及余弦定理,得,化简得.又,所以的面积为.16. (1)如图,在直四棱柱中,连接交于点,连接交于点.是菱形,所以.因为四棱柱为直棱柱,所以平面.又平面,所以.因为,平面,平面,所以平面.又平面,所以.(2)连接,为直棱柱,所以四边形为矩形.又,分别是,的中点,所以,且,所以四边形是平行四边形,所以.又平面,平面,所以 平面.17. (1)由题意知椭圆的离心率为,所以.又点在椭圆上,所以,解得所以椭圆的方程为.(2)将代入椭圆的方程,得,整理,得.由线段被轴平分,得.因为,所以.因为当时,点,关于原点对称,所以设点的坐标为,点的坐标为,由方程,得.又因为,点的坐标为,所以所以.因为当时,直线过点,故不符合题意,舍去,所以直线的方程为.18. (1)①由题意知,在中,,,所以.又所以.在中,,所以的面积为②由题意得;,,且,所以,即,化简,得,所以的面积为.(2)选用(1)中①的函数关系.由,得当变化时,,的变化情况如下表:所以当时,的面积极小值取得最小值,且最小值为.选用(1)中②的函数关系..由,得.所以当时,的面积当变化时,,的变化如下表:极小值取得最小值,且最小值为.19. (1)由函数,得.令,得.当变化时,,的变化情况如下表:因此,函数的极小值单调增区间为,单调减区间为.(2)由(1)可知,.(i)当时,由,得函数的零点个数为.(ii)当时,因为在上单调递增,在上单调递减,故时,,所以函数的零点个数为.(iii)当时,.①当时,因为当时,,所以函数在区间上无零点.因为在上单调递增,且,又,且,所以函数在上有且只有一个零点.故当时,函数的零点个数为.②当时,因为在上单调递增,且,,所以函数在区间上有且只有个零点.因为在上单调递减,且,又,且(当时,成立),所以函数在上有且只有个零点.故当时,函数的零点个数为.综上所述,当时,函数的零点个数为;当或时,函数的零点个数为;当时,函数的零点个数为.20. (1)①由,得,且,所以数列是首项为、公比为的等比数列,所以,故数列的通项公式为.②数列不是“等比源数列”.用反证法证明如下:假设数列是“等比源数列”,则存在三项,,按一定次序排列构成等比数列.因为,所以,所以,得,即.又,,所以,,,,所以为偶数,与矛盾,所以数列中不存在任何三项,按一定次序排列构成等比数列.综上,数列不是“等比源数列”.(2)不妨设等差数列的公差为.当时,等差数列为非零常数数列,数列为“等比源数列”.当时,因为,则,且,所以数列中必有一项.为了使得数列为“等比源数列”.只需要中存在第项、第项(),使得成立,即,即成立.当,时,上式成立,所以存在,,成等比数列,所以数列为“等比源数列”.。
2016届高考模拟试题_江苏省南通中学2015-2016学年高二开学考试 数学附答案
江苏省南通中学2015-2016学年暑假作业检测一、填空题:(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案填写在指定的位置上) 1. 函数22log (3)y x x =-的定义域是___________.2. 若数据12320122013,,,,,x x x x x 的方差为3,则数据12201220133(2),3(2),,3(2),3(2)x x x x ---- 的标准差为 .3.310y ++=,则直线的倾斜角为___________. 4.函数()sin(),(0)3f x x πωω=+>的最小正周期是π,则ω= .5.掷两枚硬币,若记出现“两个正面”、“两个反面”、“一正一反”的概率分别为123,,P P P , 则下列判断中,正确的有 .(填序号)①123P P P == ②123P P P += ③1231P P P ++= ④31222P P P ==.6. 有一组统计数据共10个,它们是:2,4,,5,5,6,7,8,9,10x ,已知这组数据的平均数为6,根据如图所示的伪代码,可知输出的结果M 为 .7.函数21()log f x x x=-的零点个数为 . 8.设向量(,2)a x =- 与向量(1,1)b x =-互相垂直,则x 的值为 .9. 若等比数列{}n a 满足116n n n a a +=,则其公比为____________.10. 在ABC ∆中,60A ∠=︒,10AB AC +=,面积S =,则BC =________________. 11.若函数||()2()x a f x a R -=∈满足(1)(1)f x f x +=-,且()f x 在[,)m +∞上单调递增,则实数m 的最小值等于______________. 12.若0,0a b >>,且11121a b b +=++,则2a b +的最小值为________. 13.设实数,x y 满足2102146x y x y x y +≤⎧⎪+≤⎨⎪+≥⎩,则xy 的最大值为 ________.14.已知)(x f 是定义在R 上的不恒为零的函数,且对任意a ,b R ∈,都满足()()f ab af b =()bf a +,且(2)2f =,(2)n n f a n-=,则数列{}n a 的通项公式为__ ___.二、解答题:(本大题共6道题,计90分。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(9)含答案
所以 ,………………………………10分
又因为 ,所以
从而 是递增数列,因此 …………………12分
又因为 ,所以 ,因此 ,
所以 ,所以
因此对 ,都有 ,
即 成等差数列.……………………………………………………16分
第Ⅱ卷(附加题,共40分)
21A. 连结OT.
(1)AF为何值时,CF⊥平面B1DF?
(2)设AF=1,求平面B1CF与平面ABC所成的锐二面角的余弦值.
23.(本小题满分10分)一个袋中装有黑球,白球和红球共n(n∈N*)个,这些球除颜色外完全相同.已知从袋中任意摸出1个球,得到黑球的概率是.现从袋中任意摸出2个球.
(1)若n=15,且摸出的2个球中至少有1个白球的概率是,设ξ表示摸出的2个球中红球的个数,求随机变量ξ的概率分布及数学期望Eξ;
当 时, ,
所以 在 上单调递减,因为 ,所以 ,
而 ,即
综上所述, ………………………………………………………16分
20.(1)设 ,因为 ,又 , ,
所以 …………………………………………………………3分
(2)因为 ,公比 ,所以 是递增数列,
因此对 , …………………5分
因此 且 ,即 成等比数列;………8分
2016年高考模拟试卷(9)
南通市数学学科基地命题
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.函数 的最小正周期是▲.
2.设复数 满足 ( 是虚数单位),则 的虚部为▲.
3.某用人单位从甲、乙、丙、丁4名应聘者中招聘2人,若每名应聘者被录用的机会均等,则甲、乙2人中至少有1人被录用的概率为▲.
江苏省2016年高考最新数学模拟试卷及答案
2016江苏省高考数学模拟试卷及答案一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 1. 设集合M ={x |x +3x -2<0},N ={x |(x -1)(x -3)<0},则集合M ∩N =___ ▲ _____. 2. 复数z 1=a +2i ,z 2=-2+i ,如果|z 1|<|z 2|,则实数a 的取值范围是__ ▲ _____.3. 某公司生产三种型号A 、B 、C 的轿车,月产量分别为1200、6000、2000辆.为检验该公司的产品 质量,现用分层抽样的方法抽取46辆进行检验, 则型号A 的轿车应抽取____ ▲ ____辆. 4. 有红心1、2、3和黑桃4、5共5张扑克牌,现从中随机抽取两张,则抽到的牌中有黑桃的 概率是___ ▲ _______.5. 右图是一个算法的流程图,则输出的结果是____ ▲ ____.6. 设{a n }是等比数列,则“a 1<a 2<a 3”是“数列{a n }是递增数列”的_____ ▲ ____条件.7. 取正方体的六个表面的中心,这六个点所构成的几何体的体积记为V 1,该正方体的体积为V 2,则V 1∶V 2=____ ▲ ____.8. 如图,在△ABC 中,∠BAC =120º,AB =AC =2,D 为BC 边上的点,且→AD ·→BC =0,→CE =2→EB , 则→AD ·→AE =____ ▲ ___.9. 对任意的实数b ,直线y =-x +b 都不是曲线y =x 3-3ax 的切线,则实数a 的取值范围是____ ▲____.10. 如图,已知抛物线y 2=2px (p >0)的焦点恰好是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点F ,且两条曲线的交点连线也过焦点F ,则该椭圆的离心率为 ▲ .11. 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x (0<x ≤10)|6-12x | (x >10),若a ,b ,c 互不相等,且f (a )=f (b )=f (c ), 则a +b +c 的取值范围为 ▲ .AB CD E12. 若函数f (x )=sin(ωπx -π4)(ω>0)在区间(-1,0)上有且仅有一条平行于y 轴的对称轴,则ω的最大值是______ ▲ _____.13. 若实数a ,b ,c 成等差数列,点P (-1,0)在动直线ax +by +c =0上的射影为M ,点N (2,1),则线段MN 长度的最大值是_____ ▲ _____.14. 定义:若函数f (x )为定义域D 上的单调函数,且存在区间(m ,n )⊆D (m <n ),使得当x ∈(m ,n )时,f (x )的取值范围恰为(m ,n ),则称函数f (x )是D 上的“正函数”. 已知函数f (x )=a x (a >1)为R 上的“正函数”,则实数a 的取值范围是▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为a ,b ,c ,且bca B C -=2cos cos . (1)求B ; (2)若7)4tan(=+πA ,求C cos 的值.16.正方形ABCD 所在的平面与三角形CDE 所在的平面交于CD ,且AE ⊥平面CDE . (1)求证:AB ∥平面CDE ; (2)求证:平面ABCD ⊥平面ADE .ABCDE17.如图,某兴趣小组测得菱形养殖区ABCD 的固定投食点A 到两条平行河岸线l 1、l 2的距离分别为4米、8米,河岸线l 1与该养殖区的最近点D 的距离为1米,l 2与该养殖区的最近点B 的距离为2米. (1)如图甲,养殖区在投食点A 的右侧,若该小组测得∠BAD =60º,请据此算出养殖区的面积S ,并求出直线AD 与直线l 1所成角的正切值;(2)如图乙,养殖区在投食点A 的两侧,试求养殖区面积S 的最小值,并求出取得最小值时∠BAD 的余弦值.18.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,经过椭圆C 的右焦点F 的直线l 交椭圆于A 、B 两点,点A 、F 、B 在直线x =4上的射影依次为D 、K 、E . (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 交y 轴于点M ,且→MA =λ→AF ,→MB =μ→BF ,当直线l 的倾斜角变化时,探究λ+μ是否为定值?若是,求出λ+μ的值;若不是,说明理由;(3)连接AE 、BD ,试探索当直线l 的倾斜角变化时,直线AE 与BD 是否相交于一定点?若是,求出定点坐标;若不是,说明理由.(图甲) (图乙)1l 1l 2l 2l AABBCCDD19. 已知数列{a n}的奇数项是公差为d1的等差数列,偶数项是公差为d2的等差数列,S n是数列{a n}的前n 项和,a1=1,a2=2.(1)若S5=16,a4=a5,求a10;(2)已知S15=15a8,且对任意n∈N*,有a n<a n+1恒成立,求证:数列{a n}是等差数列;(3)若d1=3d2(d1≠0),且存在正整数m、n(m≠n),使得a m=a n.求当d1最大时,数列{a n}的通项公式.20.已知函数f (x )=mxx 2+n(m ,n ∈R )在x =1处取到极值2. (1)求f (x )的解析式;(2)设函数g (x )=ax -ln x ,若对任意的x 1∈[12, 2],总存在唯一的...x 2∈[1e 2, e ](e 为自然对数的底),使得g (x 2)=f (x 1),求实数a 的取值范围.兴化市第一中学2014-2015学年度春学期期初考试数学附加题1. 已知矩阵M =⎣⎡⎦⎤1a b 1,N =⎣⎡⎦⎤c 20d ,且MN =⎣⎢⎡⎦⎥⎤20-20,(1)求实数a ,b ,c ,d 的值;(2)求直线y =3x 在矩阵M 所对应的线性变换下的像的方程.2. 在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+2t y =1-t(t 为参数),椭圆C 的方程为x 24+y 2=1,试在椭圆C 上求一点P ,使得P 到直线l 的距离最小.3. 如图,直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,底面是等腰直角三角形,AB =BC =2,BB 1=3,D 为A 1C 1的中点,F 在线段AA 1上.(1)AF 为何值时,CF ⊥平面B 1DF ?(2)设AF =1,求平面B 1CF 与平面ABC 所成的锐二面角的余弦值.班级___________ 学号________ 姓名_____________………………密……………封……………线……………内……………不……………要……………答……………题………………C 1B 1A4.一种抛硬币游戏的规则是:抛掷一枚硬币,每次正面向上得1分,反面向上得2分.(1)设抛掷5次的得分为X ,求变量X 的分布列和数学期望E (X ); (2)求恰好得到n (n ∈N *)分的概率.参考答案1、(1,2)2、(-1,1)3、64、107 5、63 6、充要 7、168、19、(-∞,13)10、2-111、(25,34)12、54 13、3 214、(1, e 1e)15、(1)3π(2) 16、证明:(1)正方形ABCD 中,//AB CD , 又AB ⊄平面CDE ,CD ⊂平面CDE ,所以//AB 平面CDE .(2)因为AE CDE ⊥平面,且CD CDE ⊂平面, 所以AE CD ⊥,又 ABCD CD AD ⊥正方形中,,且AE AD A =,AE AD ADE ⊂、平面,所以CD ADE ⊥平面, 又CD ABCD ⊂平面,所以ABCD ADE ⊥平面平面.17、解:(1)设AD 与1l 所成夹角为α,则AB 与2l 所成夹角为60α-,对菱形ABCD 的边长“算两次”得()36sin sin 60αα=-, 解得3tan 5α=,所以,养殖区的面积()()22231sin 6091sin 6042 3 (m )sin tan S αα=⋅=+⋅=;(5分) (2)设AD 与1l 所成夹角为α,()120 180BAD θ∠=∈,, 则AB 与2l 所成夹角为()180θα-+,对菱形ABCD 的边长“算两次”得()36sin sin 180αθα=-+,解得sin tan 2cos θαθ=+, 所以,养殖区的面积()23sin sin S θα=⋅()2191sin tan θα=+⋅()54cos 9sin θθ+=,由()()254cos 5cos 4990sin sin S θθθθ'++'==-=得4cos 5θ=-, 经检验得,当4cos 5θ=-时,养殖区的面积2min =27(m )S .答:(1)养殖区的面积为242 3 m ;(2)养殖区的最小面积为227m .(15分) 18、解:(1)x 24+y 23=1(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (0,y 0)∵→MA =λ→AF ∴(x 1,y 1-y 0)=λ(1-x 1,-y 1) ∴λ=x 11-x 1,同理,μ=x 21-x 2∴λ+μ=x 11-x 1+x 21-x 2=x 1+x 2-2x 1x 2x 1x 2-x 1-x 2+1∵⎩⎨⎧l :y =k (x -1)3x 2+4y 2-12=0∴(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0,∴x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3∴x 1+x 2-2x 1x 2=8k 24k 2+3-2×4k 2-124k 2+3=244k 2+3,x 1x 2-x 1-x 2+1=4k 2-124k 2+3-8k 24k 2+3+1=-94k 2+3∴λ+μ=-249=-83(3)当l ⊥x 轴时,易得AE 与BD 的交点为FK 的中点(52,0) 下面证明:BD 过定点P (52,0)word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载B 、D 、P 共线⇔k BP =k DP ⇔y 14-52=y 2x 2-52⇔32y 2=x 2y 1-52y 1⇔3y 2=2x 2y 1-5y 1⇔3k (x 2-1)=2x 2k (x 1-1)-5k (x 1-1) ⇔2kx 1x 2-5k (x 1+x 2)+8k =0⇔2k ·4k 2-124k 2+3-5k ·8k 24k 2+3+8k =0⇔2k (4k 2-12)-40k 3+8k (4k 2+3)=0成立.得证.同理,AE 过定点P (52,0),∴直线AE 与BD 相交于一定点(52,0). 【注】:书写可证明:k BP -k DP =···-···=·······,证明值为0.19、(1)解:根据题意,有a 1=1,a 2=2,a 3=a 1+d 1=1+d 1,a 4=a 2+d 2=2+d 2,a 5=a 3+d 1=1+2d 1∵S 5=16,a 4=a 5,∴a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=7+3d 1+d 2=16,2+d 2=1+2d 1∴d 1=2,d 2=3. ∴a 10=2+4d 2=14(2)证明:当n 为偶数时,∵a n <a n+1恒成立,∴2+,∴(d 2﹣d 1)+1﹣d 2<0,∴d 2﹣d 1≤0且d 2>1 当n 为奇数时,∵a n <a n+1恒成立,∴,∴(1﹣n )(d 1﹣d 2)+2>0,∴d 1﹣d 2≤0∴d 1=d 2 ∵S 15=15a 8,∴8++14+=30+45d 2∴d 1=d 2=2 ∴a n =n ∴数列{a n }是等差数列;(3)解:若d 1=3d 2(d 1≠0),且存在正整数m 、n (m≠n),使得a m =a n ,在m ,n 中必然一个是奇数,一个是偶数不妨设m 为奇数,n 为偶数 ∵a m =a n ,∴∵d 1=3d 2,∴∵m 为奇数,n 为偶数,∴3m﹣n ﹣1的最小正值为2,此时d 1=3,d 2=1∴数列{a n }的通项公式为a n =.20、解: (1)∵f (x )=m (x 2+n )-2mx 2(x 2+n )2=-mx 2+mn(x 2+n )2∵由f (x )在x =1处取到极值2,∴⎩⎨⎧f (1)=0f (1)=2 ∴-m +mn (1+n )2=0,m 1+n =2,∴⎩⎨⎧m =4n =1,经检验,此时f (x )在x =1处取得极值,故f (x )=4xx 2+1 (2)记f (x )在[12,2]上的值域为A ,函数g (x )在[1e2,e ]上的值域为B ,由(1)知:f (x )=-4x 2+4(x 2+1)2=-4(x -1)(x +1)(x 2+1)2∴f (x )在[12,1]上单调递增,在(1,2]上单调递K O ABMx yDEFword 专业资料-可复制编辑-欢迎下载减,由f (1)=2,f (2)=f (12)=85,故f (x )的值域A =[85,2]依题意g (x )=a -1x ∵x ∈[1e 2,e ] ∴1e ≤1x≤e 2①当a ≤1e 时,g (x )≤0 ∴g (x )在[1e 2,e ]上递减 ∴B =[g (e ),g (1e2)],由题意得:[85,2]⊆B .∵g (e )=ae -1,g (1e 2)=a 1e2+2,∴⎩⎨⎧g (e )=ae -1≤85g (1e 2)=a 1e2+2≥2 ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤135e a ≥0∵135e >1e ∴0≤a ≤1e②当1e <a <e 2时,e >1a >1e 2 ∴当x ∈[1e 2,1a )时,g (x )<0;当x ∈(1a,e ]时,g (x )>0;∵对任意的y 1∈[85,2],总存在唯一的...x 2∈[1e 2,e ],使得g (x 2)=y 1 ∵g (e )-g (1e 2)=ae -a 1e 2-3=a (e -1e2)-3∴当3e 2e 3-1<a <e 2时,g (e )>g (1e 2),∴⎩⎪⎨⎪⎧g (1e 2)≤85g (e )≥2∴⎩⎨⎧a ≥3e a ≤-25e 2 无解当1e <a <3e 2e 3-1时,g (e )<g (1e 2) ∴⎩⎨⎧g (e )=ae -1≤85g (1e 2)=a 1e2+2≥2 ∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≤135e a ≥0∵135e <3e 2e 3-1 ∴1e <a <135e当a =3e 2e 3-1时,g (e )=g (1e2)不成立;③当a ≥e 2时,1a <1e 2 ∴g (x )>0 ∴g (x )在[1e 2,e ]上递增 ∴B =[g (1e2), g (e )]∵[85,2]⊆B ∴g (e )≥2,g (1e 2)≤85 ∴⎩⎪⎨⎪⎧ea -1≥2a e 2+2≤85 ∴⎩⎨⎧a ≥3e a ≤-25e 2 无解综上,0≤a <135e附加题参考答案1、解:(Ⅰ)由题设,⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a b 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤c 20d =⎣⎢⎡⎦⎥⎤20-20得⎩⎨⎧c =22+ad =0bc =-22b +d =0,解得⎩⎨⎧a =-1b =-1c =2d =2; (Ⅱ)取直线y =3x 上的两点(0,0)、(1,3),由⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-1-11⎣⎢⎡⎦⎥⎤00=⎣⎢⎡⎦⎥⎤00,⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-1-11⎣⎢⎡⎦⎥⎤13=⎣⎢⎡⎦⎥⎤-22得:点(0,0)、(1,3)在矩阵M 所对应的线性变换下的像是(0,0),(-2,2),从而直线y =3x 在矩阵M 所对应的线性变换下的像的方程为y =-x .2、解:直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =2+2t y =1-t(t 为参数)∴x +2y =4设P (2cos θ,sin θ)∴P 到l 的距离为d =|2cos θ+2sin θ-4|5=|22sin(θ+ π4)-4|5≥|22-4|5=4-225当且仅当sin(θ+ π 4)=1,即θ=2kπ+ π 4时等号成立.此时,sin θ=cos θ=22∴P (2,22) 3、解:(1)因为直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,BB 1⊥面ABC ,∠ABC = π2.以B 点为原点,BA 、BC 、BB 1分别为x 、y 、z 轴建立如图所示空间直角坐标系. 因为AC =2,∠ABC =90º,所以AB =BC =2,(2,0,0)从而B (0,0,0),A (2,0,0),C (0,2,0),B 1(0,0,3),A 1 A (2,0,3),C 1(0,2,3),D (22,22,3),E (0,22,32).所以→CA 1=(2,-2,3),设AF =x ,则F (2,0,x ), →CF =(2,-2,x ),→B 1F =(2,0,x -3) ,→B 1D =(22,22,0) ∴→CF ·→B 1D =···=0,所以→CF ⊥→B 1D 要使CF ⊥平面B 1DF ,只需CF ⊥B 1F .由→CF ·→B 1F =2+x (x -3)=0,得x =1或x =2, 故当AF =1或2时,CF ⊥平面B 1DF .(2)由(1)知平面ABC 的法向量为m =(0,0,1). 设平面B 1CF 的法向量为n =(x ,y ,z ),则由⎩⎪⎨⎪⎧n ·→CF =0n ·→B 1F =0得⎩⎪⎨⎪⎧2x -2y +z =02x -2z =0令z =1得n =(2,322,1),所以平面B 1CF 与平面ABC 所成的锐二面角的余弦值cos <m ,n >=30154、解:(1)所抛5次得分的概率为P (X =i )=C i -55·(12)5(i =5,6,7,8,9,10),其分布列如下:∴ EX=152(2)令P n 表示恰好得到n 分的概率. 不出现n 分的唯一情况是得到n -1分以后再掷出一次反面. 因为“不出现n 分”的概率是1-P n ,“恰好得到n -1分”的概率是P n -1,因为“掷一次出现反面”的概率是12,所以有1-P n =12P n -1,即P n -23=-12( P n -1-23). 于是{P n -23}是以P 1-23=12-23=-16为首项,以-12为公比的等比数列.X 5 6 7 8 9 10 P132532516516532132ABC C 1B 1A 1FDx yz所以P n -23=-16(-12)n −1,即P n =13[2+(-12)n ]. 答:恰好得到n 分的概率是13[2+(-12)n ].。
江苏省南通市2016届高三数学模拟试卷(十) Word版含解析
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(十)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.设集合U={1,2,3,4},A={1,2},B={2,4},则∁U(A∩B)等于.2.已知b∈R,若(2+bi)(2﹣i)为纯虚数,则|1+bi|=.3.学校为了调查学生在课外读物方面的支出情况,抽出了一个容量为n的样本,其频率分布直方图如图所示,其中支出在[50,60)元的同学有30人,则n的值为.4.按照程序框图(如图)执行,第3个输出的数是.5.从3名男同学,2名女同学中任选2人参加知识竞赛,则选到的2名同学中至少有1名男同学的概率是.6.命题:“存在x∈R,使x2+ax﹣4a<0”为假命题,则实数a的取值范围是.7.已知函数y=Asin(ωx+φ),(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象如图所示,则该函数的解析式是.8.如图,四边形OABC是边长为1的正方形,点D在OA的延长线上,且OD=2,点P为△BCD内(含边界)的动点,设=α+β(α,β∈R),则α+β的最大值等于.9.如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,对角线B1D与平面A1BC1交于E点.记四棱锥E﹣A1B1C1D1的体积为V1,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的体积为V2,则的值是.10.若曲线:y=a x+1(a>0且a≠1)在点(0,2)处的切线与直线x+2y+1=0垂直,则a=.11.实数x,y满足4x2﹣5xy+4y2=5,设S=x2+y2,则+=.12.设函数f(x)=,则满足f(f(a))=2(f(a))2的a的取值范围为.13.已知圆O:x2+y2=1,点C为直线l:2x+y﹣2=0上一点,若圆O存在一条弦AB垂直平分线段OC,则点C的横坐标的取值范围是.14.各项均为正偶数的数列a1,a2,a3,a4中,前三项依次成公差为d(d>0)的等差数列,后三项依次成公比为q的等比数列,若a4﹣a1=88,则q的所有可能的值构成的集合为.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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知α,β均为锐角,且,.(1)求sin(α﹣β)的值;(2)求cosβ的值.16.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥底面ABC,AB=AC=AA1=2,∠BAC=90°,D,E,F分别为B1A,C1C,BC的中点.(I)求证:DE∥平面ABC;(II)平面AEF⊥平面BCC1B1;求三棱锥A﹣BCB1的体积.17.如图,有一直径为8米的半圆形空地,现计划种植甲、乙两种水果,已知单位面积种植水果的经济价值是种植乙水果经济价值的5倍,但种植甲水果需要有辅助光照.半圆周上的C处恰有一可旋转光源满足甲水果生产的需要,该光源照射范围是∠ECF=,点E,F的直径AB上,且∠ABC=.(1)若CE=,求AE的长;(2)设∠ACE=α,求该空地产生最大经济价值时种植甲种水果的面积.18.已知椭圆C方程为+=1(a>n>0),离心率e=,过焦点且与长轴垂直的直线被椭圆所截得线段长为1.(1)求椭圆C方程;(2)D,E,F为曲线C上的三个动点,D在第一象限,E,F关于原点对称,且|DE|=|DF|,问△DEF的面积是否存在最小值?若存在,求出此时D点的坐标;若不存在,请说明理由.19.设a∈R,函数f(x)=lnx﹣ax.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)设F(x)=f(x)+ax2+ax,问F(x)是否存在极值,若存在,请求出极值;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)设A(x1,y1),B(x2,y2)是函数g(x)=f(x)+ax图象上任意不同的两点,线段AB的中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为为k.证明:k>g′(x0).20.对于给定数列{c n},如果存在实常数p,q,使得c n+1=pc n+q(p≠0)对于任意的n∈N*都成立,我们称这个数列{c n}是“M类数列”.(1)若a n=2n,b n=3•2n,n∈N*,判断数列{a n},{b n}是否为“M类数列”,并说明理由;(2)若数列{a n}是“M类数列”,则数列{a n+a n+1}、{a n•a n+1}是否一定是“M类数列”,若是的,加以证明;若不是,说明理由;(3)若数列{a n}满足:a1=1,a n+a n+1=3•2n(n∈N*),设数列{a n}的前n项和为S n,求S n的表达式,并判断{a n}是否是“M类数列”.选做题[选修4-1:几何证明选讲](任选两个)21.如图所示,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点C,过点B作两圆的割线,分别交⊙O1、⊙O2于点D、E,DE与AC相交于点P.(1)求证:AD∥EC;(2)若AD是⊙O2的切线,且CA=8,PC=2,BD=9,求AD的长.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知线性变换T1是按逆时针方向旋转90°的旋转变换,其对应的矩阵为M,线性变换T2:对应的矩阵为N.(Ⅰ)写出矩阵M、N;(Ⅱ)若直线l在矩阵NM对应的变换作用下得到方程为y=x的直线,求直线l的方程.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.已知在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标,曲线C的极坐标方程.(Ⅰ)判断直线l与曲线C的位置关系;(Ⅱ)设M为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围.[选修4-5:不等式选讲]24.设函数f(x)=|2x+1|﹣|x﹣2|.(1)求不等式f(x)>2的解集;(2)∀x∈R,使f(x)≥t2﹣t,求实数t的取值范围.解答题25.网上购物逐步走进大学生活,某大学学生宿舍4人积极参加网购,大家约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去哪家购物,掷出点数为5或6的人去淘宝网购物,掷出点数小于5的人去京东商场购物,且参加者必须从淘宝和京东商城选择一家购物.(Ⅰ)求这4人中恰有1人去淘宝网购物的概率;(Ⅱ)用ξ、η分别表示这4人中去淘宝网和京东商城购物的人数,记X=ξη,求随机变量X 的分布列与数学期望EX.26.记(1+)(1+)…(1+)的展开式中,x的系数为a n,x2的系数为b n,其中n∈N*.(1)求a n;(2)是否存在常数p,q(p<q),使b n=(1+)(1+)对n∈N*,n≥2恒成立?证明你的结论.2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(十)参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.设集合U={1,2,3,4},A={1,2},B={2,4},则∁U(A∩B)等于{1,3,4} .【考点】补集及其运算.【分析】首先求出A∩B,然后对其进行补集运算.【解答】解:由已知,A∩B={2},所以∁U(A∩B)={1,3,4};故答案为:{1,3,4}.2.已知b∈R,若(2+bi)(2﹣i)为纯虚数,则|1+bi|=.【考点】复数求模.【分析】利用纯虚数的定义、模的计算公式即可得出.【解答】解:(2+bi)(2﹣i)=4+b+(2b﹣2)i为纯虚数,∴,解得b=﹣4.则|1+bi|=|1﹣4i|==.故答案为:.3.学校为了调查学生在课外读物方面的支出情况,抽出了一个容量为n的样本,其频率分布直方图如图所示,其中支出在[50,60)元的同学有30人,则n的值为100.【考点】频率分布直方图.【分析】根据频率直方图的意义,由前三个小组的频率可得样本在[50,60)元的频率,计算可得样本容量.【解答】解:由题意可知:前三个小组的频率之和=(0.01+0.024+0.036)×10=0.7,∴支出在[50,60)元的频率为1﹣0.7=0.3,∴n的值=;故答案100.4.按照程序框图(如图)执行,第3个输出的数是5.【考点】循环结构.【分析】根据所给的循环结构知第一个输出的数字是1,第二个输出的数字是1+2=3,第三个输出的数字是3+2=5.【解答】解:由题意知第一个输出的数字是1第二个输出的数字是1+2=3第三个输出的数字是3+2=5故答案为:55.从3名男同学,2名女同学中任选2人参加知识竞赛,则选到的2名同学中至少有1名男同学的概率是.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】选到的2名同学中至少有1名男同学的对立事件是选到两名女同学,由此利用对立事件概率计算公式能求出选到的2名同学中至少有1名男同学的概率.【解答】解:从3名男同学,2名女同学中任选2人参加知识竞赛,基本事件总数n==10,选到的2名同学中至少有1名男同学的对立事件是选到两名女同学,∴选到的2名同学中至少有1名男同学的概率:p=1﹣=.故答案为:.6.命题:“存在x∈R,使x2+ax﹣4a<0”为假命题,则实数a的取值范围是[﹣16,0] .【考点】命题的真假判断与应用.【分析】将条件转化为x2+ax﹣4a≥0恒成立,必须△≤0,从而解出实数a的取值范围.【解答】解:命题:“存在x∈R,使x2+ax﹣4a<0”为假命题,即x2+ax﹣4a≥0恒成立,必须△≤0,即:a2+16a≤0,解得﹣16≤a≤0,故实数a的取值范围为[﹣16,0].故答案为:[﹣16,0].7.已知函数y=Asin(ωx+φ),(A>0,ω>0,|φ|<π)的图象如图所示,则该函数的解析式是y=2sin(x+).【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【分析】由图可知,A=2,由点(0,1)在函数的图象上,可得sinφ=,利用五点作图法可解得φ,又点(﹣,0)在函数的图象上,可得﹣ω+=kπ,k∈Z,进而解得ω,从而得解该函数的解析式.【解答】解:∵由图知A=2,y=2sin(ωx+φ),∵点(0,1),在函数的图象上,∴2sinφ=1,解得:sinφ=,∴利用五点作图法可得:φ=,∵点(﹣,0),在函数的图象上,可得:2sin(﹣ω+)=0,∴可得:﹣ω+=kπ,k∈Z,解得:ω=﹣,k∈Z,∵ω>0,∴当k=0时,ω=,∴y=2sin(x+).故答案为:y=2sin(x+).8.如图,四边形OABC是边长为1的正方形,点D在OA的延长线上,且OD=2,点P为△BCD内(含边界)的动点,设=α+β(α,β∈R),则α+β的最大值等于.【考点】简单线性规划;平面向量的基本定理及其意义.【分析】因为是正方形,所以可考虑建立平面直角坐标系:以O为原点,OA,OC所在直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,这时候可求出,所以设P(x,y),所以根据已知条件可得:(x,y)=(2β,α),所以可用x,y表示α,β,并得到,这样求的最大值即可.而x,y的取值范围便是△BCD上及其内部,所以可想着用线性规划的知识求解.所以设z=,y=,所以z表示直线在y轴上的截距,要求α+β的最大值,只需求截距z的最大值即可,而通过图形可看出当该直线过B点时截距最大,所以将B点坐标带入直线方程,即可得到z的最大值,即α+β的最大值.【解答】解:分别以边OA,OC所在直线为x,y轴建立如图所实施平面直角坐标系;则:,设P(x,y),;∴(x,y)=α(0,1)+β(2,0)=(2β,α);∴;∴;设z=,则:y=,所以z是直线y=在y轴上的截距;由图形可以看出,当该直线经过B(1,1)点时,它在y轴的截距z最大,最大为;∴α+β的最大值是.故答案为:.9.如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,对角线B1D与平面A1BC1交于E点.记四棱锥E﹣A1B1C1D1的体积为V1,长方体ABCD﹣A1B1C1D1的体积为V2,则的值是.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】连接B1D1∩A1C1=F,证明以E是△A1BC1的重心,那么点E到平面A1B1C1D1的距离是BB1的,利用体积公式,即可得出结论.【解答】解:连接B1D1∩A1C1=F,平面A1BC1∩平面BDD1B1=BF,因为E∈平面A1BC1,E∈平面BDD1B1,所以E∈BF,连接BD,因为F是A1C1的中点,所以BF是中线,又根据B1F平行且等于BD,所以=,所以E是△A1BC1的重心,那么点E到平面A1B1C1D1的距离是BB1的,所以V1=×BB1,而V2=×BB1,所以=.故答案为:.10.若曲线:y=a x+1(a>0且a≠1)在点(0,2)处的切线与直线x+2y+1=0垂直,则a= e2.【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.【分析】求出函数的导数,求得切线的斜率,由两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,可得a的方程,即可解得a.【解答】解:y=a x+1的导数为y′=a x lna,即有曲线在点(0,2)处的切线斜率为k=lna,由于切线与直线x+2y+1=0垂直,则lna•(﹣)=﹣1,解得a=e2,故答案为:e2.11.实数x,y满足4x2﹣5xy+4y2=5,设S=x2+y2,则+=.【考点】基本不等式.【分析】由2xy≤x2+y2可得5xy=4x2+4y2﹣5≤(x2+y2),从而可求s的最大值,由x2+y2≥﹣2xy及5xy=4x2+4y2﹣5≥﹣8xy﹣5可得xy的范围,进而可求s的最小值,代入可求【解答】解:∵4x2﹣5xy+4y2=5,∴5xy=4x2+4y2﹣5,又∵2xy≤x2+y2∴5xy=4x2+4y2﹣5≤(x2+y2)设S=x2+y2,4s﹣5≤s∴s即∵x2+y2≥﹣2xy∴5xy=4x2+4y2﹣5≥﹣8xy﹣5∴xy∴﹣xy∴S=x2+y2≥﹣2xy∴∴+==故答案为:12.设函数f(x)=,则满足f(f(a))=2(f(a))2的a的取值范围为[,+∞)∪{}.【考点】分段函数的应用.【分析】令f(a)=t,则f(t)=2t2,讨论t<1,及t≥1时,以及a<1,a≥1,由分段函数的解析式,解不等式或方程即可得到所求范围.【解答】解:令f(a)=t,则f(t)=2t2,若t<1时,由f(t)=2t2得3t﹣1=2t2,即2t2﹣3t+1=0,得t=1(舍)或t=,当t≥1时,2t2=2t2成立,即t≥1或t=,若a<1,由f(a)≥1,即3a﹣1≥1,解得a≥,且a<1;此时≤a<1,由f(a)=得3a﹣1=得a=,满足条件,若a≥1,由f(a)≥1,即2a2≥1,∵a≥1,∴此时不等式2a2≥1恒成立,由f(a)=得2a2=得a=±,不满足条件,综上≤a<1或a≥1.即a≥.综上可得a的范围是a≥或a=.故答案为:[,+∞)∪{}13.已知圆O:x2+y2=1,点C为直线l:2x+y﹣2=0上一点,若圆O存在一条弦AB垂直平分线段OC,则点C的横坐标的取值范围是(0,).【考点】直线与圆相交的性质.【分析】设C(x0,2﹣2x0),得线段OC的中点坐标,则只要中点能落在圆的内部,就存在弦AB垂直平分线段OC,所以代入圆的方程,即可确定点C的横坐标的取值范围.【解答】解:设C(x0,2﹣2x0),则线段OC的中点坐标是D(x0,1﹣x0),则只要中点能落在圆的内部,就存在弦AB垂直平分线段OC,所以代入圆的方程,(x0)2+(1﹣x0)2<1,解得0<x0<.故答案为:(0,).14.各项均为正偶数的数列a1,a2,a3,a4中,前三项依次成公差为d(d>0)的等差数列,后三项依次成公比为q的等比数列,若a4﹣a1=88,则q的所有可能的值构成的集合为{}.【考点】等差数列与等比数列的综合.【分析】先假设数列的项,利用三项依次成公比为q的等比数列,建立等式,从而可得公差的范围及取值,由此,即可求得结论.【解答】解:设a1,a1+d,a1+2d,a1+88,其中a1,d均为正偶数,则∵后三项依次成公比为q的等比数列∴,整理得,所以(d﹣22)(3d﹣88)<0,即,则d可能为24,26,28,当d=24时,a1=12,;当d=26时,(舍去);当d=28时,a1=168,;所以q的所有可能值构成的集合为.故答案为二、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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知α,β均为锐角,且,.(1)求sin(α﹣β)的值;(2)求cosβ的值.【考点】两角和与差的正切函数;同角三角函数间的基本关系;两角和与差的正弦函数.【分析】(1)根据α、β的范围,利用同角三角函数的基本关系,求得sin(α﹣β)的值.(2)由(1)可得,,,根据cosβ=cos[α﹣(α﹣β)],利用两角差的余弦公式求得结果.【解答】解:(1)∵,从而.又∵,∴.…利用同角三角函数的基本关系可得sin2(α﹣β)+cos2(α﹣β)=1,且,解得.…(2)由(1)可得,.∵α为锐角,,∴.…∴cosβ=cos[α﹣(α﹣β)]=cosαcos(α﹣β)+sinαsin(α﹣β)…==.…16.已知三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥底面ABC,AB=AC=AA1=2,∠BAC=90°,D,E,F分别为B1A,C1C,BC的中点.(I)求证:DE∥平面ABC;(II)平面AEF⊥平面BCC1B1;求三棱锥A﹣BCB1的体积.【考点】平面与平面之间的位置关系;直线与平面平行的判定.【分析】(1)欲证DE∥平面ABC,根据线面平行的判定定理可知,证线线平行,取AB中点G,连DG,CG,只需证DE∥GC即可;(2)欲证平面AEF⊥平面BCC1B1,根据面面垂直的判定定理可知,证AF⊥平面BCC1B1即可,然后再根据体积公式求出三棱锥A﹣BCB1的体积.【解答】解:(I)取AB中点G,连DG,CG在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥底面ABC,∴BCC1B1是矩形.∵D,E分别为AB1,CC1的中点,∴,∴是平行四边形,∴DE∥GC.∵GC⊂平面ABC,DE⊄平面ABC,∴DE∥平面ABC.(II)三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥底面ABC,∴AF⊥CC1∵AB=AC,F为BC中点,∴AF⊥BC又BC∩CC1=C∴AF⊥平面BCC1B1,又AF⊂平面AEF,∴平面AEF⊥平面BCC1B1AF⊥平面BCC1B1,在由已知,RT△ABC中,AB=AC=2,∴BC=2,∴17.如图,有一直径为8米的半圆形空地,现计划种植甲、乙两种水果,已知单位面积种植水果的经济价值是种植乙水果经济价值的5倍,但种植甲水果需要有辅助光照.半圆周上的C处恰有一可旋转光源满足甲水果生产的需要,该光源照射范围是∠ECF=,点E,F的直径AB上,且∠ABC=.(1)若CE=,求AE的长;(2)设∠ACE=α,求该空地产生最大经济价值时种植甲种水果的面积.【考点】函数模型的选择与应用.【分析】(1)利用余弦定理,即可求AE的长;(2)设∠ACE=α,求出CF,CE,利用S△CEF=,计算面积,求出最大值,即可求该空地产生最大经济价值时种植甲种水果的面积.【解答】解:(1)由题意,△ACE中,AC=4,∠A=,CE=,∴13=16+AE2﹣2×,∴AE=1或3;(2)由题意,∠ACE=α∈[0,],∠AFC=π﹣∠A﹣∠ACF=﹣α.在△ACF中,由正弦定理得,∴CF=;在△ACE中,由正弦定理得,∴CE=,该空地产生最大经济价值时,△CEF的面积最大,S△CEF==,∵α∈[0,],∴0≤sin(2α+)≤1,∴α=时,S△CEF取最大值为4,该空地产生最大经济价值.18.已知椭圆C方程为+=1(a>n>0),离心率e=,过焦点且与长轴垂直的直线被椭圆所截得线段长为1.(1)求椭圆C方程;(2)D,E,F为曲线C上的三个动点,D在第一象限,E,F关于原点对称,且|DE|=|DF|,问△DEF的面积是否存在最小值?若存在,求出此时D点的坐标;若不存在,请说明理由.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(1)由过焦点且与长轴垂直的直线被椭圆所截得线段长为1,可得=1,又e= =,a2=b2+c2,联立解出即可得出.(k≠0).联立,(2)设直线EF的方程为:y=kx,则直线OD的方程为:x.解得,.可得:|EF|2=4(+).同理可得:x D,y D.|OD|2.设△DEF的面积=S.可得S2=,化简利用二次函数的单调性即可得出.【解答】解:(1)∵过焦点且与长轴垂直的直线被椭圆所截得线段长为1,∴=1,又e==,a2=b2+c2,联立解得a=2,b=1,c=.∴椭圆C的方程为=1.(2)设直线EF的方程为:y=kx,则直线OD的方程为:x.(k≠0).联立,解得=,=.∴|EF|2=4(+)=.同理可得:x D=,y D=.|OD|2=.设△DEF的面积=S.∴S2==××==f(k),令1+k2=t>1,则f(k)==≥,当且仅当t=8,k=﹣时取等号.∴△DEF的面积存在最小值.此时D.19.设a∈R,函数f(x)=lnx﹣ax.(Ⅰ)求f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)设F(x)=f(x)+ax2+ax,问F(x)是否存在极值,若存在,请求出极值;若不存在,请说明理由;(Ⅲ)设A(x1,y1),B(x2,y2)是函数g(x)=f(x)+ax图象上任意不同的两点,线段AB的中点为C(x0,y0),直线AB的斜率为为k.证明:k>g′(x0).【考点】利用导数研究函数的单调性;利用导数研究函数的极值.【分析】(Ⅰ)先求出函数的定义域,求出函数f(x)的导函数,然后分类讨论,当a≤0时,f(x)的单调增区间为(﹣∞,+∞),当a>0时,f(x)的单调增区间为(0,);(Ⅱ)首先求出F(x)的导函数,然后分类讨论,当a≥0时,恒有F′(x)>0,F(x)在(0,+∞)上无极值;当a<0时,F(x)有极大值,无极小值;(Ⅲ),又,求出g(x)的导函数,然后设出0<x1<x2,即证,再设,即证:,再进一步设出k(t),求出k(t)的导函数,则结论可证.【解答】(Ⅰ)解:在区间(0,+∞)上,.(1)当a≤0时,∵x>0,∴f′(x)>0恒成立,f(x)的单调增区间为(﹣∞,+∞);(2)当a>0时,令f′(x)>0,即,得.∴f(x)的单调增区间为(0,);综上所述:当a≤0时,f(x)的单调增区间为(﹣∞,+∞),当a>0时,f(x)的单调增区间为(0,);(Ⅱ)由F(x)=f(x)+ax2+ax=lnx﹣ax+ax2+ax=lnx+ax2得(x>0),当a≥0时,恒有F′(x)>0,∴F(x)在(0,+∞)上无极值;当a<0时,令F′(x)=0,得,x∈(0,),F′(x)>0,F′(x)单调递增,x∈(,+∞),F′(x)<0,F′(x)单调递减.∴.F(x)无极小值.综上所述:a≥0时,F(x)无极值,a<0时,F(x)有极大值,无极小值;(Ⅲ)证明:,又,∴g′(x0)=,要证k>g′(x0),即证,不妨设0<x1<x2,即证,即证,设,即证:,也就是要证:,其中t∈(1,+∞),事实上:设t∈(1,+∞),则=,∴k(t)在(1,+∞)上单调递增,因此k(t)>k(1)=0,即结论成立.20.对于给定数列{c n},如果存在实常数p,q,使得c n+1=pc n+q(p≠0)对于任意的n∈N*都成立,我们称这个数列{c n}是“M类数列”.(1)若a n=2n,b n=3•2n,n∈N*,判断数列{a n},{b n}是否为“M类数列”,并说明理由;(2)若数列{a n}是“M类数列”,则数列{a n+a n+1}、{a n•a n+1}是否一定是“M类数列”,若是的,加以证明;若不是,说明理由;(3)若数列{a n}满足:a1=1,a n+a n+1=3•2n(n∈N*),设数列{a n}的前n项和为S n,求S n 的表达式,并判断{a n}是否是“M类数列”.【考点】数列的应用.【分析】(1)运用M类数列定义判断,(2){a n}是“M类数列”,得出a n+1=pa n+q,a n+2=pa n+1+q,求解a n+1+a n+2,a n+1a n+2的式子,结合定义判断即可(3)整体运用a n+a n+1=3.2n(n∈N*),分类得出:当n为偶数时,S n=3(2+23+…+2n﹣1)=2n+1﹣2,n为奇数时,S n=1+3(22+24+…+2n﹣1)=2n+1﹣3,化简即可得出S n,再运用反证法证明即可.【解答】解:(1)因为a n+1=a n+2,p=1,q=2是“M类数列”,b n+1=2b n,p=2,q=0是“M类数列”.(2)因为{a n}是“M类数列”,所以a n+1=pa n+q,a n+2=pa n+1+q,所以a n+1+a n+2=p(a n+1+a n+2)+2q,因此,{a n+a n+1}是“M类数列”.因为{a n}是“M类数列”,所以a n+1=pa n+q,a n+2=pa n+1+q,所以a n+1a n+2=p2(a n a n+1)+pq(a n+a n+1)+q2,当q=0时,是“M类数列”;当q≠0时,不是“M类数列”;(3)当n为偶数时,S n=3(2+23+…+2n﹣1)=2n+1﹣2,当n为奇数时,S n=1+3(22+24+…+2n﹣1)=2n+1﹣3,所以S n=.=2n+1﹣2﹣(2n﹣3)=2n+1,当n为偶数时a n=S n﹣S n﹣1=2n+1﹣3﹣(2n﹣2)=2n﹣1(n≥3),当n为奇数时,a n=S n﹣S n﹣1所以a n=假设{a n}是“M类数列”,当n为偶数时,a n+1=2n+1﹣1=pa n+q=p(2n+1)+qp=2,q=﹣3,当n为奇数时,a n+1=2n+1+1=pa n+q=p(2n﹣1)+q,p=2,q=3,得出矛盾,所以{a n}不是“M类数列”.选做题[选修4-1:几何证明选讲](任选两个)21.如图所示,已知⊙O1与⊙O2相交于A、B两点,过点A作⊙O1的切线交⊙O2于点C,过点B作两圆的割线,分别交⊙O1、⊙O2于点D、E,DE与AC相交于点P.(1)求证:AD∥EC;(2)若AD是⊙O2的切线,且CA=8,PC=2,BD=9,求AD的长.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】(1)连接AB,根据弦切角等于所夹弧所对的圆周角得到∠BAC=∠D,又根据同弧所对的圆周角相等得到∠BAC=∠E,等量代换得到∠D=∠E,根据内错角相等得到两直线平行即可;(2)根据切割线定理得到PA2=PB•PD,求出PB的长,然后再根据相交弦定理得PA•PC=BP•PE,求出PE,再根据切割线定理得AD2=DB•DE=DB•(PB+PE),代入求出即可.【解答】(1)证明:连接AB,∵AC是⊙O1的切线,∴∠BAC=∠D.又∵∠BAC=∠E,∴∠D=∠E.∴AD∥EC.(2)解:如图,∵PA是⊙O1的切线,PD是⊙O1的割线,∴PA2=PB•PD,PA=AC﹣PC=6,即62=PB•(PB+9),∴PB=3.在⊙O2中,PA•PC=BP•PE.∴PE=4.∵AD是⊙O2的切线,DE是⊙O2的割线,且DE=DB+BP+PE=9+3+4=16,∴AD2=DB•DE=9×16,∴AD=12.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知线性变换T1是按逆时针方向旋转90°的旋转变换,其对应的矩阵为M,线性变换T2:对应的矩阵为N.(Ⅰ)写出矩阵M、N;(Ⅱ)若直线l在矩阵NM对应的变换作用下得到方程为y=x的直线,求直线l的方程.【考点】几种特殊的矩阵变换.【分析】(Ⅰ)通过变换的特征即得结论;(Ⅱ)由(I)得,通过题意可得,利用x′=y′计算即可.【解答】解:(Ⅰ)通过题意,易得M=,N=;(Ⅱ)由(I)得,由=,得,由题意得x′=y′得3x=﹣2y,∴直线l的方程为3x+2y=0.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.已知在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程是(t是参数),以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标,曲线C的极坐标方程.(Ⅰ)判断直线l与曲线C的位置关系;(Ⅱ)设M为曲线C上任意一点,求x+y的取值范围.【考点】简单曲线的极坐标方程;参数方程化成普通方程.【分析】(Ⅰ)由直线的参数方程消去t得直线的直角坐标方程,化圆的极坐标方程为直角坐标方程,再由圆心到直线的距离与圆的半径的关系得到直线与圆的位置关系;(Ⅱ)设出曲线C上的点的参数方程,由x+y=sinθ+cosθ,利用两角和的正弦化简后可得x+y 的取值范围.【解答】解:(Ⅰ)由,消去t得:y=x+.由,得,即,∴,即.化为标准方程得:.圆心坐标为,半径为1,圆心到直线x﹣y+=0的距离d=>1.∴直线l与曲线C相离;(Ⅱ)由M为曲线C上任意一点,可设,则x+y=sinθ+cosθ=,∴x+y的取值范围是.[选修4-5:不等式选讲]24.设函数f(x)=|2x+1|﹣|x﹣2|.(1)求不等式f(x)>2的解集;(2)∀x∈R,使f(x)≥t2﹣t,求实数t的取值范围.【考点】一元二次不等式的应用;分段函数的解析式求法及其图象的作法;函数的最值及其几何意义.【分析】(1)根据绝对值的代数意义,去掉函数f(x)=|2x+1|﹣|x﹣2|中的绝对值符号,求解不等式f(x)>2,(2)由(1)得出函数f(x)的最小值,若∀x∈R,恒成立,只须即可,求出实数t的取值范围.【解答】解:(1)当,∴x<﹣5当,∴1<x<2当x≥2,x+3>2,x>﹣1,∴x≥2综上所述{x|x>1或x<﹣5}.(2)由(1)得,若∀x∈R,恒成立,则只需,综上所述.解答题25.网上购物逐步走进大学生活,某大学学生宿舍4人积极参加网购,大家约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去哪家购物,掷出点数为5或6的人去淘宝网购物,掷出点数小于5的人去京东商场购物,且参加者必须从淘宝和京东商城选择一家购物.(Ⅰ)求这4人中恰有1人去淘宝网购物的概率;(Ⅱ)用ξ、η分别表示这4人中去淘宝网和京东商城购物的人数,记X=ξη,求随机变量X 的分布列与数学期望EX.【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.【分析】(Ⅰ)依题意,这4个人中,每个人去淘宝网购物的概率为,去京东网购物的概率为,设“这4个人中恰有i个人去淘宝网购物”为事件A i,则,(i=0,1,2,3,4),由此能求出这4个人中恰有1人去淘宝网购物的概率.(Ⅱ)由已知得X的所有可能取值为0,3,4,P(X=0)=P(A0)+P(A4),P(X=3)=P (A1)+P(A3),P(X=4)=P(A2),由此能求出X的分布列和EX.【解答】解:(Ⅰ)依题意,这4个人中,每个人去淘宝网购物的概率为,去京东网购物的概率为,设“这4个人中恰有i个人去淘宝网购物”为事件A i(i=0,1,2,3,4),则,(i=0,1,2,3,4),这4个人中恰有1人去淘宝网购物的概率=.(Ⅱ)由已知得X的所有可能取值为0,3,4,P(X=0)=P(A0)+P(A4)==,P(X=3)=P(A1)+P(A3)=+=,P(X=4)=P(A2)==,∴X的分布列为:X 0 3 4P∴EX==.26.记(1+)(1+)…(1+)的展开式中,x的系数为a n,x2的系数为b n,其中n∈N*.(1)求a n;(2)是否存在常数p,q(p<q),使b n=(1+)(1+)对n∈N*,n≥2恒成立?证明你的结论.【考点】数学归纳法.【分析】(1)根据多项式乘法运算法则,可得a n=++…+,利用等比数列的求和公式,可得结论;(2)先计算b2,b3的值,代入b n=(1+)(1+),解得p=﹣2,q=﹣1,再用数学归纳法证明.【解答】解:(1)根据多项式乘法运算法则,得a n=++…+=1﹣.…(2)计算得b2=,b3=.代入b n=(1+)(1+),解得p=﹣2,q=﹣1.…下面用数学归纳法证明b n=(1﹣)(1﹣)=﹣+×(n≥2):①当n=2时,b2=,结论成立.②设n=k时成立,即b k=﹣+×.则当n=k+1时,b k+1=b k+=﹣+×+﹣=﹣+×.由①②可得结论成立.…2016年7月29日。
江苏省南通市2016届高三数学全真模拟试卷1 Word版含
(第5题)2016年数学全真模拟试卷一试题Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位......置上... 1. 已知集合{}0A x x =≥,{}1B x x =<,则A B = ▲ .【答案】R2. 某公司生产三种型号A ,B ,C 的轿车,产量分别为1200辆,6000辆,2000辆.为检验该公司的产品质量,现用分层抽样的方法抽取46辆进行检验,则型号A 的轿车应抽取 ▲ 辆. 【答案】63. 在平面直角坐标系xOy 中,抛物线22(0)x py p =>的焦点坐标为(0 1),,则实数p 的值为 ▲ .【答案】24. 已知集合{}0 A ππππ2π3π5π=π6432346,,,,,,,,.现从集合A 中随机选取一个元素,则该元素的余弦值为正数的概率为 ▲ . 【答案】495. 如图,是一个算法的程序框图,当输出的y 值为2时,若将输入的x 的所有可能值按从小到大的顺序排列得到一个数列{}n a ,则该数列的通项公式为n a = ▲ . 【答案】34n a n =-6. 豌豆的高矮性状的遗传由其一对基因决定,其中决定高的基因记为D ,决定矮的基因记为d ,则杂交所得第一子代的一对基因为Dd ,若第二子代的D ,d 的基因遗传是等可能的(只要有基因D 则其就是高茎,只有两个基因全是d 时,才显示矮茎),则第二子代为高茎的概率为 ▲ .BACD 1B1A1CD(第9题)E F【答案】347. 在平面直角坐标系xOy 中,已知向量(1 2)=,a ,1(2 1)5-=-,a b ,则⋅=a b ▲ .【答案】258. 已知x y ,为正实数,满足26x y xy +=+,则xy 的最小值为 ▲ .【答案】189. 如图,已知正四棱柱1111ABCD A B C D -的体积为36,点E ,F分别为棱1B B ,1C C 上的点(异于端点),且//EF BC ,则四 棱锥1A AEFD -的体积为 ▲ . 【答案】1210. 设定义在区间[] -11,的函数()sin()f x x ϕ=π+(其中0ϕ<<π)是偶函数,则函数()f x 的单调减区间为 ▲ . 【答案】(0 1),【解析】依题意,ϕπ=2,则()cos f x x =π的减区间为(0 1),. 11.在平面直角坐标系xOy 中,已知圆C :22()(21)2x a y a -++-=(11)a -≤≤,直线l :y x b =+ ()b ∈R .若动圆C 总在直线l 的下方且它们至多有1个交点,则实数b 的最小值是 ▲ .【答案】2【解析】依题意,圆心( 12)C a a -,(11)a -≤≤的轨迹为线段12y x =-(11)x -≤≤, 当且仅当1a =-=b 的最小,此时2b =.12.如图,三次函数32y ax bx cx d=+++的零点为112-, , ,则该函数的单调减区间为 ▲ .【答案】【解析】设()(1)(1)(2)fx a x x x =+--,其中0a >,令 ()0f x '<x <<,所以该函数的单调减区间为;13.如图,点O 为△ABC 的重心,且OAOB ⊥,6AB =,则AC BC ⋅的值为 ▲ .(第12题)ABCO(第13题)【答案】72【解析】以AB 的中点M 为坐标原点,AB 为x 轴建立 平面直角坐标系,则()30A -,,()30B ,, 设()C x y ,,则O ()33y x ,,因为OA ⊥OB ,所以0AO BO ⋅=, 从而()()()2330333yx x +⋅-+=,化简得,2281x y +=,所以222(3)(3)972AC BC x x y x y ⋅=+-+=+-=14.设k b ,均为非零常数,给出如下三个条件: ①{}n a 与{}n ka b +均为等比数列; ②{}n a 为等差数列,{}n ka b +为等比数列; ③{}n a 为等比数列,{}n ka b +为等差数列,其中一定能推导出数列{}n a 为常数列的是 ▲ .(填上所有满足要求的条件的序号) 【答案】①②③【解析】①易得()()()211n n n k x b k x b k x b -+⋅+=⋅+⋅+,即2222211112()n n n n n n k x kbx b k x x kb x x b -+-+++=+++, 因为211n n n x x x -+=,且0kb ≠,所以112n n n x x x -+=+,即证; ②由①知2222211112()n n n n n n k x kbx b k x x kb x x b -+-+++=+++,因为112n n n x x x -+=+,所以211n n n x x x -+=,即证; ③易得()()()112n n n k x b k x b k x b -+⋅+=⋅++⋅+,且0k ≠,故112n n n x x x -+=+,又211n n n x x x -+=,即证.二、解答题:本大题共6小题,共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.(本题满分14分)已知()π02α∈,,()ππ2β∈,,1cos 3β=-,()7sin 9αβ+=.(1)求tan2β的值;(2)求sin α的值.解:(1)因为22222222cos sin 1tan 222cos cos sin 22cos sin 1tan 222βββββββββ--=-==++,且1cos 3β=-,所以221tan 1231tan 2ββ-=-+,解得2tan 22β=,(4分)因为()ππ2β∈,,所以()ππ242β∈,,从而tan 02β>,所以tan2β=(6分) (2)因为()ππ2β∈,,1cos 3β=-,所以sin β==(8分) 又()π0α∈,,故()π3παβ+∈,,从而()cos αβ+==,(10分)所以[]sin sin ()sin()cos cos()sin ααββαββαββ=+-=+-+()7193=⨯-(13-=.(14分)16.(本题满分14分)如图,在长方体1111ABCD A B C D -中, 已知11AD AA ==,2AB =,点E 是AB 的中点. (1)求三棱锥1C DD E -的体积; (2)求证:11D E A D ⊥.【解】(1)由长方体性质可得,1DD ⊥ 平面DEC ,所以1DD 是三棱锥1D DCE -的高,AEBCD1A 1D 1C 1B (第16题)又点E 是AB 的中点,11AD AA ==,AB =2,所以DE CE =222DE EC CD +=,90DEC ∠=, 三棱锥1D DCE -的体积1111323V DD DE CE =⨯⨯=;(7分)(2)连结1AD ,因为11A ADD 是正方形,所以11AD A D ⊥ ,又AE ⊥面11ADD A ,1A D ⊂面11ADD A , 所以1AE A D ⊥, 又1AD AE A =,1AD AE ⊂,平面1AD E ,所以1A D ⊥平面1AD E ,(12分) 而1D E ⊂平面1AD E , 所以11D E A D ⊥.(14分)17.(本题满分14分)请你为某养路处设计一个用于储藏食盐的仓库(供融化高速公路上的积雪之用).它的上部是底面圆半径为5m 的圆锥,下部是底面圆半径为5m 的圆柱,且该仓库的总高度为5m .经过预算,制造该仓库的圆锥侧面、圆柱侧面用料的单价分别为4百元/2m ,1百元/2m ,设圆锥母线与底面所成角为θ,且()π0 θ∈,,问当θ为多少时,该仓库的侧面总造价(单位:百元)最少?并求出此时圆锥的高度.解:设该仓库的侧面总造价为y ,则[]152π55(1tan )12π542cos y θθ⎡⎤=⨯⨯-⨯+⨯⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦()2sin 50π1+θθ-=,(6分)(第17题)由()22sin 1cos 50π0y θθ-'==得1sin 2θ=,()π0 4θ∈,,所以π6θ=,(10分)列表:所以当π6θ=时,侧面总造价ym .(14分)18.(本题满分16分)定义:如果一个菱形的四个顶点均在一个椭圆上,那么该菱形叫做这个椭圆的内接菱形,且该菱形的对角线的交点为这个椭圆的中心.如图,在平面直角坐标系xOy 中,设椭圆2214x y +=的所有内接菱形构成的集合为F .(1)求F 中菱形的最小的面积;(2)是否存在定圆与F 中的菱形都相切?(3边所在的直线的方程.解:(1)如图,设11( )A x y ,,22( )B x y ,, 1︒当菱形ABCD 的对角线在坐标轴上时,其面积为142142⨯⨯⨯=; 2︒当菱形ABCD 的对角线不在坐标轴上时,设直线AC 的方程为:y kx =,① 则直线BD 的方程为:1y x k=-,又椭圆2214xy +=, ②由①②得,212441x k =+,2212441k y k =+,从而22221124(1)41k OA x y k +=+=+,(第20题)同理可得,()()2222222221414(1)4141kk OB x y k k⎡⎤-+⎢⎥+⎣⎦=+==+-+,(3分) 所以菱形ABCD 的面积为2OA OB ⨯⨯====≥165= (当且仅当1k =±时等号成立),综上得,菱形ABCD 的最小面积为165;(6分)(2)存在定圆2245x y +=与F 中菱形的都相切,设原点到菱形任一边的距离为d ,下证:d =证明:由(1)知,当菱形ABCD 的对角线在坐标轴上时,d =,当菱形ABCD的对角线不在坐标轴上时,22222OA OB d OA OB ⨯=+222222224(1)4(1)4144(1)4(1)414k k k k k k k k ++⨯++=+++++ 2222224(1)(1)(4)(1)(41)k k k k k +=+++++22224(1)45(1)(55)k k k +==++,即得d = 综上,存在定圆2245x y +=与F 中的菱形都相切;(12分)(3)设直线AD 的方程为(y tx =-,即0tx y -=,则点(0 0)O ,到直线AD=,解得t =,所以直线AD的方程为y x =.(16分)19.(本题满分16分)设a ,b ,c 为实数,函数32()f x x ax bx c =--+为R 上的奇函数,且在区间[)1 +∞,上单调.(1)求a ,b ,c 应满足的条件; (2)求函数()f x 的单调区间;(3)设001 ()1x f x ≥,≥,且[]00()f f x x =,求证:00()f x x =. 解:(1)因为32()f x x ax bx c =--+为R 上的奇函数,所以()()f x f x -=-,即32x ax bx c --++=32x ax bx c -++-, 变形得,20ax c +=, 所以0a c ==, (2分)此时3()f x x bx =-在区间[)1 +∞,上单调,则2()30f x x b '=-≥在区间[)1 +∞,上恒成立,得3b ≤;(5分) (2)2()3f x x b '=-,且3b ≤,当0b ≤时,2()30f x x b '=-≥,所以函数()f x 的单调增区间为( )-∞+∞,;(7分)当0b >时,2()30f x x b '=->得,函数()f x 的单调减区间为(,单调增区间为( -∞,,)+∞;(10分) (3)设0()f x t =,则1t ≥,0()1f t x =≥, 即有300x bx t -=,且30t bt x -=, 两式相减得,()()33000x bx t bt t x ---=-, 即()()2200010x t x x t t b -+++-=,因为1t ≥,01x ≥,3b ≤,所以220011x x t t b ++-+≥, 故0x t =,即00()f x x =.(16分)20.(本题满分16分)若存在非零常数p ,对任意的正整数n ,212n n n a a a p ++=+,则称数列{}n a 是“T 数列”.(1)若数列{}n a 的前n 项和()2n S n n *=∈N ,求证:{}n a 是“T 数列”; (2)设{}n a 是各项均不为0的“T 数列”. ①若0p <,求证:{}n a 不是等差数列;②若0p >,求证:当1a ,2a ,3a 成等差时,{}n a 是等差数列. 解:(1)当1n =时,111a S ==;当2n ≥时,221(1)21n n n a S S n n n -=-=--=-, 所以21n a n =-,n *∈N ,(3分)则{}n a 是“T 数列”⇔存在非零常数p ,2(21)(21)(23)n n n p +=-++ 显然4p =满足题意,所以{}n a 是“T 数列”;( 5分) (2)①假设{}n a 是等差数列,设1(1)n a a n d =+-,则由212n n n a a a p ++=+得,()[][]2111(1)(1)a nd a n d a n d p +=+-+++, 解得20p d =≥,这与0p <矛盾,故假设不成立, 从而{}n a 不是等差数列;(10分) ②因为212n n n a a a p ++=+()0p >, ① 所以()211 2n n n a a a p n -+=+≥, ②①-②得,221211n n n n n n a a a a a a ++-+-=-(2)n ≥, 因为{}n a 的各项均不为0, 所以1121n n n n n n a a a a +---++=(2)n ≥, 从而11n n n a a a +-+⎧⎫⎨⎬⎩⎭()2n ≥是常数列, 因为1a ,2a ,3a 成等差,所以3122a aa +=,从而112n n na a a +-+=()2n ≥,即112n n n a a a +-+=()2n ≥,即证.(16分)试题Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,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. A .(几何证明选讲)如图,已知凸四边形ABCD 的顶点在一个圆周上, 另一个圆的圆心O 在AB 上,且与四边形ABCD 的其余三边相切.点E 在边AB 上,且AE AD =. 求证: O ,E ,C ,D 四点共圆. 证明:因为AD AE =,所以()11802AED A ∠=-∠,因为四边形ABCD 的顶点在一个圆周上, 所以180A BCD -∠=∠, 从而AED DCO ∠=∠,所以O ,E ,C ,D 四点共圆.(10分) B .(矩阵与变换)在平面直角坐标系xOy 中,设点P (x ,5)在矩阵M 1234⎡⎤=⎢⎥⎣⎦对应的变换下得到点Q (y -2,y ),求1x y -⎡⎤⎢⎥⎣⎦M .解:依题意,1234⎡⎤⎢⎥⎣⎦5x ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦2y y -⎡⎤⎢⎥⎣⎦,即102 320 x y x y +=-⎧⎨+=⎩,,解得4 8 x y =-⎧⎨=⎩,, (4分) 由逆矩阵公式知,矩阵M 1234⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的逆矩阵1213122--⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎣⎦M ,(8分) 所以1x y -⎡⎤⎢⎥⎣⎦M 2131-⎡⎤⎢⎥=-⎢⎥⎣⎦48-⎡⎤⎢⎥⎣⎦1610⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦.(10分)PA B CD(第22题)EC .(极坐标与参数方程)在极坐标系中,设直线l 过点)A π6,,()3 B 0,,且直线l 与曲线C :cos (0)a a ρθ=>有且只有一个公共点,求实数a 的值. 解:依题意,)Aπ6,,()3 B 0,的直角坐标方程为(32A ,,()3B 0,, 从而直线l 的普通方程为30x -=,(4分) 曲线C :cos (0)a a ρθ=>的普通方程为()222aa x y -+=(0)a >,(8分) 因为直线l 与曲线C 有且只有一个公共点,所以3222a a -=(0)a >,解得2a =(负值已舍).(10分)D .(不等式选讲)设正数a ,b ,c 满足3a b c ++≤,求证:11131112a b c +++++≥.证明:由柯西不等式得, []()111(1)(1)(1)111a b c a b c +++++⋅+++++2≥23=,(6分)所以111993++=≥≥.(10分)【必做题】第22、23题,每小题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.22.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面A B C D 为直角梯形,90ABC BAD ∠=∠=,且P A A B B C ==11AD ==,PA ⊥平面ABCD .(1)求PB 与平面PCD 所成角的正弦值;(2)棱PD 上是否存在一点E 满足AEC ∠=90?若存在,求AE 的长;若不存在,说明理由.解:(1)依题意,以A 为坐标原点,分别以AB ,AD ,AP为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系O xyz -,则(0 0 1)P ,,,(1 0 0)B ,,,(1 1 0)C ,,,(0 2 0)D ,,, 从而(1 0 1)PB =-,,,(1 1 1)PC =-,,,(0 2 1)PD =-,,,(2分) 设平面PCD 的法向量为( )a b c =,,n ,则⋅n 0PC =,且⋅n 0PD =, 即0a b c +-=,且20b c -=,不妨取2c =,则1b =,1a =, 所以平面PCD 的一个法向量为(1 1 2)=,,n ,(4分)此时cosPB 〈〉==,n所以PB 与平面PCD ;(6分)(2)设(01)PE PD λλ=≤≤,则(0 2 1)E λλ-,,, 则(1 21 1)CE λλ=---,,,(0 2 1)AE λλ=-,,, 由AEC ∠=90得,AE ⋅22(21)+(1)0CE λλλ=--=, 化简得,25410λλ-+=,该方程无解,所以,棱PD 上不存在一点E 满足AEC ∠=90.(10分)23.设整数n ≥3,集合P ={1,2,3,…,n },A ,B 是P 的两个非空子集.记a n 为所有满足A 中的最大数小于B 中的最小数的集合对(A ,B )的个数. (1)求a 3; (2)求a n .解:(1)当n =3时,P ={1,2,3 },其非空子集为:{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}, 则所有满足题意的集合对(A ,B )为:({1},{2}),({1},{3}),({2},{3}), ({1},{2,3}),({1,2},{3})共5对, 所以a 35=;(3分)(2)设A 中的最大数为k ,其中11k n -≤≤,整数n ≥3,则A 中必含元素k ,另元素1,2,…,k 1-可在A 中,故A 的个数为:0111111C C C 2k k k k k -----++⋅⋅⋅+=,(5分) B 中必不含元素1,2,…,k ,另元素k +1,k +2,…,k 可在B 中,但不能都不在B 中,故B 的个数为:12C C C 21n k n k n k n k n k -----++⋅⋅⋅+=-,(7分) 从而集合对(A ,B )的个数为()1221k n k --⋅-=1122n k ---, 所以a n ()11111111222(1)2(2)2112n n n k n n k n n ------=-=-=-⋅-=-⋅+-∑.(10分)。
江苏省南通市2016届高三数学全真模拟试卷2 Word版含解析
2016年数学全真模拟试卷二试题Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位......置上... 1. 复数2i 1i +-(i 为虚数单位)的模为 ▲ .2.已知向量a (12)=,,b (32)=-,,则()⋅-a a b = ▲ . 【答案】43. 在标号为0,1,2的三张卡片中随机抽取两张卡片,则这两张卡片上的标号之和为奇数的概率是 ▲ . 【答案】234. 下表是某同学五次数学附加题测试的得分,则该组数据的方差2s = ▲ .【答案】14655. 命题:“若0a ≠,则20a >”的否命题是“ ▲ ”. 【答案】若0a =,则20a ≤6. 将函数sin y x =的图象向右至少平移 ▲ 个单位可得到函数cos y x =的图象. 【答案】3π27. 若函数2(e )()e 1x x x m f x +=-(e 为自然对数的底数)是奇函数,则实数m 的值为 ▲ .【答案】18. 设n S 是等差数列{a n }的前n 项的和.若27a =,77S =-,则a 7的值为 ▲ .【答案】-13 9. 给出下列等式:π2c o s =,π2c o s8=,π2c o s16=,……请从中归纳出第n()n∈*N 个等式:2222n+⋅⋅⋅+=个▲ .【答案】12cosn+π210.在锐角△ABC中,若tan A,tan B,tan C依次成等差数列,则tan tanA C的值为▲ .【答案】1【解析】依题意2tan tan tanB A C=+,因为A B C++=π,所以t a n t a n t a nA B C A B=+tan C+,所以tan tan3A C=;11.在平面直角坐标系xOy中,若直线l:20x y+=与圆C:22()()5x a y b-+-=相切,且圆心C在直线l的上方,则ab的最大值为▲.【答案】258【解析】=C在直线l的上方,所以20a b+>,从而25a b+=,因为()2222a bab+≤,所以258ab≤(当且仅当2a b=,即52a=,54b=时等号成立,),从而ab的最大值为258.12.已知tan()1αβ+=,tan()2αβ-=,则sin2cos2αβ的值为▲ .【答案】3-【解析】[][]sin()()sin()cos()cos()sin() sin2cos2cos()cos()sin()sin()cos()()αβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβαβ++-+-++-==+-++-+--tan()tan()31tan()tan()αβαβαβαβ++-==--+-.13.已知实数x ,y 满足2002x y x y +⎧⎪⎨⎪+⎩≥,≥,≤,设{}max 342z x y x y =--,,则z 的取值范围是 ▲ .(max{}a b ,表示a ,b 两数中的较大数) 【答案】[]108-,【解析】设13z x y =-,242z x y =-,则{}12max z z z =,,易得[]110 6z ∈-,,[]2 8z ∈0,, 则z []108∈-,.14.若幂函数()a f x x =(a ∈R )及其导函数()f x '在区间(0,+∞)上的单调性一致(同为增函数或同为减函数),则实数a 的取值范围是 ▲ .【答案】(1 )+∞,【解析】易得1()a f x ax -'=,2()(1)a f x a a x -''=-,当1a >时,()0f x '>,()0f x ''>;当01a << 时,()0f x '>,()0f x ''<;当1a =时,()0f x '>,()0f x ''=;当0a =时,()0f x '=, ()0f x ''=;当0a <时,()0f x '<,()0f x ''>,综上得,(1 )a ∈+∞,.二、解答题:本大题共6小题,共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.(本题满分14分)在平面直角坐标系中,设向量m )sin A A =,,n ()cos B B =,,其中A ,B为△ABC 的两个内角.(1)若⊥m n ,求证:C 为直角;(2)若//m n ,求证:B 为锐角.【解】(1)易得)cos cos sin sin )A B A B A B ⋅=-=+m n ,(3分) 因为⊥m n ,所以⋅=m n 0,即πcos()cos 2A B +=.因为0πA B <+<,且函数cos y x =在(0π),内是单调减函数,所以πA B +=,即C 为直角;(6分)(第17题)(2)因为//mn ()sin cos 0A B A B ⋅-=, 即sin cos 3cos sin 0A B A B +=.(8分)因为A ,B 是三角形内角,所以cos cos 0A B ≠,于是tan 3tan A B =-,因而A ,B 中恰有一个是钝角.(10分) 从而22tan tan 3tan tan 2tan tan()01tan tan 13tan 13tan A B B B B A B A B B B+-+-+===<-++, 所以tan 0B >,即证B 为锐角.(14分)16.(本题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,PAB ∠为二面角P AD B --的平面角. (1)求证:平面PAB ⊥平面ABCD ;(2)若BC ⊥平面PAB ,求证://AD 平面PBC . 证明:(1)因为PAB ∠为二面角P AD B --的平面角,所以PA AD ⊥,BA AD ⊥,(2分) 又PAAB A =,PA AB ⊂,平面PAB , 所以AD ⊥平面PAB ,(5分) 又AD ⊂平面ABCD ,故平面PAB ⊥平面ABCD ;(7分) (2)由(1)得,AD ⊥平面PAB , 又BC ⊥平面PAB ,所以//AD BC ,(10分) 又AD ⊄平面PBC , BC ⊂平面PBC ,所以//AD 平面PBC .(14分)17.(本题满分14分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,A ,B 是圆O :221x y += 与x 轴的两个交点(点B 在点A 右侧),点(20)Q -,, x 轴 ABPD(第16题)上方的动点P 使直线P A ,PQ ,PB 的斜率存在且依次成等差 数列.(1)求证:动点P 的横坐标为定值;(2)设直线P A ,PB 与圆O 的另一个交点分别为S ,T .求证:点Q ,S ,T 三点共线. 【证】(1)由题设知,(10)(10)A B -,,,. 设000()(0)P x y y ≠,,则002PQ y k x =+,00011PA PB y yk k x x ==+-,. 因为k P A ,k PQ ,k PB 成等差数列,所以2 k PQ = k P A + k PB ,即0000002211y y yx x x =+++-, 由于00y ≠,所以012x =-,即证;(7分)(2)由(1)知,()012P y -,,000221131122PA PB y y yk y k ===--+--=,.直线P A的方程为(1PA y k x =+,代入221x y +=得()()22(1)110PA PA x k x k ⎡⎤++--=⎣⎦, 于是点S 的横坐标20201414S y x y -=+,从而020414Sy y y =+. 同理可得200220049129494T Ty y x y y y -==++,.(11分) 因为00222000442(14)2(14)34S S y y y x y y y ==+-+++,000222200001212422(49)2(94)91234S TT S y y y y y x x y y y y ====++-+=++, 所以直线QS 和直线QT 的斜率相等, 故点S ,T ,Q 共线.(14分)18.(本题满分16分)如图,圆OA B ,为圆O 上的两个定点,且90AOB ∠=,P 为优弧AB 的中点.设C D ,(C 在D 左侧)为优弧AB (不含端点)上的两个不同的动点,且CD //AB .图1 记POD α∠=,四边形ABCD 的面积为S . (1)求S 关于α的函数关系; (2)求S 的最大值及此时α的大小.解:(1)设过圆心O 作AB 的垂线分别与AB ,CD 交于点E ,F , 易得2AB=,1OE =,①当π02α<<时,如图1,易得2CD α=,OF α=,所以1()()2S AB CD OE OF =+⋅+()()1212αα=+)sin cos αα+2sin cos 1αα++;(3分)②当π2α=时,11()(21122S AB CD EF =+⋅=⨯+⨯=+;(5分)③当π3π24α<<时,如图2, 易得()2πCD αα=-=,()πOF αα-=,所以1()()2S AB CD OE OF =+⋅-()()121αα=⨯+⨯+)sin cos 2sin cos 1αααα+++;综上得,S =)sin cos 2sin cos 1αααα+++,30π4α<<;(9分)(2)令()πsin cos 4t ααα=+=+,因为30π4α<<,所以πππ44α<+<,从而()π0sin 14α<+≤,故(0t∈,(12分)此时(2221112S t t t =+-+=+=-,(0t ∈, 所以当t max 4S =,此时π4α=.(16分)19.(本题满分16分)(第18题)图2设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n S a =-,*n ∈N . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设数列{}2n a 的前n 项和为n T ,求2nnS T ; (3)判断数列{}3n n a -中是否存在三项成等差数列,并证明你的结论.解:(1)当n =1时,1122S a =-,解得12a =.(2分)当n ≥2时,()()111222222n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-,即12n n a a -=. 因为10a ≠,所以12nn a a -=,从而数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,所以2n n a =.(5分) (2)因为()2224n nna ==,所以2124n na a +=,故数列{}2n a 是以4为首项,4为公比的等比数列,从而()()2221224112n n n S -==--,(7分)()()414441143n n n T -==--,所以23n n S =.(10分) (3)假设{}3n n a -中存在三项成等差数列,不妨设第m ,n ,k (m <n <k )项成等差数列,则()2333n m k n m k a a a -=-+-,即()2323232n n m m k k -=-+-.(12分)因为m <n <k ,且m ,n ,k N *∈,所以n +1≤k .因为()2323232n n m m k k -=-+-113232m m n n ++-+-≥,所以332n m m --≥,故矛盾,所以数列{}3n n a -中不存在三项成等差数列. (16分)20.(本题满分16分)设定义R 上在函数()32420()(4)(4) 04 log 1 4x x f x ax b a x b m x n x a x x -⎧<⎪=+--++⎨⎪->⎩≤≤ ,,,,,(a ,b ,m ,n 为常数,且0a ≠)的图象不间断. (1)求m ,n 的值;(2)设a ,b 互为相反数,且()f x 是R 上的单调函数,求a 的取值范围;(3)若a =1,b ∈R .试讨论函数()()g x f x b =+的零点的个数,并说明理由. 解:(1)依题意,(0)1f =,(4)0f =, 即1 6416(4)4(4)0 n a b a b m n =⎧⎨+--++=⎩,,解得1 1.4n m =⎧⎪⎨=⎪⎩,(3分)(2)因为()1xy =是减函数,且()f x 是R 上的单调函数,所以在()4log 1y a x =-中,应该有'0ln 4a y x =≤,故0 a <,(5分) 在321(4)(4)14y ax b a x b x =+--++中,其中0a b +=,21'31044y ax ax a =-+-,导函数的对称轴为53x =,故2110012(4)04a a a ∆=--≤,解得1014a -<≤;(8分) (3)易得函数()321()(4)414f x x b x b x =+--++,则()21()32(4)44f x x b x b '=+--+,其判别式2416670b b ∆=++>,记()0f x '=的两根为1x ,2x (12x x <), 列表:当b >0时,()102xb +=无解,4log 1x b =-无解,又(0)10 (4)0 f b b f b b +=+>+=>,, ()11(2)84(4)241153042f b b b b b +=+--+++=--<,方程在(0,4)上有两解,方程一共有两个解;(10分) 当1b <-时,()10xb +=有一解0.5log ()x b =-,4log 10x b -+=有一解14bx -=,又(0)10f b b +=+<,(4)0f b b +=<,()()11113(4)10 8424412f b b b b b +=+--+++=->,故方程在(0,4)上有两解,方程共有4个解;(12分) 当-1<b <0时,()102xb +=无解,4log 10x b -+=有一解,又(0)10f b b +=+>,(4)0f b b +=<, 方程在(0,4)内只有一解,方程共两解;(14分)当b =0时,有x =4和x =12两解,b =-1时,有0x =,12x =,14b x -=三个解,综上得,当1b >-时,()g x 有2个零点;当1b =-时,()g x 有3个零点; 当1b <-时,()g x 有4个零点.(16分)试题Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,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. A .(几何证明选讲)如图,已知△ABC 的两条内角平分线AD ,BE 交于点F ,且C ∠=60. 求证:C ,D ,E ,F 四点共圆.证明:依题意得,()180AFB BAF AFB ∠=-∠+∠()1180BAC ABC =-∠+∠ ()11801802C =--∠ABCEF(第21—A )120=,(5分) 又DFE AFB ∠=∠,所以12060180DFE C ∠+∠=+=, 故C ,D ,E ,F 四点共圆.(10分)B .(矩阵与变换)已知矩阵1221-⎡⎤=⎢⎥--⎣⎦A ,515⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦B 满足=AX B ,求矩阵X . 解:设X a b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,由1252115a b -⎡⎤⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦得25 215 a b a b -=⎧⎨--=-⎩,,(7分) 解得7 1 a b =⎧⎨=⎩,,此时71X ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦.(10分)C .(极坐标与参数方程)设点A 为曲线C :2cos ρθ=在极轴Ox 上方的一点,且π04AOx ∠≤≤,以A 为直角顶点,AO为一条直角边作等腰直角三角形OAB (B 在A 的右下方),求点B 的轨迹方程. 解:设()00 A ρθ,,且满足002cos ρθ=,() B ρθ,,依题意,00 π2π 4ρθθ⎧=⎪⎨-+=⎪⎩,,即00 7π 4ρθθ⎧=⎪⎨⎪=-⎩,, 代入002cos ρθ=并整理得,()π4ρθ=+,7π2π4θ≤≤,所以点B的轨迹方程为()π4ρθ=+,7π2π4θ≤≤.(10分)D .(不等式选讲)已知正数a ,b ,c ,d 满足1a b cd +==,求证:()()1ac bd ad bc ++≥.证明:因为()()ac bd a d ++()()2222a b c d a=+++()222a b cd abcd++≥()2a b =+, 又1a b +=,1cd =,所以()()1ac bd ad bc ++≥.(10分)【必做题】第22、23题,每小题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.22.假定某篮球运动员每次投篮命中率均为p (0< p <1).现有3次投篮机会,并规定连续两次投篮均不中即终止投篮.已知该运动员不放弃任何一次投篮机会,且恰用完3次投篮机会的概率是21.(1)求p 的值;(2)设该运动员投篮命中次数为ξ,求ξ的概率分布及数学期望E (ξ).解:(1)设事件A :“恰用完3次投篮机会”, 则其对立事件A :“前两次投篮均不中”,依题意,()()221()11125P A P A p =-=--=,解得35p =;(3分)(2)依题意,ξ的所有可能值为0,1,2,3,且()24(0)125P p ξ==-=,()()()224(1)111125P p p p p p ξ==-+--=,327(3)125P p ξ===,故54(2)1(0)(1)(3)P P P P ξξξξ==-=-=-==,ξ的概率分布表为:(8分)E (ξ)24542721323125125125125=+⨯+⨯=(次).(10分)23.设函数()sin cos n n n f θθθ=+,n ∈*N ,且1()f a θ=,其中常数a 为区间(0,1)内的有理数.(1)求()n f θ的表达式(用a 和n 表示); (2)求证:对任意的正整数n ,()n f θ为有理数. 解:(1)易得sin cos a θθ+=, 又22sin cos 1θθ+=,所以222sin 2sin 10a a θθ-+-=,解得sin θ从而()nnn f θ=+;(4分)(2)证明:()nnn f θ=+ ()()()02424024CC C 222nn n nnna a a --=+++⋅⋅⋅()()()()22242024242C C C 2242nn n nnna aaa a----=+++⋅⋅⋅∈Q. (10分)。
江苏省南通市高考数学模拟试卷
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)设集合A={1,m},B={2,3},若A∩B={3},则m=.2.(5分)设a∈R,i是虚数单位,若(a+i)(1﹣i)为纯虚数,则a=.3.(5分)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为.4.(5分)某兴趣小组有男生2名,女生1名,现从中任选2名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为.5.(5分)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为.6.(5分)如图是一个算法的流程图,若输入n的值是10,则输出S的值是.7.(5分)如图,用半径为2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.8.(5分)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数a的值为.9.(5分)已知函数f(x)=2sin(ωx+)(ω>0),函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π,则f(x)的单调递增区间是.10.(5分)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=3,AD=,E为BC中点,若?=3,则?=.11.(5分)已知F1,F2是椭圆+=1(m>2)的左,右焦点,点P在椭圆上,若|PF1|?|PF2|=2m,则该椭圆离心率的取值范围为.12.(5分)已知实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy﹣1=0,则cos(x﹣2y)的值为.13.(5分)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为.14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x+2与x轴,y轴分别交于M、N两点,点P在圆(x﹣a)2+y2=2上运动,若∠MPN恒为锐角,则a的取值范围是.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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,已知sinB=,且?=12.(1)求△ABC的面积;(2)若a,b,c成等差数列,求b的值.16.(14分)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,侧面DCC1D1是菱形,且平面DCC1D1⊥平面ABCD,∠D1DC=,E是A1D的中点,F是BD1的中点.(1)求证:EF∥平面ABCD;(2)若M是CD的中点,求证:平面D1AM⊥平面ABCD.17.(14分)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,∠ABC=,管理部门欲在该地从M到D修建小路;在上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.(1)设∠PBC=θ,试用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求l的最小值.18.(16分)已知圆O:x2+y2=4,两个定点A(a,2),B(m,1),其中a∈R,m>0.P 为圆O上任意一点,且=k(k为常数).(1)求A,B的坐标及常数k的值;(2)过点E(a,t)作直线l与圆C:x2+y2=m交于M、N两点,若M点恰好是线段NE的中点,求实数t的取值范围.19.(16分)已知函数f(x)=x3+x2+kx,k∈R,函数f′(x)为f(x)的导函数.(1)数列{a n}满足a n=,求a1+a2+a3+a4+a5;(2)数列{b n}满足b n+1=f′(b n),①当k=﹣且b1>1时,证明:数列{lg(b n+)}为等比数列;②当k=0,b1=b>0时,证明:<.20.(16分)已知函数f(x)=xlnx﹣k(x﹣1),k∈R.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间.(2)若函数y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,求实数k的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立?若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.附加题[选修4-1:几何证明选讲](任选两题)21.(10分)如图,☉O1,☉O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与⊙O1,⊙O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与⊙O1,⊙O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.附加题[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,先对曲线C作矩阵A=(0<θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B=(0<k<1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求k,θ的值.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线l的极坐标方程.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数a,b满足|a+b|≤2,求证:|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2).解答题25.(10分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.26.(10分)设f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f(n)具有性质P.(1)求证:f(7)具有性质P;(2)若存在n≤2015,使用f(n)具有性质P,求n的最大值.2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)(2016?南通模拟)设集合A={1,m},B={2,3},若A∩B={3},则m=3.【考点】交集及其运算.【专题】集合思想;定义法;集合.【分析】由A,B,以及两集合的交集,确定出m的值即可.【解答】解:∵A={1,m},B={2,3},且A∩B={3},∴m=3,故答案为:32.(5分)(2016?南通模拟)设a∈R,i是虚数单位,若(a+i)(1﹣i)为纯虚数,则a=﹣1.【考点】复数的基本概念.【专题】计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数.【分析】利用复数代数形式的乘法运算化简,再由实部为0且虚部不为0求得a值.【解答】解:∵(a+i)(1﹣i)=(a+1)+(1﹣a)i为纯虚数,∴,解得a=﹣1.故答案为:﹣1.3.(5分)(2016?南通模拟)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为.【考点】极差、方差与标准差.【专题】对应思想;定义法;概率与统计.【分析】先求出这组数据的平均数,由此再求出这组数据的方差.【解答】解:∵数据4,6,5,8,7,6的平均数为=(4+6+5+8+7+6)=6,∴这组数据的方差为S2=×[(4﹣6)2+2×(6﹣6)2+(5﹣6)2+(8﹣6)2+(7﹣6)2]=.故答案为:.4.(5分)(2016?南通模拟)某兴趣小组有男生2名,女生1名,现从中任选2名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为.【考点】古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】男生2名记为A,B,女生1名记为C,一一列举并根据概率公式计算即可.【解答】解:男生2名记为A,B,女生1名记为C,现从中任选2名学生,共有AB,AC,BC,3种选择方法,恰有一名男生与一名女生的有有AC,BC,2种故则恰有一名男生与一名女生的概率为,故答案为:5.(5分)(2016?南通模拟)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为﹣4.【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】计算题.【分析】先求出其公差,代入求出其通项公式;根据其单调性即可分析出何时有最小值并求出其最小值.【解答】解:由11a5=5a8,得6a1 +9d=0,又a1=﹣3,故d=2.故a n =﹣3+(n﹣1)2=2n﹣5,故此数列为递增数列.故等差数列{a n}的前2项为负数,从第三项开始为正数,故前2项的和最小为﹣3+(﹣1)=﹣4,故答案为﹣4.6.(5分)(2013?徐州一模)如图是一个算法的流程图,若输入n的值是10,则输出S的值是54.【考点】程序框图.【专题】图表型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2时,S=10+9+8+…+2的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2时,S=10+9+8+…+2的值.∵S=10+9+8+…+2=54的值,故输出54.故答案为:54.7.(5分)(2016?南通模拟)如图,用半径为2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】计算题.【分析】由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,圆锥筒的高,利用圆锥的体积公式进行计算即可.【解答】解:由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,则×2π×2=2π r,∴r=1,这个圆锥筒的高为:=,这个圆锥筒的容积为:=.故答案为:.8.(5分)(2016?南通模拟)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数a的值为.【考点】简单线性规划.【专题】计算题;规律型;转化思想;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用平面区域的形状,结合面积公式即可得到结论.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域:是梯形,由可得A(a,a),解得B(a﹣1,a),平面区域的面积是2,可得梯形的面积为:a2﹣=2.解得a=,故答案为:.9.(5分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+)(ω>0),函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π,则f(x)的单调递增区间是[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z.【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π等于半个周期,从而可求ω,确定函数的解析式,根据三角函数的图象和性质即可求出f(x)的单调递增区间【解答】解:函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π=故函数的最小正周期T=2π,又∵ω>0∴ω=1故f(x)=2sin(x+),由2k?﹣+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z故答案为:[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z10.(5分)(2016?南通模拟)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=3,AD=,E为BC中点,若?=3,则?=﹣3.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;数形结合;向量法;平面向量及应用.【分析】以A为坐标原点,AB,AD所在直线为x,y轴,建立直角坐标系,由向量的数量积的坐标表示即可得到所求值.【解答】解:以A点为原点,AB所在的直线为x轴,AD为y轴,建立如图所示的坐标系,∵AB=3,AD=,E为BC中点,∴A(0,0),B(3,0),D(0,),设C(x,),∴=(3,0),=(x,),∵?=3,∴3x=3,解得x=1,∴C(1,),∵E为BC中点,∴E(,),即为(2,),∴=(2,),=(﹣2,),∴?=2×(﹣2)+×=﹣4+1=﹣3故答案为:﹣3.11.(5分)(2016?南通模拟)已知F1,F2是椭圆+=1(m>2)的左,右焦点,点P在椭圆上,若|PF1|?|PF2|=2m,则该椭圆离心率的取值范围为.【考点】椭圆的简单性质.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2m,利用基本不等式的性质可得:|PF1|+|PF2|≥,化简整理即可得出.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+﹣2|PF1||PF2|cosθ=(2c)2=16.++2|PF1||PF2|=4m2.相减利用三角函数的单调性、不等式的解法即可得出.【解答】解:由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2m,∴2m=|PF1|+|PF2|≥=2,化为,又m>2,解得.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+﹣2|PF1||PF2|cosθ=(2c)2=16.++2|PF1||PF2|=4m2.相减可得:1+cosθ=.∵θ∈[0,π),∴0<≤2.m≥2∴2≤m≤+.∴==∈,∴该椭圆离心率的取值范围为,故答案为:.12.(5分)(2016?南通模拟)已知实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy﹣1=0,则cos(x﹣2y)的值为1.【考点】两角和与差的余弦函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.【分析】设f(u)=u3+sinu,根据题设等式可知f(x)=2,f(2y)=2,可得f(x)=f(2y),利用单调性进而推断出x﹣2y=0,进而求得cos(x﹣2y)的值.【解答】解:实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy ﹣1=0,设f(u)=2?3u+sinu,由题意得f(u)=2,f(x)=2.由9y+sinycosy﹣1=0,即32y+sin2y﹣1=0,即2?32y+sin2y=2,故f(2y)=2.因为f(u)在区间[﹣,]上是单调函数,∴f(x)=f(2y),∴x=2y,即x﹣2y=0.∴cos(x﹣2y)=cos0=1,故答案为:1.13.(5分)(2016?南通模拟)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为[1,+∞).【考点】曲线与方程.【专题】数形结合;转化思想;函数的性质及应用;三角函数的求值;不等式的解法及应用.【分析】直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,可知:点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,因此(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0.画出它们表示的平面区域,如图所示.由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,可得d min=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,可得≥20(a2+b2)min=4,再利用基本不等式的性质即可得出答案.【解答】解:∵直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,∴点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,∴(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.a2+b2表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵d min=那么a2+b2的最小值为:d2=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,∴≥20(a2+b2)min=4,∵θ∈(0,),∴sinθ,cosθ∈(0,1).∴+=(sin2θ+cos2θ)=1+p++≥1+p+2=1+p+2,当且仅当tan2θ=时取等号.∴1+p+2≥4,p>0,解得1≤p.∴tanθ=1,即时取等号.故答案为:[1,+∞).14.(5分)(2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x+2与x轴,y轴分别交于M、N两点,点P在圆(x﹣a)2+y2=2上运动,若∠MPN恒为锐角,则a的取值范围是a>或a<﹣.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】直线与圆.【分析】设以MN为直径的圆的圆心为A,得到MN的中点A(﹣1,1);点P与M,N构成∠MPN恒为锐角,则点P恒在圆A之外,又两个圆半径相等,只要两圆外离,得到圆心距与半径的关系等式求得a.【解答】解:设以MN为直径的圆的圆心为A,则M(﹣2,0),N(0,2),所以中点A (﹣1,1);点P与M,N构成∠MPN恒为锐角,则点P恒在圆A之外,又两个圆半径相等,所以两圆外离,所以(a+1)2+12>(2)2,解得a>或a<﹣;所以a的取值范围是a>或a<﹣;故答案为:a>或a<﹣.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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)(2016?南通模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,已知sinB=,且?=12.(1)求△ABC的面积;(2)若a,b,c成等差数列,求b的值.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;解三角形.【分析】(1)展开数量积,可得cosB>0,由sinB=,求得cosB,进一步得到ac,代入三角形面积公式求得答案;(2)由a,b,c成等差数列,得2b=a+c,结合余弦定理即可求得b值.【解答】解:(1)由?=12,得ca?cosB=12,可得cosB>0,由sinB=,可得cosB=,即有ac=13,∴;(2)由a,b,c成等差数列,得2b=a+c,在△ABC中,由余弦定理得,即,解得b=.16.(14分)(2016?南通模拟)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,侧面DCC1D1是菱形,且平面DCC1D1⊥平面ABCD,∠D1DC=,E是A1D的中点,F是BD1的中点.(1)求证:EF∥平面ABCD;(2)若M是CD的中点,求证:平面D1AM⊥平面ABCD.【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离.【分析】(1)连结AD1,利用中位线定理得出EF∥AB,故而EF∥平面ABCD;(2)连结CD1,则△D1DC为等边三角形,于是D1M⊥CD,利用面面垂直的性质得出D1M ⊥平面ABCD,故而平面D1AM⊥平面ABCD.【解答】证明:(1)连结AD1,∵四边形AA1D1D是平行四边形,E是A1D的中点,∴E是AD1的中点,又F是BD1的中点,∴EF∥AB,又EF?平面ABCD,AB?平面ABCD,∴EF∥平面ABCD.(2)连结CD1.∵四边形CDD1C1是菱形,∠D1DC=,∴△D1DC是等边三角形,∵M是CD的中点,∴D1M⊥CD,又平面DCC1D1⊥平面ABCD,平面DCC1D1∩平面ABCD=CD,∴D1M⊥平面ABCD,又D1M?平面D1AM,∴平面D1AM⊥平面ABCD.17.(14分)(2016?南通模拟)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,∠ABC=,管理部门欲在该地从M到D修建小路;在上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.(1)设∠PBC=θ,试用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求l的最小值.【考点】在实际问题中建立三角函数模型.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形.【分析】(1)由题意,QP,交AB于E利用正弦定理,求出EP,EB,即可用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求导数,确定函数的单调性,即可求l的最小值.【解答】解:(1)由题意,延长QP,交AB于E,则=(﹣θ),△BPE中,∠EPB=θ,∠EBP=﹣θ,∠BEP=,∴EP=sin(﹣θ),EB=sinθ,∴PQ=2﹣sin(﹣θ),QD=2﹣sinθ,∴l=﹣θ+2﹣sin(﹣θ)+2﹣sinθ=4﹣sin(﹣θ)﹣sinθ+﹣θ=4﹣2sin(θ+)+﹣θ(0<θ<);(2)l′=﹣2cos(θ+)﹣1,∴0<θ<时,l′<0,<θ<,时,l′>0,∴θ=时,l取得最小值,最小值为(4﹣+)百米.18.(16分)(2016?南通模拟)已知圆O:x2+y2=4,两个定点A(a,2),B(m,1),其中a∈R,m>0.P为圆O上任意一点,且=k(k为常数).(1)求A,B的坐标及常数k的值;(2)过点E(a,t)作直线l与圆C:x2+y2=m交于M、N两点,若M点恰好是线段NE的中点,求实数t的取值范围.【考点】圆方程的综合应用.【专题】方程思想;分析法;直线与圆.【分析】(1)设P(x,y),由条件运用两点的距离公式,化简整理,可得圆的方程,再由恒等思想,即可得到所求;(2)由圆x2+y2=1的参数方程,可设N((cosθ,sinθ),由中点坐标公式可得M的坐标,代入圆的方程,化简整理,运用辅助角公式和正弦函数的值域,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:(1)设P(x,y),由|PA|=k|PB|,(k>0且k≠1)可得=k,平方可得,(k2﹣1)(x2+y2)+(2a﹣2k2m)x+(4﹣2k2)y+k2(m2+1)﹣a2﹣4=0,由P的轨迹方程为x2+y2=4,可得,解得k=,m=1,a=2,即有A(2,2),B(1,1),k=;(2)由圆x2+y2=1的参数方程,可设N((cosθ,sinθ),由M点恰好是线段NE的中点,可得M(,),代入圆方程,可得()2+()2=1,化简可得4cosθ+2tsinθ=﹣1﹣t2,由辅助角公式可得sin(θ+φ)=﹣1﹣t2,由|sin(θ+φ)|≤1,可得|﹣1﹣t2|≤,即为t4﹣2t2﹣15≤0,即有﹣3≤t2≤5,解得﹣≤t≤.则实数t的取值范围是[﹣,].19.(16分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=x3+x2+kx,k∈R,函数f′(x)为f(x)的导函数.(1)数列{a n}满足a n=,求a1+a2+a3+a4+a5;(2)数列{b n}满足b n+1=f′(b n),①当k=﹣且b1>1时,证明:数列{lg(b n+)}为等比数列;②当k=0,b1=b>0时,证明:<.【考点】数列与函数的综合.【专题】转化思想;分析法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.【分析】(1)求得f(x)的导数,可得a n===﹣,运用裂项相消求和即可得到所求值;(2)求得当k=﹣且b1>1时,b n+1=b n2+b n﹣,两边同加,配方后,取常用对数,由等比数列的定义,即可得证;②求得b n+1=b n2+b n,即有=﹣,即有﹣=,运用裂项相消求和,可得,﹣=++…+,再将原不等式左边化简,由不等式的性质,即可得证.【解答】解:(1)函数f(x)=x3+x2+kx的导数为f′(x)=x2+x+k,a n===﹣,可得a1+a2+a3+a4+a5=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣=;(2)证明:①当k=﹣且b1>1时,b n+1=f′(b n)=b n2+b n﹣,即有b n+1+=b n2+b n+=(b n+)2,两边取常用对数,可得lg(b n+1+)=lg(b n+)2=2lg(b n+),则数列{lg(b n+)}为首项为lg(b1+),公比为2的等比数列;②当k=0,b1=b>0时,b n+1=b n2+b n,即有=﹣,即有﹣=,可得﹣=,﹣=,…,﹣=,相加可得,﹣=++…+,则=++…+=++…+=﹣<,则原不等式成立.20.(16分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=xlnx﹣k(x﹣1),k∈R.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间.(2)若函数y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,求实数k的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立?若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;函数零点的判定定理.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(1)将k=1代入f(x),求出f(x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)先求出函数的导数,得到函数的单调区间,根据y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,得到e k﹣1>1,解出即可;(3)令g(x)=f(x)+x=xlnx﹣k(x﹣1)+x,求出g(x)的导数,得到g(x)的单调区间,问题转化为需e k﹣2≤1,解出即可.【解答】解:(1)k=1时,f(x)=xlnx﹣x+1,x>0,f′(x)=lnx+1﹣1=lnx,令f′(x)>0,解得:x>1,令f′(x)<0,解得:1<x<1,∴f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增;(2)f′(x)=lnx+1﹣k,令f′(x)>0,解得:x>e k﹣1,令f′(x)<0,解得:x<e k﹣1,∴f(x)在(0,e k﹣1)递减,在(e k﹣1,+∞)递增,而f(1)=0,∴只需e k﹣1>1,解得:k>1;(3)令g(x)=f(x)+x=xlnx﹣k(x﹣1)+x,g′(x)=lnx+2﹣k,令g′(x)>0,解得:x>e k﹣2,令g′(x)<0,解得:0<x<e k﹣2,∴g(x)在(0,e k﹣2)递减,在(e k﹣2,+∞)递增,∴只需e k﹣2≤1,即k﹣2≤0,解得:k≤2,故存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立,k的最大值是2.附加题[选修4-1:几何证明选讲](任选两题)21.(10分)(2016?南通模拟)如图,☉O1,☉O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与⊙O1,⊙O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与⊙O1,⊙O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】运用圆的内接四边形的性质,及圆周角定理,得出∠A=∠PBD,即可证明结论.【解答】证明:连结PQ,因为四边形ACQP是☉O1的内接四边形,所以∠A=∠PQD, (3)分又在⊙O2中,∠PBD=∠PQD,…6分所以∠A=∠PBD,…8分所以AC∥BD附加题[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)(2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,先对曲线C作矩阵A=(0<θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B=(0<k<1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求k,θ的值.【考点】几种特殊的矩阵变换.【专题】计算题;转化思想;分析法;矩阵和变换.【分析】由题意及矩阵乘法的意义可得:BA==,由矩阵的相等及参数的范围即可求解.【解答】解:∵A=(0<θ<2π),B=(0<k<1),∴由题意可得:BA==,∴=,解得:,∵0<θ<2π,0<k<1,∴解得:k=,θ=.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.(2016?南通模拟)在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线l的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.【分析】把极坐标化为直角坐标,判断出点P与圆的位置关系,即可得出切线方程.【解答】解:点P(,)化为直角坐标:P(1,1).曲线ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,化为直角坐标方程:x2+y2=2x,配方为(x﹣1)2+y2=1,可得圆心(1,0),半径r=1.由于点P满足圆的方程,可得切线方程为:y=1.化为极坐标方程:ρsinθ=1.[选修4-5:不等式选讲]24.(2016?南通模拟)已知实数a,b满足|a+b|≤2,求证:|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2).【考点】不等式的证明.【专题】转化思想;分析法;不等式的解法及应用.【分析】运用绝对值不等式可得|b|﹣|a|≤|a+b|≤2,可得|b|≤|a|+2,将原不等式左边分解因式,结合分析法证明,即可得证.【解答】证明:由|b|﹣|a|≤|a+b|≤2,可得|b|≤|a|+2,|a2+2a﹣b2+2b |=|(a+b)(a﹣b)+2(a+b)|=|a+b|?|a﹣b+2|≤2|a﹣b+2|,要证|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2),即证|a﹣b+2|≤2(|a|+2),由于|a﹣b+2|≤|a|+|b|+2,即证|a|+|b|+2≤2(|a|+2),即为|b|≤|a|+2,显然成立.故原不等式成立.解答题25.(10分)(2016?南通模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【考点】直线与平面所成的角;空间向量的数量积运算.【专题】计算题;规律型;数形结合;转化思想;综合法;空间向量及应用.【分析】(1)根据已知条件即可建立坐标系:以A为坐标原点,分别以边AB,AD,AP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,然后即可根据已知条件求出点P,A,B,C,D点的坐标,利用向量与夹角的余弦值为求出λ的值.(2)求出平面PCD的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【解答】解:以A为坐标原点,分别以AB,AD,AP为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系;则:A(0,0,0),B(1,0,0),D(0,2,0),P(0,0,2);=λ,可得C(λ,2,0).(1)=(λ,2,﹣2),=(﹣1,2,0),向量与夹角的余弦值为.可得=,解得λ=10(舍去)或λ=2.实数λ的值为2.;(2)=(2,2,﹣2),=(0,2,﹣2),平面PCD的法向量=(x,y,z).则且,即:x+y﹣z=0,y﹣z=0,∴x=0,不妨去y=z=1,平面PCD的法向量=(0,1,1).又=(1,0,2).故cos==.直线PB与平面PCD所成角的正弦值为:.26.(10分)(2016?南通模拟)设f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f(n)具有性质P.(1)求证:f(7)具有性质P;(2)若存在n≤2015,使用f(n)具有性质P,求n的最大值.【考点】二项式定理的应用.【专题】综合题;二项式定理.【分析】(1)f(7)=(a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7,21,35,依次成等差数列,可得结论;(2)由题意,2C n r=C n r﹣1+C n r+1,整理可得4r(n﹣r)=(n﹣2)(n+1),可得(n﹣2)(n+1)能被4整除,从而n﹣2或n+1为偶数时,必须能被4整除,结合n≤2015,即可求n的最大值.【解答】(1)证明:f(7)=(a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7,21,35,依次成等差数列,所以f(7)具有性质P.(2)解:由题意,2C n r=C n r﹣1+C n r+1,整理可得4r(n﹣r)=(n﹣2)(n+1),∴(n﹣2)(n+1)能被4整除,∵n﹣2、n+1一奇一偶,∴n﹣2或n+1为偶数时,必须能被4整除,∵n≤2015∴n的最大值为2012.参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn;sxs123;742048;whgcn;caoqz;minqi5;qiss;w3239003;沂蒙松;changq;zhczcb;刘长柏;双曲线;刘老师;lcb001(排名不分先后)菁优网2016年11月9日。
2016江苏省南通、泰州、扬州、淮安高三第二次模拟考试数学试卷(含答案)
开始k ←0k > 9k 22k k ←+输出k结束Y N南通市、泰州市、扬州市、淮安市2016届高三第二次调研测试数学Ⅰ注意事项1. 本试卷共4页,包含填空题(共14题)、解答题(共6题),满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将答题卡交回。
2. 答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3. 作答试题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡的指定位置,在其它位置作答一律无效。
如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑、加粗,描写清楚。
参考公式: 棱锥的体积公式:1=3V Sh 棱锥,其中S 为棱锥的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1. 设复数z 满足(12)3i z +⋅=(i 为虚数单位),则复数z 的实部为 .2. 设集合1{1, 0, 1}1, {0}A B a a A B a ⎧⎫=-=-+⋂=⎨⎬⎩⎭,,,则实数a 的值为 .3. 右图是一个算法流程图,则输出的k 的值是 .4. 为了解一批灯泡(共5000只)的使用寿命,从中随机抽取了100只进行测试,其使用寿命(单位:h )如下表: 使用寿命 [500,700)[700,900)[900,1100)[1100,1300) [1300,1500)只数52344253根据该样本的频数分布,估计该批灯泡使用寿命不低于1100 h 的灯泡只数是 .(第3题)5. 电视台组织中学生知识竞赛,共设有5个版块的试题,主题分别是:立德树人、社会主义核心价值观、依法治国理念、中国优秀传统文化、创新能力. 某参赛队从中任选2个主题作答,则“立德树人”主题被该队选中的概率是 . 6. 已知函数()log ()(01)a f x x b a a b R =+>≠∈且,的图象如图所示,则a +b 的值是 .7. 设函数sin (0)3y x x πωπ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,当且仅当12x π=时,y 取得最大值,则正数ω的值为 .8. 在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±. 若235 4 7a a a ,,成等差数列,则6a 的值是 . 9. 在体积为32的四面体ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,AB =1,BC =2,BD =3,则CD 长度的所有值为 .10. 在平面直角坐标系xOy 中,过点P (-2,0)的直线与圆x 2+y 2=1相切于点T ,与圆22()(3)3x a y -+-=相交于点R ,S ,且PT =RS ,则正数a 的值为 . 11. 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且对于任意的[0, )x ∈+∞,满足f (x +2)=f (x ). 若当[0, 2)x ∈时,2()|1|f x x x =--,则函数y =f (x )-1在区间[-2, 4]上的零点个数为 . 12. 如图,在同一平面内,点A 位于两平行直线m ,n 的同侧,且A到m ,n 的距离分别为1,3. 点B ,C 分别在m ,n 上,||5AB AC +=,则AB AC ⋅的最大值是 .13. 设实数x ,y 满足2214x y -=,则232x xy -的最小值是 .14. 若存在, R αβ∈,使得3cos cos 25cos t t αββααβ⎧=+⎪⎨⎪-⎩≤≤,则实数t 的取值范围是 . -3-2O xy()log ()a f x xb =+(第6题)ABmnC (第12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. (本小题满分14分)在斜三角形ABC 中,tan tan tan tan 1A B A B ++=. (1)求C 的值;(2)若15, 2A AB ==,求△ABC 的周长.16. (本小题满分14分)如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N ,P 分别为棱AB ,BC ,C 1D 1的中点. 求证:(1)AP ∥平面C 1MN ; (2)平面B 1BDD 1⊥平面C 1MN .17. (本小题满分14分)植物园拟建一个多边形苗圃,苗圃的一边紧靠着长度大于30 m 的围墙. 现有两种方案: 方案① 多边形为直角三角形AEB (∠AEB =90º),如图1所示,其中AE +EB =30 m ; 方案② 多边形为等腰梯形AEFB (AB >EF ),如图2所示,其中AE =EF =BF =10 m . 请你分别求出两种方案中苗圃的最大面积,并从中确定使苗圃面积最大的方案.ABCDD 1A 1B 1C 1P M N(第16题)A EB 图1A EB图2F(第17题)18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为22. A 为椭圆上异于顶点的一点,点P 满足2OP AO =. (1)若点P 的坐标为(2 22),,求椭圆的方程; (2)设过点P 的一条直线交椭圆于B ,C 两点,且BP mBC =,直线OA ,OB 的斜率之积为12-,求实数m的值.(第18题)19. (本小题满分16分)设函数()(1), ()3f x x k x k g x x k =++-=-+,其中k 是实数. (1)设k =0,解不等式1()3()2x f x x g x ⋅+⋅≥; (2)若k ≥0,求关于x 的方程()()f x x g x =⋅实根的个数.20. (本小题满分16分)设数列{a n }的各项均为正数,{a n }的前n 项和2*1(1)4n n S a n N =+∈,.(1)求证:数列{a n }为等差数列;(2)等比数列{b n }的各项均为正数,2*1n n n b b S n N +∈,≥,且存在整数2k ≥,使得21k k k b b S +=. (i )求数列{b n }公比q 的最小值(用k 表示); (ii )当2n ≥时,*n b N ∈,求数列{b n }的通项公式.xyCOPA B2016届高三第二次调研测试数学试题1参考答案一、填空题: 1. 【答案】35【解析】因为33(12)3612(12)(12)5i iz i i i --===++-,所以z 的实部为35. 2. 【答案】1【解析】∵{0}A B ⋂=,∴0B ∈,∴10a -=或10a a+=,解得1a =. 经检验当1a =时,符合题意. 3. 【答案】17【解析】当k =0时,循环结果为k =1;继续循环,结果k =3;继续循环,结果k =17. 退出循环,输出k 的值.4. 【答案】1400【解析】使用寿命不低于1100h 指的是使用寿命在[1100, 1300)和[1300,1500)范围之内,故使用寿命不低于1100h 的灯泡数量估计是2535001400100+⨯=. 5. 【答案】25【解析】从5个主题中选择2个主题作答,共有10种结果,其中“立德树人”主题被选中的结果有4种,故“立德树人”主题被选中的概率=42105=. 6. 【答案】92【解析】∵函数f (x )的图象经过点(-3,0)和点(0,-2),∴有⎩⎨⎧0=log a (-3+b ),-2=log a (0+b ),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =4,∴a +b =92.7. 【答案】2【解析】∵0x π<<且仅当12x π=时y 取最大值,∴最大值为1,且2()1232k k z πππωπ+=+∈,解得242()k k z ω=+∈. 又∵仅当12x π=时y 取最大值,∴函数周期满足:32T π>,即322ππω⋅>,即03ω<<,∴2ω=.8. 【答案】149【解析】∵135a a a ,4,7成等差数列,∴315247a a a ⨯=+,即2411187a q a a q =+,解得211,7q =,∵1q ≠±,∴17q =,∴422621()49a a q q ===.9. 【答案】7,49【解析】由题意知四面体ABCD 的体积113332BCD BCD V S AB S ∆∆=⋅==,∴332BCD S ∆=.又1sin 2BCD S BC BD CBD ∆=⋅⋅∠且BC =2,BD =3,∴3sin 2CBD ∠=,∴60CBD ∠=或120, 由余弦定理得2222cos 7CD BC BD BC BD CBD =+-⋅⋅∠=或19,故7CD =或19. 10. 【答案】4【解析】如图,连接OT ,∵OT =1,OP =2,∴∠TPO =30º,∴直线PT 方程为:3(2)3y x =+,即320x y -+=. 又22213PT =-=,且PT =RS ,∴3RS =, 由弦长公式可知,圆心(3)a ,到直线PT 的距离d 为32, 又∵22|332|1(3)a d -⋅+=+-,∴4a =. 11. 【答案】7【解析】由f (x +2)=f (x )知f (x )是以2为周期的周期函数,函数y =f (x )-1的零点个数由y =f (x )与y =1的交点个数确定. 画出函数y =f (x )在区间[-2, 4]上的图象,与直线y =1有7个交点,故函数y =f (x )-1有7个零点.12. 【答案】214【解析】建立如图所示的直角坐标系,xyAOBC其中,A (0,3),设B (b ,2),C (c ,0),则(,1)AB b =-,(,3)AC c =-,由||5AB AC +=知,22()(13)5b c ++--=,化简得2()9b c +=,由2()4b c ab +≥得94ab ≤.∴9213344AB AC bc ⋅=++=≤,当且仅当b =c 时取最大值.xy–3–2–11234–3–2–112345OPTRSx y–2–11234–1123Omny =113. 【答案】426+【解析】令2x y t +=,则12x y t -=,所以111()2x t ty t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,,则223262642x xy t -=++≥.14. 【答案】2 13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 【解析】令cos [1,1]s β=∈-,当0s =时,0t =. 当[1,0)s ∈-时,由22t s s α=+得222t s s α-=,故2222225t s t s t s s s ---≤≤,即存在[1,0)s ∈-,使得33222252s t s s s t s ⎧⎪⎪-⎨+⎪⎪-⎩≥≤成立, 利用导数知识可得32()2s p s s =-为[1,0)-上的单调增函数,所以3min 2223s s ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭,3225()2s s q s s +=-为[1,0)-上的单调减函数,所以32max2512s s s ⎛⎫+= ⎪-⎝⎭,从而2,13t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.二、解答题: 15. 【解答】解:(1)因为tan tan tan tan 1A B A B ++=,即tan tan 1tan tan A B A B +=-,因为在斜三角形ABC 中,1tan tan 0A B -≠, …………………………1分所以tan tan 1tan()11tan tan A B A B A B+-+==-,…………………………4分即tan(180)1C -=,亦即tan 1C =-,因为0180C <<,所以135C =.…………6分(2)在△ABC 中,15135A C ==,,则18030B A C =--=. 由正弦定理sin sin sin BC CA AB A B C ==,得2sin15sin30sin135BC CA AB===,…………9分故622sin152sin(4530)2(sin 45cos30cos 45sin 30)2BC -==-=-=,…………12分 2sin301CA ==,所以△ABC 的周长为622622122AB BC CA -++++=++=.……………………14分16. 【解答】证明:(1)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,因为M ,P 分别为棱AB ,DD 1A 1B 1C 1PC 1D 1的中点,所以AM =PC 1.又AM ∥CD ,PC 1∥CD ,故AM ∥PC 1,所以四边形AMC 1P 为平行四边形. 从而AP ∥C 1M . …………4分又AP ⊄平面1C MN ,1C M ⊂平面1C MN ,所以AP ∥平面1C MN . ……………………6分 (2)连结AC ,在正方形ABCD 中,AC ⊥BD .又M ,N 分别为棱AB ,BC 的中点,故MN ∥AC . 所以MN ⊥BD . ………8分 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,DD 1⊥平面ABCD ,又MN ⊂平面ABCD , 所以DD 1⊥MN .……………………10分而DD 1∩DB =D ,DD 1,DE ⊂平面BDD 1B 1,所以MN ⊥平面BDD 1B 1.……12分 又MN ⊂平面C 1MN ,所以平面B 1BDD 1⊥平面C 1MN .…………………14分17. 【解答】解:设方案①,②中多边形苗圃的面积分别为S 1,S 2.方案① 设AE =x ,则11(30)2S x x =- …………………… 3分21(30)255222x x +-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦≤(当且仅当x =15时,“=”成立). …………………… 5分方案② 设∠BAE =θ,则2100sin (1cos )0 2S πθθθ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,,. …………………… 8分由'22100(2cos cos 1)0S θθ=+-=得,1cos 2θ=(cos 1θ=-舍去). ………………… 10分因为0, 2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3πθ=,列表:θ0, 3π⎛⎫⎪⎝⎭3π, 32ππ⎛⎫⎪⎝⎭'2S + 0- 2S↗极大值 ↘所以当3πθ=时,2max ()753S =,……………… 12分因为2557532<,所以建苗圃时用方案②,且∠BAE =3π.答:方案①,②苗圃的最大面积分别为22255 7532m m ,,建苗圃时用方案②,且∠BAE =3π.……………… 14分18. 【解答】解:(1)因为2OP AO =,则(2, 2)P ,所以21 2A ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,.代入椭圆方程,得221112a b +=, ① ………………… 2分又椭圆的离心率为22,所以22212b a -=. ②………………… 4分由①②,得a 2=2,b 2=1,故椭圆的方程为2212xy +=. ………………… 6分(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3). 因为2OP AO =,所以P (-2x 1,-2y 1). 因为BP mBC =,所以(-2x 1-x 2,-2y 1-y 2)=m (x 3-x 2,y 3-y 2),即123212322()2()x x m x x y y m y y --=-⎧⎨--=-⎩,,于是3213211212.m x x x m m m y y y m m -⎧⎪⎪⎨-⎪⎪⎩=-,=- ……………… 9分代入椭圆方程,得2221212212121m m x x y y m m m m a b--⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+=, 即22222112212122222222224(1)4(1)1x y x y x x y y m m m a b m ab m a b ⎛⎫⎛⎫--⎛⎫+++-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. ③ ……………… 12分因为A ,B 在椭圆上,所以22221122222211x y x y a b a b+=+=,. ④因为直线OA ,OB 的斜率之积为12-,即121212y y x x ⋅=-,结合②知1212220x x y ya b+=. ⑤ ………… 14分 将④⑤代入③,得2224(1)1m m m -+=,解得52m =.……………… 16分19. 【解答】解:(1)k =0时,()(1) ()3f x x x g x x =+=+,. 由030x x ⎧⎨+⎩,≥≥得0x ≥. ………… 2分此时,原不等式为1(1)(3)2x x x ++≥,即2230x x +-≥,解得32x -≤或1x ≥. 所以原不等式的解集为[1 )+∞,. ………… 5分(2)由方程()()f x x g x =⋅得:(1)3x k x k x x k ++-=-+.①由030x k x k -⎧⎨-+⎩,≥≥得x k ≥,所以0x ≥,10x k -+>.方程①两边平方,整理得222(21)(1)(1)0()k x k x k k x k ----+=≥. ②………… 7分当12k =时,由②得32x =,所以原方程有唯一解. 当12k ≠时,由②得判别式△22(1)(31)k k =+-,i )13k =时,△=0,方程②有两个相等的根4133x =>,所以原方程有唯一的解.………… 10分ii )102k <≤且13k ≠时,方程②整理为[(21)(1)](1)0k x k k x k -++--=,解得1(1)12k k x k+=-,21x k =+.由于△>0,所以12x x ≠,其中21x k k =+>,213012k x k k-=-≥,即1x k ≥. 故原方程有两解.………… 14分iii )12k >时,由ii )知213012k x k k -=<-,即1x k <,故1x 不是原方程的解. 而21x k k =+>,故原方程有唯一解.综上所述:当12k ≥或13k =时,原方程有唯一解; 当102k <≤且13k ≠时,原方程有两解.………… 16分注:ii )中,法2:22021012(21)()30k k x k k h k k ∆>⎧⎪-<⎪⎪-⎨=>⎪-⎪⎪=-<⎩,,,,故方程②两实根均大于k ,所以原方程有两解.20. 【解答】证明:(1)因为21(1)4n n S a =+,① 所以2111(1) 2.4n n S a n --=+,≥② ①-②,得11()(2)02n n n n a a a a n --+--=,≥,…………………… 2分因为数列{a n }的各项均为正数,所以102n n a a n -+>,≥. 从而122n n a a n --=,≥,所以数列{a n }为等差数列. …………………… 4分(2)(I )①中,令n =1,得a 1=1,所以a n =2n -1,S n =n 2. 由21(2)k k k b b S k +=≥得,2112k k b q -=, 所以11221n k n n b b q k q ---==,③ 由21n n n b b S +≥得,4224n k k qn -≥,即2n k n q k -⎛⎫ ⎪⎝⎭≥, ④ 当n =k 时,④恒成立. 当n ≥k +1时,④两边取自然对数,整理得:lnln 1121nk q n k n kk k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-≥≥. ⑤ 设ln ()(1)1x f x x x =>-,则2111ln '()(1)x x f x x -+=-, 记()1ln g t t t =-+,01t <<,则1'()0t g t t-=>, 故()g t 为(0,1)上增函数,所以()(1)0g t g <=,从而'()0f x <,故()f x 为(1 +)∞,上减函数,从而ln1nk n k -的最大值为1ln 1k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭. ⑤中,ln 1ln 12k q k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥,解得211q k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥. …………………… 10分当1n k -≤时,同理有2111q k ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭≤, 所以公比q 的最小值为211k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(整数k ≥2). …………………… 12分(Ⅱ)依题意,*q N ∈.由(2)知,22111, 11q k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈++⎢⎥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦(整数k ≥2), 所以2111q k ⎛⎫+> ⎪⎝⎭≥,21141q k ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭≤≤, 从而{2, 3, 4}q ∈,当q =2时,22111211k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =3,此时7292n n b -=⋅,不符; 当q =3时,22111311k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =2,此时5242n n b -=⋅,不符; 当q =4时,22111411k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =2,此时232n n b -=,符合. 综上,232n n b -=. ………………………… 16分。
2016年j江苏南通市高考模拟试卷(7)含答案
2016年高考模拟试卷(7)市数学学科基地命题第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{}{}=02=a A B a b ,,,,且{}=3A B I ,则b 的值为 ▲ . 2. 若复数1i z =2i m -+(i 为虚数单位)的模等于1,则实数m 的值为 ▲ .3.对某种花卉的开放花期追踪调查,调查情况如下:则这种花卉的平均花期为____▲____天.4. 将编号为1,2,3的三个小球随机放入编号为1,2,3的三个盒子(每个 盒子中均有球),则编号为2的球不在编号为2的盒子中的概率为 ▲ . 5. 右图是某算法的伪代码,则输出的S 的值是 ▲ .6. 将函数()π()2sin 26f x x =+的图象至少向右平移 ▲ 个单位,所得图象恰关于坐标原点对称.7. 已知正数a ,b 满足a 2-ab 10+=,则8a b +的最小值为 ▲ . 8. 如图,在24⨯的方格纸中,若起点和终点均在格点的向量a ,b , 则向量a +b ,-a b 的夹角余弦值是 ▲ .9. 已知各项均为正数的等比数列 {}n a 中,7892=a a a +.数列{}n b 满足2=log n n b a ,且其前10项 为45,则数列{}n a 的通项公式为 ▲ .10.在棱长为2的正四面体P ABC -中,M ,N 分别为P A ,BC 的中点,点D 是线段PN 上一点,且 2PD DN =,则三棱锥P MBD -的体积为 ▲ .11.在等腰直角三角形ABC 中,点B 为直角顶点,点E ,F 在边BC 上(E 在F 的左侧),且AB 3=, EF 1=,1tan 4EAF ∠=,则线段BE 长为 ▲ .12.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(0)(0)A t t ->,,(0)B t ,,点C 满足8AC BC ⋅=u u u r u u u r,且点C 到 直线l :34240x y -+=的最小距离为95,则实数t 的值是 ▲ .13. 若存在x ∈R ,使得2342x xxa --≥(0a >且1a ≠)成立,则实数a 的取值围是 ▲ .14.设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()12()(0)233m m f x x x m m =-+-->,若对任意的实数x ,都有(1)()f x f x -≤成立,则m 的最大值是 ▲ .(第5题)(第8题)ABDC·E(第17题)(第18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.......作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)已知△ABC 的角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin()sin 1A B C -+=. (1)求sin cos A B 的值; (2)若2a b =,求sin A 的值.16.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,P A ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,且AD BC ∥,90BAD ∠=°,PA AB =,M ,N 分别为PC ,PB 的中点, . (1)求证:MN ∥平面PAD ; (2)求证:PB ⊥平面ADMN .17.(本小题满分14分)下图是一块平行四边形园地ABCD ,经测量,AB =20 m ,BC =10 m ,120ABC ∠=°.拟过线段AB 上一点E 设计一条直路EF (点F 在四边形ABCD 的边上,不计路的宽度),将该园地分为面 积之比为3:1的左、右两部分分别种植不同花卉.设EB x EF y ==,(单位:m ). (1)当点F 与点C 重合时,试确定点E 的位置; (2)求y 关于x 的函数关系式; (3)请确定点E ,F 的位置,18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :22221(0)y x ab a b+=>>,点()12 33A ,在椭圆E 上,射线AO 与椭圆E 的另一交点为B ,点(4)P t t -,在椭圆E 部,射线AP ,BP 与 椭圆E 的另一交点分别为C ,D . (1)求椭圆E 的方程;(2)求证:直线CD 的斜率为定值.PMCDNB A(第16题)19.(本小题满分16分)已知函数1()ln f x a x x =+,a ∈R .(1)若()f x 有极值,求a 的取值围;(2)若()f x 有经过原点的切线,求a 的取值围及切线的条数,并说明理由.20.(本小题满分16分)已知数列{}n a 的各项均为正数,且对任意不小于2的正整数n ,都有123a a a +++⋅⋅⋅1n n a ka -++21n ta =-(k ,t 为常数)成立.(1)若12k =,14t =,问:数列{}n a 是否为等差数列?并说明理由;(2)若数列{}n a 是等比数列,求证:t =0,且0k <.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域作答............若多做,则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 .(选修4-1:几何证明选讲)如图,C ,D 是直径为AB 的半圆上的两个不同的点,AC 与BD 交于点E ,点F 在弦BD 上,且△ACD ∽△BCF ,证明:△ABC ∽△B .(选修4-2:矩阵与变换) 已知矩阵1214⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦A .求矩阵A 的特征值和特征向量.C .(选修4-4:坐标系与参数方程) 在极坐标系中,两条曲线的极坐标方程分别为1ρ=,()2sin 6πρθ=-,它们相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.D .(选修4-5:不等式选讲) 设1a ,2a ,3a 均为正数,且1231a a a ++=,求123111a a a ++的最小值.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域作答.........,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.B(第21题A )PA BCD第22题图22.(本小题满分10分) 如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为梯形,AB ∥CD .若棱AB ,AD ,AP 两两垂直,长度分别为1,2,2,且向量PC u u u r 与BD u u u r 夹角的余弦值为1515.(1)求CD 的长度;(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值.23.(本小题满分10分)已知抛物线1C 的方程为)0(2>=a ax y ,F 是其焦点.圆2C 的方程为5)1(22=++y x ,直线m x y l +=2:1(0<m )是1C 、2C 的公切线.(1)求m 与a 的值;(2)设A 是1C 上的一动点,以A 为切点的1C 的切线l 交y 轴于点B ,设+=, 证明:点M 在一定直线上.第23题图2016年高考模拟试卷(7) 参考答案 市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1.3.2.±2.3.16.4.23 .5.13.6.π12 .7.6.8.465.9.12n n a -= .【解析】设数列{}n a 的公比为q ()0q >,由已知得27772=a a q a q +,解得2q =,所以()12121=log 2log 1n n b a a n -⋅=+-,则其前10项和为()()2110log 1121045a -++++=L ,故21log 0a =,11a =,所以12n n a -=..【解析】正四面体P ABC -的体积13V =,三棱锥P MBD -的体积为正四面体体积的16,所以P MBD V -=..【解析】设BE x =,则tan 3x BAE ∠=,1tan 3x BAF +∠=,所以1133tan 14133x xEAF x x +-∠=++⋅=,解得x =. 12.1.【解析】设() C x y ,,则2228AC BC x y t ⋅=+-=u u u r u u u r,所以点C为半径的圆,故圆心到直线的距离24955d ==1t =(负舍). 13.([)19022⎤+∞⎥⎦U ,, .【解析】两边取2为底的对数,则()2234log x a x x --≥,即()22213log 4log 0x a x a -++≤,所以()22213log 16log 0a a ∆=+-≥,整理得()2229log 10log 10a a -+≥,即21log 9a ≤或2log 1a ≥,则1902a <≤或2a ≥.14.12.【解析】当x ≥0时,()23122() 233333 03m x m x m m m m m f x x x m x m x x ⎧-⎪⎪⎪=-+--=-<⎨⎪⎪-<⎪⎩≤≤,≥,,,在平面直角坐标系中画出f (x )的图象,其至少向右平移2m 个单位可以满足恒小于或等于f (x ),又因为f (x -1) ≤f (x ),所以2m ≤1,得解. 二、解答题15.(1)因为πA B C ++=, 所以sin()sin A B C +=, …… 2分 从而1sin()sin A B C =-+ sin()sin()A B A B =-++()()sin cos cos sin sin cos cos sin A B A B A B A B =-++ …… 4分 2sin cos A B =,故1sin cos 2A B =; …… 6分 (2)由2a b =及正弦定理得,sin 2sin A B =, …… 8分 故1sin cos 2sin cos sin 22A B B B B ===,且sin 2sin 1A B =≤,所以1sin 2B ≤,又易得a b >,从而A B >,故(π06B ⎤∈⎥⎦,,即(π203B ⎤∈⎥⎦,, 所以π26B =,即π12B =, …… 12分此时()()πππππππsin 2sin 2sin 2sin cos cos sin 12464646A ==-=⨯-=.…… 14分16.(1)由M ,N 分别为PC ,PB 的中点,得MN BC ∥,因为BC AD ∥,故MN AD ∥, …… 2分 又因为MN ⊄平面PAD ,AD ⊂平面PAD , 所以MN ∥平面PAD ; …… 6分 (2)因为N 是PB 的中点,PA AB =,所以AN PB ⊥.因为PA ⊥底面ABCD ,AD ⊂平面ABCD ,所以PA AD ⊥, …… 8分 因为90BAD ∠=°,即BA AD ⊥, 又PA AB A =I ,PA AB ⊂,平面PAB ,所以AD ⊥平面PAB , …… 11分 又PB ⊂平面PAB ,故PB ⊥AD , AN AD A =I ,AN AD ⊂,平面ADMN ,PB ⊥平面ADMN . …… 14分17.(1)当点F 与点C 重合时,由题设知,S △BEC 14=S □ABCD , 于是1124EB h AB h ⋅=⋅,其中h 为平行四边形AB 边上的高,得12EB AB =,即点E 是AB 的中点. ……4分 (2)因为点E 在线段AB 上,所以020x ≤≤. 当1020x ≤≤时,由(1)知,点F 在线段BC 上, 因为AB =20 m ,BC =10 m ,120ABC ∠=°,所以S □ABCD sin 2010AB BC ABC =⋅⋅∠=⨯=.由S △EBF 12x BF =⋅⋅sin120°=100BF x=,所以由余弦定理得y EF == 当010x <≤时,点F 在线段CD 上,由S 四边形EBCF ()1102x CF =+⨯⨯sin 60°=10CF x =-,当BE CF ≥时,EF = 当BE CF <时,EF ,化简均为y EF ==综上,101020x y x ⎧<=0≤,≤≤. …… 10分 (3)当010x <≤时,y == 于是当52x =时,min y =,此时15102CF x =-=;当1020x ≤≤时,y => 故当E 距B 点2.5m ,F 距C点7.5m 时,EF 最短,其长度为. …… 14分 18.(1)易得()()222212331ab +==,解得21a =,212b =,所以椭圆E 的方程为2221x y +=; ……… 6分(2)设00()P x y ,,11( )A x y ,,22( )B x y ,,33( )C x y ,,44( )D x y ,,则0040x y +=,221121x y +=,222221x y +=, ……… 8分 又设1AP PC λ=u u u r u u u r ,2BP PD λ=u u u r u u u r,其中12λλ∈R ,,则1013110131(1) (1) x x x y y y λλλλ+-⎧=⎪⎪⎨+-⎪=⎪⎩,,代入椭圆2221x y +=并整理得,22222210011101011(1)(2)(2)2(1)(2)x y x y x x y y λλλ++++-++=,从而有 2210001011(1)(2)2(2)1x y x x y y λλ++-+=-, ① ……… 12分同理可得,2220002022(1)(2)2(2)1,x y x x y y λλ++-+=-②①-②得,221200()(21)0x y λλ-+-=, ……… 14分因为220021x y +<,所以12λλ=,从而//AB CD ,故2CD AB k k ==. ……… 16分 19.(1)易得2211()(0)a ax f x x x x x-'=-=>, …… 2分 若0a ≤,则()0f x '<,从而()f x 无极值;若a > 0,则当1x a <时,()0f x '<;1x a >时,()0f x '>,此时()f x 有极小值()1f a .综上,a 的取值围是(0)+∞,. …… 4分 (2)设P (x 0,y 0) 是经过原点的切线与函数()f x 图象的切点,则切线方程为()00200011ln ()a y a x x x x x x --=--, …… 6分因为切线过点(0,0),于是00011ln a x a x x --=-+,即()0021ln a x x =-,因为0a ≠,所以0002ln x x x a=-,设()ln g x x x x =-,则()1ln 10g x x '=--=,得1x =, …… 8分故当21a>,即02a <<时,不存在切线;当21a =或20a<,即2a =或a <0时,有且仅有一条切线,当201a <<,即2a >时,存在两条切线, …… 12分 下证:对任意的(01)m ∈,,ln x x x m -=在(0,1)一定有一解,其中2m a =.⇔证明11ln m x x +=在(0,1) 有一解,⇔证明1ln t mt +=在(1)t ∈+∞,有一解. 令()1ln h t mt t =--, 则h (1) =m – 1<0,(1)(2)21ln 221(11)1112n n n n n n h m n m n m n m n n +⎡⎤=⋅--⋅>⋅--=⋅+-->++--⎢⎥⎣⎦, 这是关于n 的二次函数,所以当n 充分大时,一定取正值,由介值定理知,()h t 在(1)+∞,有一解,即证. …… 16分20.(1)当12k =,14t =时,2123111124n n n a a a a a a -+++⋅⋅⋅++=- ()2n ≥,① 所以212321111124n n n a a a a a a ---+++⋅⋅⋅++=- ()3n ≥,②①-②得,2211111112244n n n n n a a a a a ---+-=-()3n ≥,即()()1120n n n n a a a a --+--=()3n ≥, …… 3分 因为数列{}n a 是正项数列,所以10n n a a -+>,从而12n n a a --=()3n ≥, …… 5分 ①中,令2n =得,212211124a a a +=-, ③若数列{}n a 是等差数列,则必有212a a -=,④由③④得,11a =(负值已舍),所以,当且仅当11a =+时,数列{}n a 是公差为2的等差数列;否则,数列{}n a 不是等差数列; …… 7分(2)因为212311n n n a a a a ka ta -+++⋅⋅⋅++=- ()2n ≥,⑤ 所以21232111n n n a a a a ka ta ---+++⋅⋅⋅++=- ()3n ≥, ⑥ ⑤-⑥得,22111n n n n n a ka ka ta ta ---+-=-()3n ≥, ⑦依题意,设11n n a a q -=()1 0a q >,, 代入⑦得,()[]2211(1)10n t a q q k q -⋅---+=()3n ≥, ⑧ …… 10分 若1q =,则10=(矛盾), …… 12分若1q ≠,⑧中,令3n =,4得,()212211(1)1 (1)(1)1 t a q q k q t a q q k q ⎧⋅-=-+⎪⎨⋅-=-+⎪⎩,,两式相减得,()211(1)0a q q q t +-=, 因为1 0 1a q q >≠,,且, 所以0t =, …… 14分 此时123110 (2)n n a a a a ka n -+++⋅⋅⋅++=-<≥,又因为数列{}n a 是正项数列,所以0k <,即证. …… 16分第Ⅱ卷(附加题,共40分)21A .因为△ACD ∽△BCF , 所以∠ACD =∠BCF ,故∠ACD ACF +∠=∠BCF ACF +∠, 即∠DCF =∠BCE , 又∠BDC =∠BAC ,所以△ABC ∽△DFC . ………10分 B .矩阵A 的特征多项式为()()()2121425614f λλλλλλλ--==--+=-+-, 令()0f λ=,则12λ=,23λ=. ………5分 所以属于12λ=的一个特征向量为21⎡⎤⎢⎥⎣⎦,属于23λ=的一个特征向量为11⎡⎤⎢⎥⎣⎦. ………10分C .由1ρ=得221x y +=,又()()2sin 2sin cos cos sin cos 666πππρθθθθθ=-=-=-,即220x y x +-+=, ………5分所以AB 的方程为10x -=,原点O 到AB 的距离为12d =,故AB = ………10分D .因为()1231231231111119a a a a a a a a a ⎛⎫++=++++ ⎪⎝⎭≥,当且仅当 12313a a a ===时取得等号,即123111a a a ++的最小值为9. ………10分22.依题意,以A 为坐标原点,AB ,AD ,AP 分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系A -xyz ,则B (1,0,0),D (0,2,0),P (0,0,2), 设DC u u u r =λAB u u u r,所以C (λ,2,0), (1)从而PC u u u r =(λ,2,-2),BD u u u r =(-1,2,0),则cos <PC u u u r ,BD u u u r >=PC →·BD →|PC →|·|BD →|=4-λλ2+8×5 = 1515,解得λ=2,即CD =2; ………5分(2)易得PC u u u r =(2,2,-2),PD u u u r =(0,2,-2),设平面PCD 的法向量n =(x ,y ,z ),则n ·PC u u u r =0,且n ·PD u u u r =0,即x +y -z =0,且y -z =0,所以x =0,不妨取y =z =1,则平面PCD 的一个法向量n =(0,1,1),又易得PB u u u r =(1,0,-2),故cos <PB u u u r ,n >=PB →·n |PB →|·|n |=-22×5=-105, 所以直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值为105. ………10分 23.(1)由已知,圆2C : 5)1(22=++y x 的圆心为)1,0(2-C ,半径5=r ,由题设圆心到直线m x y l +=2:1的距离22)1(2|1|-++=m d , 即5)1(2|1|22=-++m ,解得6-=m (4=m 舍去). 设1l 与抛物线的切点为),(000y x A ,又'2y ax =,得ax ax 12200=⇒=,a y 10=, 代入直线方程得621-=aa ,解得61=a , 所以6-=m ,61=a . ……5分 (2) 由(1)知抛物线1C 方程为261x y =,焦点3(0 )2F ,. 设)61,(211x x A ,由(1)知以A 为切点的切线l 的方程为211161)(31x x x x y +-=. 令0=x ,得切线l 交y 轴的B 点坐标为)61,0(21x -, 所以21113( )62FA x x =-u u u r ,,2113(0 )62FB x =--u u u r ,, 所以1(3)FM FA FB x =+=-u u u u r u u u r u u u r ,, 因为F 是定点,所以点M 在定直线23-=y 上. ……10分。
【精品】2016年江苏省南通市高考数学全真模拟试卷(4)
2016年江苏省南通市高考数学全真模拟试卷(4)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.1.(5.00分)已知集合A={0,1,2},则A的子集的个数为.2.(5.00分)设复数z1=2+ai,z2=2﹣i(其中a>0,i为虚数单位),若|z1|=|z2|,则a的值为.3.(5.00分)运行如图所示的流程图,则输出的结果S是.4.(5.00分)若直线y=x+b(e是自然对数的底数)是曲线y=lnx的一条切线,则实数b的值是.5.(5.00分)某学校有两个食堂,甲、乙、丙三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则他们在同一个食堂用餐的概率为.6.(5.00分)设定义在区间上的函数y=sin2x的图象与图象的交点横坐标为α,则tanα的值为.7.(5.00分)已知一组数据x1,x2,…xn的方差为3,若数据ax1+b,ax2+b,…,ax n+b(a,b∈R)的方差为12,则a的所有的值为.8.(5.00分)已知函数f(x)是定义在R上偶函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递减,则不等式f(x2﹣3x)<f(4)的解集为.9.(5.00分)我们知道,以正三角形的三边中点为顶点的三角形与原三角形的面积之比为1:4,类比该命题得,以正四面体的四个面的中心为顶点的四面体与原四面体的体积之比为.10.(5.00分)在平面直角坐标系xoy中,设双曲线﹣=1(a>0,b>0)的焦距为2c(c>0),当a,b任意变化时,的最大值为.11.(5.00分)在平面直角坐标系xoy中,若直线l与圆C1:x2+y2=1和圆C2:(x ﹣5)2+(y﹣5)2=49都相切,且两个圆的圆心均在直线l的下方,则直线l的斜率为.12.(5.00分)观察下列一组关于非零实数a,b的等式:a2﹣b2=(a﹣b)(a+b)a3﹣b3=(a﹣b)(a2+ab+b2)a4﹣b4=(a﹣b)(a3+a2b+ab2+b3)…通过归纳推理,我们可以得到等式a2015﹣b2015=(a﹣b)(x1+x2+x3+…+x2015),其中x1,x2,x3,…,x2015构成一个有穷数列{x n},则该数列的通项公式为x n=(1≤n≤2015,且n∈N*)(结果用a,b,n表示)13.(5.00分)已知角α,β满足=,若sin(α+β)=,则sin(α﹣β)的值为.14.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,设A,B分别为曲线y=与x轴的两个交点,C、D分别为曲线上的两个动点,则的取值范围是.二、解答题:本大题共6小题,共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.(14.00分)在平面直角坐标系xOy中,已知A(0,0),B(4,3),若A,B,C三点按逆时针方向排列构成等边三角形ABC,且直线BC与x轴交于点D.(1)求cos∠CAD的值;(2)求点C的坐标.16.(14.00分)如图,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,平面A1ABB1⊥平面ABCD,且∠ABC=.(1)求证:BC∥平面AB1C1;(2)求证:平面A1ABB1⊥平面AB1C1.17.(14.00分)如图,缉私船在A处测出某走私船在方位角为45°,距离为10海里的C处,并测得走私船正沿方位角165°的方向以9海里/时的速度沿直线方向航行.我缉私船立即以v海里/时的速度沿直线方向前去截获.(1)若v=21,求缉私船的航向和截获走私船所需的时间;(参考结论:sin22°≈)(2)若缉私船有两种不同的航向均能成功截获走私船,求v的取值范围.18.(16.00分)在平面直角坐标系xoy中,已知点P为直线l:x=2上一点,过点A(1,0)作OP的垂线与以OP为直径的圆K相交于B,C两点.(1)若BC=,求圆K的方程;(2)求证:点B始终在某定圆上.(3)是否存在一定点Q(异于点A),使得为常数?若存在,求出定点Q的坐标;若不存在,说明理由.19.(16.00分)已知函数f(x)=ax3﹣bx2+cx+b﹣a(a>0,b,c∈R)(1)设c=0①若a=b,f(x)在x=x0处的切线过点(1,0),求x0的值;②若a>b,求f(x)在区间[0,1]上的最大值.(2)设f(x)在x=x1,x=x2两处取得极值,求证:f(x1)=x1,f(x2)=x2不同时成立.20.(16.00分)已知有穷数列{a n},{b n}对任意的正整数n∈N*都有a1b n+a2b n﹣+a3b n﹣2+…+a n﹣1b2+a n b1=2n+1﹣n﹣2.1(1)若{a n}是等差数列,且首项和公差相等,求证:{b n}是等比数列.(2)若{a n}是等差数列,且{b n}是等比数列,求证:a n b n=n?2n﹣1.[选做题]本题包括A、B、C、D四小题,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.A.[几何证明选讲]21.(10.00分)如图,AB和BC分别于圆O相切与点D,C,且AC经过圆心O,AC=2AD,求证:BC=2OD.B.[矩阵与变换]22.(10.00分)在平面直角坐标系xoy中,已知A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,2),先将正方形ABCD绕原点逆时针旋转90°,再将所得图形的纵坐标压缩为原来的一半,横坐标不变,求连续两次变换所对应的矩阵M.C.[极坐标与参数方程]23.在平面直角坐标系xoy中,已知曲线C的参数方程为(α为参数),现以O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,求曲线C的极坐标方程.D.[不等式选讲]24.设a,b为互不相等的正实数,求证:4(a3+b3)>(a+b)3.[必做题]第22、23题,每小题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.25.(10.00分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.26.(10.00分)证明二项式定理(a+b)n=C n0a n+C n1a n﹣1b+C n2a n﹣2b2+…+C n r a n﹣r b r+…+Cn b n,n∈N*.n2016年江苏省南通市高考数学全真模拟试卷(4)参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.1.(5.00分)已知集合A={0,1,2},则A的子集的个数为8.【分析】由集合A中的元素有3个,把n=3代入集合的子集的公式2n中,即可计算出集合A子集的个数.【解答】解:由集合A中的元素有0,1,2共3个,代入公式得:23=8,则集合A的子集有:{0,1,2},{0},{1},{2},{0,1},{1,2},{0,2},?共8个.故答案为:8.【点评】解得本题的关键是掌握当集合中元素有n个时,真子集的个数为2n﹣1.同时注意子集与真子集的区别:子集包含本身,而真子集不包含本身.2.(5.00分)设复数z1=2+ai,z2=2﹣i(其中a>0,i为虚数单位),若|z1|=|z2|,则a的值为1.【分析】根据复数的模长公式进行求解即可.【解答】解:∵z1=2+ai,z2=2﹣i,|z1|=|z2|,∴,即a2+4=5,则a2=1,解得a=1或a=﹣1(舍),故答案为:1【点评】本题主要考查复数的模长公式的应用,解方程是解决本题的关键.比较基础.3.(5.00分)运行如图所示的流程图,则输出的结果S是.【分析】变量i的值分别取1,2,3,4,…时,变量S的值依次为,﹣1,2,…,从而变量S的值是以3为周期在变化,由此可得结论.【解答】解:模拟执行程序,可得S=2,i=1不满足条件i≥2015,执行循环体,S=,i=2不满足条件i≥2015,执行循环体,S=﹣1,i=3不满足条件i≥2015,执行循环体,S=2,i=4…观察规律可知,变量S的值是以3为周期在变化,由于:2014=671×3+1,从而,有i=2014,不满足条件i≥2015,执行循环体,S=,i=2015满足条件i≥2015,退出循环,输出S的值为故答案为:.【点评】本题考查循环结构,考查学生的读图能力,属于基础题.4.(5.00分)若直线y=x+b(e是自然对数的底数)是曲线y=lnx的一条切线,则实数b的值是0.【分析】求函数的导数,利用导数的几何意义求出切线方程,建立方程组关系即可.(x)=,【解答】解:函数的导数为y′=f′设切点为(x0,y0),则切线斜率k=f′(x0)=,则对应的切线方程为y﹣y0=(x﹣x0),即y=x﹣1+lnx0,∵直线y=x+b(e是自然对数的底数)是曲线y=lnx的一条切线,∴=且b=lnx0﹣1,解得x0=e,b=lne﹣1=1﹣1=0,故答案为:0【点评】本题主要考查函数切线的求解,利用导数的几何意义建立方程组关系是解决本题的关键.5.(5.00分)某学校有两个食堂,甲、乙、丙三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则他们在同一个食堂用餐的概率为.【分析】由于学校有两个食堂,不妨令他们分别为食堂A、食堂B,则甲、乙、丙三名学生选择每一个食堂的概率均为,代入相互独立事件的概率乘法公式,即可求出他们同在食堂A用餐的概率,同理,可求出他们同在食堂B用餐的概率,然后结合互斥事件概率加法公式,即可得到答案.【解答】解:甲、乙、丙三名学生选择每一个食堂的概率均为,则他们同时选中A食堂的概率为:=;他们同时选中B食堂的概率也为:=;故们在同一个食堂用餐的概率P=+=故答案为:【点评】本小题主要考查相互独立事件概率的计算,运用数学知识解决问题的能力,要想计算一个事件的概率,首先我们要分析这个事件是分类的(分几类)还是分步的(分几步),然后再利用加法原理和乘法原理进行求解.6.(5.00分)设定义在区间上的函数y=sin2x的图象与图象的交点横坐标为α,则tanα的值为.【分析】两函数图象的交点横坐标为α,即当x=α时,两函数值相等,结合α∈,利用二倍角公式化简三角方程,利用同角三角函数基本关系式求值即可【解答】解:依题意,sin2α=cosα α∈∴2sinαcosα=c osα即sinα=,∴cosα===∴tanα===故答案【点评】本题考查了方程与函数的关系,二倍角公式,同角三角函数基本关系式的运用7.(5.00分)已知一组数据x1,x2,…xn的方差为3,若数据ax1+b,ax2+b,…,ax n+b(a,b∈R)的方差为12,则a的所有的值为±2.【分析】根据数据x1,x2,…xn的方差与数据ax1+b,ax2+b,…,ax n+b的方差关系,列出方程,求出a的值.【解答】解:根据题意,得;∵数据x1,x2,…xn的方差为3,∴数据ax1+b,ax2+b,…,ax n+b(a,b∈R)的方差为a2?3=12,∴a2=4∴a=±2.故答案为:±2.【点评】本题考查了根据一组数据的方差求另一组数据的方差的应用问题,是基础题目.8.(5.00分)已知函数f(x)是定义在R上偶函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递减,则不等式f(x2﹣3x)<f(4)的解集为(﹣1,4).【分析】根据函数奇偶性和单调性的关系将不等式进行转化,讨论变量的取值范围即可.【解答】解:∵函数f(x)是定义在R上偶函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递减,∴函数f(x)在[0,+∞)上为增函数,÷①当x2﹣3x≤0不等式等价为f(x2﹣3x)<f(﹣4),即,即,此时0≤x≤3,②当x2﹣3x>0不等式f(x2﹣3x)<f(4),等价为,得,即﹣1<x<0或3<x<4,综上﹣1<x<4,故答案为:(﹣1,4)【点评】本题主要考查不等式的求解,根据函数奇偶性和单调性的关系将不等式进行转化是解决本题的关键.9.(5.00分)我们知道,以正三角形的三边中点为顶点的三角形与原三角形的面积之比为1:4,类比该命题得,以正四面体的四个面的中心为顶点的四面体与原四面体的体积之比为.【分析】由题意画出图形,结合三角形中位线、三角形重心的性质及相似三角形的面积比等于相似比的平方得答案.【解答】解:如图,设正四面体ABCD四个面的中心分别为E、F、G、H,AH为四面体ABCD的面BCD上的高,交面EFG于H,则,又,∴,则,同理可得,∴正四面体的四个面的中心为顶点的四面体与原四面体的体积之比为.故答案为:.【点评】本题考查了棱柱、棱锥、棱台的体积,考查了学生的空间想象能力和思维能力,属中档题.10.(5.00分)在平面直角坐标系xoy中,设双曲线﹣=1(a>0,b>0)的焦距为2c(c>0),当a,b任意变化时,的最大值为.【分析】由于c2=a2+b2,解出c,代入所求式子,再由a2+b2≥2ab,即可得到最大值.【解答】解:由于c2=a2+b2,即有c=则===≤=.当且仅当a=b,取得等号.则有的最大值为.故答案为:.【点评】本题考查双曲线的方程和性质,同时考查重要不等式的运用,属于中档题.11.(5.00分)在平面直角坐标系xoy中,若直线l与圆C1:x2+y2=1和圆C2:(x ﹣5)2+(y﹣5)2=49都相切,且两个圆的圆心均在直线l的下方,则直线l的斜率为7.【分析】设两切点分别为A,B,连接AC1,BC2,过C1作C1D∥AB交BC2于D,则直角三角形C1CD,tan∠DC1C2=,利用和角的正切公式,即可求出直线l的斜率.【解答】解:设两切点分别为A,B,连接AC1,BC2,过C1作C1D∥AB交BC2于D,则直角三角形C1CD,tan∠DC1C2=,∵∠xC1C2=,∴tan∠DC1x=tan(∠DC1C2+)==7.故答案为:7.【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查直线l的斜率,考查学生的计算能力,属于中档题.12.(5.00分)观察下列一组关于非零实数a,b的等式:a2﹣b2=(a﹣b)(a+b)a3﹣b3=(a﹣b)(a2+ab+b2)a4﹣b4=(a﹣b)(a3+a2b+ab2+b3)…通过归纳推理,我们可以得到等式a2015﹣b2015=(a﹣b)(x1+x2+x3+…+x2015),其中x1,x2,x3,…,x2015构成一个有穷数列{x n},则该数列的通项公式为x n=(1≤n≤2015,且n∈N*)(结果用a,b,n表示)【分析】从已知的三个等式发现,有穷数列{x n}是以a2014为首项,为公比的等比数列,由等比数列的通项公式可得.【解答】解:已知的三个等式发现,有穷数列{x n}是以a2014为首项,为公比的等比数列,所以x n=.故答案为:.【点评】本题考查了归纳推理以及等比数列的通项公式;关键是由已知的三个等式发现规律,得到数列是等比数列.13.(5.00分)已知角α,β满足=,若sin(α+β)=,则sin(α﹣β)的值为﹣.【分析】设sin(α﹣β)=x,由条件利用两角和差的正弦公式、同角三角函数的基本关系求出x的值,即为所求.①,﹣cosαsinβ=x【解答】解:设sin(α﹣β)=x,即sinαcosβ+cosαsinβ=②,则由sin(α+β)=,可得sinαcosβ由①②求得sinαcosβ=+,cosαsinβ=﹣.再由===,求得x=﹣,故答案为:﹣.【点评】本题主要考查同角三角函数的基本关系,两角和差的正弦公式的应用,注意利用解方程的方法,属于基础题.14.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,设A,B分别为曲线y=与x轴的两个交点,C、D分别为曲线上的两个动点,则的取值范围是[﹣4,] .【分析】由向量的几何意义,以及直线和圆的位置关系即可求出.【解答】解:曲线y=为半圆,如图所示:A(﹣1,0),B(1,0),当,方向相反时,且长度均为2时,=﹣4,设D在上的投影点为H,OD与BC的交于点M,OM=x,则当DH为圆0的切线时,=||?||=2x(1﹣x)≤,(当且仅当x=时等号成立)所以则的取值范围是[﹣4,]【点评】本题考查了向量的几何意义,关键是掌握点位置关系,以及直线和圆的位置关系,属于中档题.二、解答题:本大题共6小题,共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.(14.00分)在平面直角坐标系xOy中,已知A(0,0),B(4,3),若A,B,C三点按逆时针方向排列构成等边三角形ABC,且直线BC与x轴交于点D.(1)求cos∠CAD的值;(2)求点C的坐标.【分析】(1)由条件求得cos∠BAD 和sin∠BAD 的值,再根据cos∠CAD=cos(60°+∠BAD ),利用两角和的余弦公式求得结果.(2)设点C的坐标为(a,b),求得、对应的复数,再根据两个复数乘积的几何意义,求得a、b的值,即可得到点C的坐标.【解答】解:(1)由题意可得等边三角形的边长AB=5,cos∠BAD=,sin∠BAD=,∴cos∠CAD=cos(60°+∠BAD )=cos60°cos∠BAD﹣sin60°s in∠BAD=﹣?=.(2)设点C的坐标为(a,b),则对应的复数为a+bi,对应的复数为4+3i,由A,B,C三点按顺时针方向排列构成等边三角形ABC,)=2﹣+(+2)i,可得a+bi=(4+3i)(cos60°+isin60°∴a=2﹣,b=+2,故点C的坐标为(2﹣,b=+2).【点评】本题主要考查任意角的三角函数的定义,两角和的余弦公式,两个复数乘积的几何意义,属于中档题.16.(14.00分)如图,四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,平面A1ABB1⊥平面ABCD,且∠ABC=.(1)求证:BC∥平面AB1C1;(2)求证:平面A1ABB1⊥平面AB1C1.【分析】(1)根据BC∥B1C1,且B1C1?平面AB1C1,BC?平面AB1C1,依据线面平行的判定定理推断出BC∥平面AB1C1.(2)平面A1ABB1⊥平面ABCD,平面ABCD∥平面A1B1C1D1,推断出平面A1ABB1⊥平面A1B1C1D1,又平面A1ABB1∩平面A1B1C1D1=A1B1,A1B1⊥C1B1,C1B1?平面AB1C1,根据面面垂直的性质推断出平面A1ABB1⊥平面AB1C1.【解答】证明:(1)∵BC∥B1C1,且B1C1?平面AB1C1,BC?平面AB1C1,∴BC∥平面AB1C1.(2)∵平面A1ABB1⊥平面ABCD,平面ABCD∥平面A1B1C1D1,∴平面A1ABB1⊥平面A1B1C1D1,∵平面A1ABB1∩平面A1B1C1D1=A1B1,A1B1⊥C1B1,∴C1B1⊥平面A1ABB1,C1B1?平面AB1C1,∴平面A1ABB1⊥平面AB1C1.【点评】本题主要考查了线面平行和面面垂直的判定定理.注重了对基础知识的考查.17.(14.00分)如图,缉私船在A处测出某走私船在方位角为45°,距离为10海里的C处,并测得走私船正沿方位角165°的方向以9海里/时的速度沿直线方向航行.我缉私船立即以v海里/时的速度沿直线方向前去截获.(1)若v=21,求缉私船的航向和截获走私船所需的时间;(参考结论:sin22°≈)(2)若缉私船有两种不同的航向均能成功截获走私船,求v的取值范围.【分析】(1)在△ABC中,由正弦定理得∠CAB≈22°,从而方位角为45°+22°≈67°;在△ABC中,由余弦定理建立方程,即可求出截获走私船所需的时间;(2)由(1)知,利用换元法得到关于x的方程100x2﹣90x+81﹣v2=0必有两不同的正实根,即可求解.【解答】解:(1)设缉私船截获走私船所需的时间为th,依题意,得∠ACB=60°,在△ABC中,由正弦定理,得,60°=,所以∠CAB≈22°,从而方位角为45°+22°≈67°,(3分)在△ABC中,由余弦定理得,(vt)2=(9t)2+102﹣2×9t×10×cos60°,当v=21时,36t2+9t﹣10=0,解得(负值已舍),答:缉私船的航向约为方位角67°,截获走私船所需时间为h.(7分)(2)由(1)知,(vt)2=(9t)2+102﹣2×9t×10×cos60°,即,令,因为缉私船有两种不同的航向均能成功截获走私船,所以关于x的方程100x2﹣90x+81﹣v2=0必有两不同的正实根,(11分)所以解得.(14分)【点评】本题考查利用数学知识解决实际问题,考查正弦定理、余弦定理的运用,正确计算,合理转化是关键.18.(16.00分)在平面直角坐标系xoy中,已知点P为直线l:x=2上一点,过点A(1,0)作OP的垂线与以OP为直径的圆K相交于B,C两点.(1)若BC=,求圆K的方程;(2)求证:点B始终在某定圆上.(3)是否存在一定点Q(异于点A),使得为常数?若存在,求出定点Q的坐标;若不存在,说明理由.【分析】(1)设P(2,t)(t≠0),则圆K的方程为,通过圆心到直线BC的距离,可得t=±2,从而得圆K的方程;(2)设B(x0,y0),利用消去参数t,即得点B的轨迹方程;(3)设点Q(a,b),(c为常数),利用x2+y2=2计算(x﹣a)2+(y﹣b)2=c[(x﹣1)2+y2]即可.【解答】解:(1)设P(2,t)(t≠0),则圆K的方程为,直线OP的斜率为,又OP⊥BC,所以BC的斜率,从而BC的方程为,即2x+ty﹣2=0,则圆心K(1,)到直线BC的距离为,由()2+()2=,解得t=±2,所以圆K的方程为(x﹣1)2+(y±1)2=2;(2)设B(x0,y0),由得,消去参数t,得,所以点B的轨迹方程为圆:x2+y2=2;(3)设点Q(a,b),(c为常数),则(x﹣a)2+(y﹣b)2=c[(x﹣1)2+y2],整理,得(c﹣1)(x2+y2)+2(a﹣c)x+2by+c﹣a2﹣b2=0,由于x2+y2=2,所以2(a﹣c)x+2by+3c﹣a2﹣b2﹣2=0,从而,解得或(舍),所以存在定点Q(2,0),使得.【点评】本题考查直线和圆的方程的应用,注意解题方法的积累,属于中档题.19.(16.00分)已知函数f(x)=ax3﹣bx2+cx+b﹣a(a>0,b,c∈R)(1)设c=0①若a=b,f(x)在x=x0处的切线过点(1,0),求x0的值;②若a>b,求f(x)在区间[0,1]上的最大值.(2)设f(x)在x=x1,x=x2两处取得极值,求证:f(x1)=x1,f(x2)=x2不同时成立.【分析】(1)①求出导数,求得切线的斜率和切点,可得切线方程,代入点(1,0),即可得到所求值;②若a>b,c=0,求出导数,讨论b,结合函数的单调区间,即可求得最大值;(2)运用反证法证明.假设存在a,b,使得f(x1)=x1,f(x2)=x2同时成立.设x1<x2,则f(x1)<f(x2),根据极值和二次函数的性质,即可得到矛盾,进而得证.【解答】(1)解:①若a=b,c=0,则f(x)=a(x3﹣x2),f′(x)=a(3x2﹣2x),f(x)在x=x0处的切线斜率为k=a(3x02﹣2x0),则切线方程为y﹣a(x03﹣x02)=a(3x02﹣2x0)(x0﹣1),又切线过点(1,0),则a(3x02﹣2x0)(x0﹣1)=a(x03﹣x02),解得x0=0或1;②若a>b,c=0,则f′(x)=3ax2﹣2bx=3ax(x﹣),可得x=0或x=<1,若b≤0,则f′(x)≥0,f(x)为(0,1]上的增函数,f(x)的最大值为:f(1)=0,若b>0,在(0,)上f′(x)<0,f(x)递减;在(,1)上f′(x)>0,f(x)递增.f(0)=b﹣a<0,f(1)=0,则有f(x)的最大值为f(1)=0.综上可得,f(x)在区间[0,1]上的最大值为0;(2)证明:假设存在a,b,使得f(x1)=x1,f(x2)=x2同时成立.设x1<x2,则f(x1)<f(x2),由f(x)在x=x1,x=x2两处取得极值,则f′(x)=3ax2﹣2bx+c=3a(x﹣x1)(x﹣x2)(a>0),由x1<x<x2,f′(x)<0,f(x)为(x1,x2)内的减函数,则有f(x1)>f(x2),。
2016江苏高考南通密卷一[南通市数学学科基地命题]
2015年高考模拟试卷(1)南通市数学学科基地命题第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.设,a b R ∈,231a bii i+=+-,其中i 是虚数单位,则a b += .2.已知集合{}P x x a =≤,{}sin ,Q y y R θθ==∈.若P Q ⊇,则实数a 的取值范围是 . 3.为了了解一片经济林的生长情况,随机测量了其中100株树木 的底部周长(单位:cm ),所得数据如图.则在这100株树木 中,底部周长不小于100cm 的有 株.4.设向量(1,)a m =r,(1,2)b m =-r ,且a b ≠r r ,若()a b a -⊥r r r ,则实数m = .5.如图所示的流程图的运行结果是 .6.将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使BD a =, 则三棱锥D ABC -的体积为 .7.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若19a =,462a a +=.当n S 取最大值时,n = .8.已知44ππθ-≤≤,且1cos45θ=,则44cos sin θθ-= . 9.若在区间(1,1)-内任取实数a ,在区间(0,1)内任取实数b ,则直线0ax by -=与圆22(1)(2)1x y -+-=相交的概率为 .10.设函数()sin(2),[,]66f x x x a ππ=+∈-的值域是1[,1]2-,则实数a 的取值范围为 .11.已知函数()f x 满足:当[]1,3x ∈时,()ln f x x =,当1[,1)3x ∈时,1()2()f x f x=.若在区间1[,3]3内,函数()()(0)g x f x ax a =->恰有一个零点,则实数a 的取值范围是 .12.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>和圆222:O x y b +=,若椭圆C 上存在点P ,使得过点P引圆O 的两条切线,切点分别为A 、B ,满足60APB ∠=,则椭圆C 的离心率的取值范围是第5题图第3题图.13.设数列{}n a 的通项公式为13()2n n a -=,则满足不等式113n ni i i i a a ==>∑∑的正整数n 的集合为 .14.设函数()332x x f x x -=--,则满足12(2)(log )0x f x -<的x 的取值范围是 .二、解答题:本大题共6小题,共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.(本小题满分14分)在ABC ∆中,,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且tan (2)tan b A c b B =-. (1)求角A 的大小;(2)设AD BC ⊥,D 为垂足,若2b =,3c =,求AD AC ⋅u u u r u u u r的值. 16.(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PD BC ⊥,G 为PA 上一点. (1)求证:平面PCD ⊥平面ABCD ;(2)若PC ∥平面BDG ,求证:G 为PA 的中点.17.(本小题满分14分)P B C D G如图,某城市有一条公路从正西方AO 通过市中心O 后转向东偏北α角方向的OB .位于该市的某大学M 与市中心O的距离OM =,且AOM β∠=.现要修筑一条铁路L ,L在OA 上设一站A ,在OB 上设一站B ,铁路在AB 部分为直线段,且经过大学M .其中tan 2α=,cos β=15AO km =.(1)求大学M 与站A 的距离AM ;(2)求铁路AB 段的长AB .18.(本小题满分16分)设椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为e =,直线y x =圆C的短半轴长为半径的圆O 相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线12x =与椭圆C 交于不同的两点,M N ,以线段MN 为直径作圆D .若圆D 与y轴相交于不同的两点,A B ,求ABD ∆的面积; (3)如图,1A 、2A 、1B 、2B 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意点,直线2B P交x 轴于点F ,直线12A B 交2A P 于点E .设2A P 的斜率为k ,EF 的斜率为m ,求证:2m k -为定值.19.(本小题满分16分)已知函数()ln f x x =,2()()g x f x ax bx =++,其中函数()y g x =的图象在点(1,(1))g 处的CB切线平行于x 轴.(1)确定a 与b 的关系;(2)若0a ≥,试讨论函数()g x 的单调性; (3)设斜率为k 的直线与函数()y f x =的图象交于两点1122(,),(,)A x y B x y 12()x x <,求证:2111k x x <<.20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2n n a S An Bn C +=++*(0,)A n N ≠∈. (1)当1C =时,①设n n b a n =-,若132a =,294a =.求实数,A B 的值,并判定数列{}nb 是否为等比数列;②若数列{}n a 是等差数列,求1B A-的值; (2)当0C =时,若数列{}n a 是等差数列,11a =,且*n N ∀∈,131ni n λ=-≤+ 求实数λ的取值范围.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.[选做题]本题包括A 、B 、C 、D 四小题,每小题10分;请选定其中两题,并在相应的答题...............区域..内作答.... A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,设AB 、CD 是圆O 的两条弦,直线AB 是线段CD的垂直平分线.已知6,AB CD ==AC 的长度.B .(选修4-2:矩阵与变换)若点(2,1)A 在矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦M 对应变换的作用下得到点(4,5)B ,求矩阵M 的逆矩阵. C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系中,设圆C 经过点P ,圆心是直线sin()3πρθ-=C 的极坐标方程. D .(选修4-5:不等式选讲)设,,a b c 均为正数,1abc =.求证:111a b c++【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.22.(本小题满分10分)已知数列{}n a 满足11a =-,*1(33)46,n n n a n a n N n++++=∈.(1)求证:数列2n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)设1*3,2n n n b n N a -=∈+,求证:当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++<-+.23.(本小题满分10分)如图,已知点(0,)F p ,直线:(0)l y p p p =->其中为常数且,M 为平面内的动点,过M作l 的垂线,垂足为N ,且NM NF FM FN ⋅=⋅u u u u r u u u r u u u r u u u r. (1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)设Q 是l 上的任意一点,过Q 作轨迹C 的切线,切点为A 、B . ①求证:A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列;②若(4,)Q p --,20AB =,求p 的值.2015年高考模拟试卷(1) 参考答案南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1. 6;2. [1,)+∞;3. 70;4. 1;5.20;3; 7. 5;; 9. 516; 10. [,]62ππ; 11. 1(,6ln3]e ;【解析】当1[,1)3x ∈时,1(1,3]x∈,由条件得,11()2()2ln 2ln f x f x x x===-,函数()()(0g x f x a x a =->恰有一个零点⇔方程()f x ax =(0)a >有唯一解,在直角坐标系内分别作出()y f x =与y ax =(0)a >的图象,当直线y ax =经过点1(,2ln3)3时,6ln 3a = 6ln 3,当直线y ax =和曲线()ln f x x =相切时,切点为(,1)e ,此时1a e =,由图象可知,当16ln3a e <≤时,函数()y f x =与y ax =(0)a >的图象由唯一的交点.12. ;【解析】在四边形OAPB 中,60APB ∠=,90OAP OBP ∠=∠=,OA OB b ==,2OP b ∴=,由题意得,2b a ≤,即a ≤,化解得c a ≥,又在椭圆中1e <,1e ≤<. 13. {1,2,3};【解析】由于数列{}n a 的通项公式为13()2n n a -=,所以数列{}n a 为等比数列,首项为132a =,公比132q =;数列1{}n a 也是等比数列,首项为23,公比223q =.不等式113nni i i i a a ==>∑∑等价于1113nni i i i a a ==>∑∑,即231()1()323231132n n--⋅>--,解之得22()193n<<,n N *∈,n ∴只能取1,2,3.14. (0,1)(2,)+∞;【解析】()3ln33ln32(33)ln322ln320x x x x f x --'=+-=+-≥->,∴函数()f x 在(,)-∞+∞上单调递增,且(0)0f =,112220(2)(log )0log 0x x f x x ->⎧⎪∴-<⇔⎨<⎪⎩或1220log 0x x -<⎧⎪⎨>⎪⎩,解得2x >或01x <<.二、解答题15. (1)tan (2)tan b A c b B =-, ∴由正弦定理,得sin sin sin (2sin sin )cos cos A BB C B A B⋅=-⋅, 又在ABC ∆中,sin 0B ≠, sin cos 2sin cos cos sin A B C A A B ∴=-,即sin()2sin cos A B C A +=, 又sin()sin 0A B C +=≠, 1cos 2A ∴=,又0A π<<,3A π∴=;(2) 由余弦定理,2222cos a b c bc A =+-,2b =,3c =,3A π=,a ∴11sin 22BC AD AB AC A ⋅=⋅⋅32AD =⋅,AD ∴=227cos 7AD AC AD AC C AD AD ⋅∠∴⋅===.16.(1)底面ABCD 为矩形,BC CD ∴⊥,又PD BC ⊥,,CD PD PCD ⊂平面,PD CD D =, BC ∴⊥平面PCD , 又BC ABCD ⊂平面, ∴平面ABCD ⊥平面PCD ;(2)连接AC ,交BD 于O ,连接GO , //PC 平面BDG ,平面PCA 平面BDG GO =, //PC GO ∴, PG COGA OA∴=,底面ABCD 为矩形, ∴O 是AC 的中点,即CO OA =, PG GA ∴=, ∴G 为PA的中点.17. (1)在AOM ∆中,15AO=,AOM β∠=且cos β=OM =由余弦定理得,2222cosAM OA OM OA OM AOM =+-⋅⋅∠2215215=+-⨯13915152315372.=⨯+⨯-⨯⨯⨯=AM ∴=M与站A 的距离AM 为;(2)cos β=,且β为锐角,sin β∴=在AOM ∆中,由正弦定理得,sin sin AM OMMAOβ=∠,=,sin MAO ∴∠=,4MAO π∴∠=,4ABO πα∴∠=-, tan 2α=,sin α∴=,cos α=,sin sin()4ABOπα∴∠=-=,又A O πα∠=-,sin sin()AOB πα∴∠=-=,在AOB ∆中,15AO =,由正弦定理得,sin sinAB AOAOB ABO=∠∠,即15AB =,AB ∴=AB 段的长AB 为.18. (1)圆O 的方程为222x y b +=,直线y x =O 相切,b =,即1b =,又3e =, ,2a ∴=, ∴椭圆C 的方程为2214x y +=;(2)由题意,可得11((,22M N , ∴圆D的半径r =AB ∴=, ∴ABD ∆的面积为1122S ==; (3)由题意可知1212(2,0),(2,0),(0,1),(0,1)A A B B --,2A P 的斜率为k ,∴直线2A P 的方程为(2)y k x =-, 由2214(2)x y y k x =+=-⎧⎪⎨⎪⎩,得2222(14)161640k x k x k +-+-=, 其中2A x =,228214P k x k -∴=+,222824(,)1414k kP k k --∴++,则直线2B P 的方程为211221)k y x k +=-+-(, 令0y =,则2(21)21k x k -=+, 即2(21)(,0)21k F k -+,直线12A B 的方程为220x y -+=,由220(2)x y y k x -+=⎧⎨=-⎩,解得4221421k x k k y k +⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩,424(,)2121k k E k k +∴--,∴EF 的斜率421212(21)4242121k k k m k k k k -+-==-+-+- , ∴2112242k m k k +-=⋅-=(定值). 19. (1)22()()ln g x f x ax bx x ax bx =++=++, 1()2g x ax b x'∴=++,由题意得(1)120g a b '=++=, 21b a ∴=--;(2)11(21)(1)()2221(0)ax x g x ax b ax a x x x x--'=++=+--=>,①当0a =时,(1)()(0)x g x x x--'=>,当1x >时,()0g x '<,∴函数()g x 在(1,)+∞单调减; 当01x <<时,()0g x '>,∴函数()g x 在(0,1)单调增;②当102a <<时,即112a>,12()(1)2()(0)a x x a g x x x --'=>, ∴函数()g x 在(11,)2a 上单调减;函数()g x 在(12,)a +∞和(0,1)单调增;③当12a =时,即21a =,2(1)()0(0)x g x x x -'=≥>,∴函数()g x 在(0,)+∞单调增;④当12a >时.即112a<,12()(1)2()(0)a x x a g x x x--'=>, ∴函数()g x 在(1,1)2a单调减区间;函数()g x 在(1,)+∞和(0,12)a单调增;(3)由题设210x x >>,21212211ln ln 1111x x k x x x x x x -∴<<⇔<<- 21212121ln ln x x x xx x x x --⇔<-<22211111ln 1x x x x x x ⇔-<<- ①令()ln 1(1)h x x x x =-+>,则11()1(1)xh x x x x-'=-=>,1x ∴>时,()0h x '<, ∴函数()g x 在(1,)+∞是减函数, 而(1)0h =,1x ∴>时,()(1)0h x h <=210x x >>,211x x ∴>, 222111()ln 10x x x h x x x ∴=-+<,即2211ln 1x xx x <-, ②令1()ln 1(1)H x x x x =+->,则22111()(1)x H x x x x x-'=-=>,1x ∴>时,()0H x '>, ∴()H x 在(1,)+∞是增函数,1x ∴>时,()(1)0H x H >=, 2221111()ln 10x x H x x x x ∴=+->,即221111ln x x x x -< ③由①②③得2111k x x <<.20.(1)1C =,21n n a S An Bn ∴+=++,①令1n =,可得121a A B =++,即2A B +=,令2n =,可得122421a a A B +=++,即425A B +=,13,22A B ∴==,213122n n a S n n ∴+=++, ①当2n ≥时,21113(1)(1)122n n a S n n --∴+=-+-+, ②①-②,得121n n a a n --=+(2)n ≥,11[(1)]2n n a n a n -∴-=--,即112n n b b -=,又111102b a =-=≠,0n b ≠,112n n b b -=∴, ∴数列{}n b 是等比数列; ② 数列{}n a 是等差数列,∴设11(1)(1),2n n n n a a n d S na d -=+-=+,21n n a S An Bn +=++, 1221()221d dn a n a An B d n ∴++++=+-,*n N ∈ 11221d A d B a a d ⎧=⎪⎪⎪∴=+⎨⎪-=⎪⎪⎩,111122122223d d d a a d d d Ad B +--=++-∴===; (2)当0C =时,2n n a S An Bn +=+数列{}n a 是等差数列,11a =,∴(1)1(1),2n n n n a n d S n d -=+-=+, 22(1)122d dn n An Bn d ∴++=++-, 1d ∴=,n a n ∴=,21(1)11111(1)1n n a n n n n ++++==+-++, 1111ni n n =+-∴+, 13311111n i n n n n λλ=∴-≤⇔-≤+-+++,即211n n λ≤+++, *n N ∴∀∈,211n n λ≤+++, 令2()f x x x =+, 22222()1x f x x x -'=-=,当2x ≥时,()0f x '>, ()f x ∴在[2,)+∞上是增函数,而12n +≥,min 2(1)31n n ∴++=+, 3λ∴≤.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21. A .连接BC ,,AB CD 相交于点E .因为AB 是线段CD 的垂直平分线,所以AB 是圆的直径,∠ACB =90°.设AE x =,则6EB x =-,由射影定理得CE 2=AE ·EB ,又CE =(6)5x x -=,解得1x =(舍)或5x =所以,AC 2=AE ·AB =5×6=30,ACB .2415⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦M ,即24215a b +⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, ∴24,21 5.a b +=⎧⎨-=⎩ 解得2,3.a b =⎧⎨=⎩,∴1231M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦, 解法一:12det()731M ∴==--, 11212777731317777M ---⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥--==⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦.解法二:设1c d M e f -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,由1M M -=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦,得32103201c d c d e fe f +-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦⎣⎦∴31,30,20,2 1.c de f c d e f+=⎧⎪+=⎪⎨-=⎪⎪-=⎩ 解得1,72,73,71.7c d e f ⎧=⎪⎪⎪=⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=-⎩112773177M -⎡⎤⎢⎥∴=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦. C .因为圆心为直线2sin()sin33ππρθ-=与极轴的交点,所以令0θ=,得1ρ=,即圆心是(1,0),又圆C 经过点6P π,), ∴圆的半径1r =,∴圆过原点,∴圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=.(说明:化为普通方程去完成给相应的分数)D.由,,a b c为正数,根据平均值不等式,得11a b +≥11b c +≥,11a c +≥.将此三式相加,得1112()a b c ++≥+即1111a b c ++≥++.由1abc =1=.所以,111a b c ++≥+= 22.(1)令2n n a c n+=, 则11(33)4622(33)(2)23311(1)n n n n n n n a n a n a a n c n n nc n n ++++++++++====+++=, 11210c a =+=≠,0n c ∴≠,13n ncc +∴=,∴数列{}n c ,即2n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)由(1)得123n n a n-+=,132n n a n -∴=⋅-,1312n n n b a n -∴==+, 下面用数学归纳法证明当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++<-+. ①当2n =时,不等式的左边341173412b b =+=+=,右边413555=-=,而73125<,∴2n =时,不等式成立;②假设当(2)n k k =≥时,不等式成立,即12241521k k k b b b k +++++<-+;当1n k =+时,11122(1)12221221()()k k k k k k k k k b b b b b b b b b +++++++++++++=+++++- 4111152121221k k k k <-++-++++41152214152(1)4152(1)1k k k k =+-++=-+<-++∴当1n k =+时,不等式也成立. 由①②可得,当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++≤-+.23. (1)设(,)M x y ,则(,)N x p -,(0,)NM y p ∴=+,(,2)NF x p =-,(,)FM x y p =-,(,2)FN x p =-,NM NF FM FN ⋅=⋅,22()2()p y p x p y p ∴+=--,24x py ∴=,即动点M 的轨迹C 的方程为24x py =; 另解:设(,)M x y ,则(,)N x p -,NM NF FM FN ⋅=⋅,()0NF MN MF ∴⋅+=,∴以,MN MF 为邻边的平行四边形是菱形,MF MN ∴=,y p + ,24x py ∴=,即动点M 的轨迹C 的方程为24x py =; (2)①设0(,)Q x p -,211(,)4x A x p ,222(,)4x B x p,则切线QA 的方程2111(,)42x xy x x p p-=-, 21101()42x xp x x p p∴--=-,22101240x x x p ∴--=, ①同理22202240x x x p ∴--=, ② 方法1:①②得12120()(2)0x x x x x -+-=,12120,20x x x x x ≠∴+-=,1202x x x ∴+=,即A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列. 方法2:由①②得12,x x 是方程220240x x x p --=的两根,1202x x x ∴+=,即A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列. ②由①②得12,x x 是方程220240x x x p --=的两根,12021224x x x x x p +=⎧∴⎨⋅=-⎩, (4,)Q p --,1221284x x x x p +=-⎧∴⎨⋅=-⎩, 20AB =,20,20=,20=, 4217160p p ∴-+=,1p ∴=或4p =.。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)
2016 年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一) 一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分. 1.( 5 分)设集合 A= { 1,m} , B= { 2, 3} ,若 A ∩B={ 3} ,则 m= . 2.( 5 分)设 a ∈ R , i 是虚数单位,若( a+i )( 1﹣ i )为纯虚数,则 a=. 3.( 5 分)已知一组数据 4,6, 5, 8,7, 6,那么这组数据的方差为 . 4.( 5 分)某兴趣小组有男生 2 名,女生 1 名,现从中任选 2 名学生去参加问卷调查,则恰 有一名男生与一名女生的概率为 . 5.( 5 分)等差数列 { an} 中, a1=﹣3, 11a5=5a8,则其前 n 项和 Sn 的最小值为 . 6.( 5 分)如图是一个算法的流程图,若输入 n 的值是 10,则输出 S 的值是 .7.(5 分)如图,用半径为 2 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒, 那么这个圆锥筒的容积是 .8.( 5 分)不等式组 表示的平面区域的面积为 2,则实数 a 的值为 .9.( 5 分)已知函数 f (x ) =2sin ( ωx+ )( ω> 0),函数 f (x )的图象与 x 轴两个相邻交点的距离为 π,则 f (x )的单调递增区间是 .10.( 5 分)如图,在直角梯形 ABCD 中, AB ∥ CD ,∠ ADC=90 °,AB=3 , AD= , E 为BC 中点,若 ? =3,则 ? = .第 1 页(共 23 页)11.(5 分)已知 F 1, F 2 是椭圆 + =1( m > 2)的左,右焦点,点 P 在椭圆上,若 | PF 1| ?| PF 2| =2 m ,则该椭圆离心率的取值范围为 . 12.( 5 分)已知实数 x ,y 满足﹣ ≤ x ≤ ,﹣ ≤ y ≤ ,若 2?3x +sinx ﹣ 2=0,9y +sinycosy ﹣1=0 ,则 cos ( x ﹣ 2y )的值为 . 13.(5 分)若存在实数 a 、b 使得直线 ax+by=1 与线段 AB (其中 A ( 1, 0), B ( 2,1))只 有一个公共点,且不等式 + ≥ 20( a 2+b 2)对于任意 θ∈( 0, )成立, 则正实数 p 的取值范围为 . 14.(5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 y=x +2 与 x 轴,y 轴分别交于 M 、N 两点, 2 2 上运动,若∠ MPN 恒为锐角,则 a 的取值范围是 . 点 P 在圆( x ﹣ a ) +y =2 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,解答时写出文字 说明、证明过程或演算步骤. 15.( 14 分)在△ ABC 中,角 A ,B ,C 的对边分别为 a 、b 、c ,已知 sinB= ,且 ? =12 .( 1)求△ ABC 的面积;( 2)若 a ,b , c 成等差数列,求 b 的值.16(. 14 分)如图,在平行六面体 ABCD ﹣ A 1B 1C1D 1 中,侧面 DCC1D1 是菱形,且平面 DCC1D 1 ⊥平面 ABCD ,∠ D1DC= , E 是 A 1 D 的中点, F 是 BD 1 的中点. (1)求证: EF ∥平面 ABCD ; (2)若 M 是 CD 的中点,求证:平面 D1AM ⊥平面 ABCD .17.( 14 分)如图,某广场中间有一块边长为 2 百米的菱形状绿化区 ABCD ,其中 BMN 是半径为 1 百米的扇形,∠ ABC= ,管理部门欲在该地从 M 到 D 修建小路;在 上选一 点 P (异于 M 、 N 两点),过点 P 修建与 BC 平行的小路PQ .(1)设∠ PBC= θ,试用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段QD 的总长度l;(2)求 l 的最小值.第 2 页(共 23 页)2 2 18.( 16 分)已知圆 O : x +y =4,两个定点 A ( a ,2), B ( m , 1),其中 a ∈ R , m > 0. P 为圆 O 上任意一点,且 =k ( k 为常数). (1)求 A , B 的坐标及常数 k 的值;(2)过点 E ( a ,t )作直线 l 与圆 C :x 2+y 2 =m 交于 M 、N 两点,若 M 点恰好是线段 NE 的 中点,求实数 t 的取值范围.19.( 16 分)已知函数 f ( x ) = x3+ x 2+kx , k ∈ R ,函数 f ′( x )为 f ( x )的导函数. (1)数列 { a n } 满足 a n = ,求 a 1+a 2+a 3+a 4+a 5;(2)数列 { bn} 满足 bn+1=f ′( bn ), ① 当 k= ﹣ 且 b1> 1 时,证明:数列 { lg ( bn+ ) } 为等比数列;② 当 k=0 , b1=b > 0 时,证明: < . 20.( 16 分)已知函数 f ( x ) =xlnx ﹣k ( x ﹣ 1), k ∈ R . ( 1)当 k=1 时,求函数 f ( x )的单调区间.( 2)若函数 y=f ( x )在区间( 1, +∞)上有 1 个零点,求实数 k 的取值范围.(3)是否存在正整数 k ,使得 f ( x ) +x > 0 在 x ∈( 1, +∞)上恒成立?若存在,求出 k 的最大值;若不存在,说明理由.附加题 [ 选修 4-1:几何证明选讲 ] (任选两题)21.( 10 分)如图,☉ O1,☉ O2 交于两点 P ,Q ,直线 AB 过点 P ,与⊙ O1,⊙ O2 分别交于点 A ,B ,直线 CD 过点 Q ,与⊙ O 1,⊙ O 2 分别交于点 C , D .求证: AC ∥BD .附加题 [ 选修 4-2:矩阵与变换]第 3 页(共 23 页)22.( 10 分)在平面直角坐标系 xOy 中,先对曲线 C 作矩阵 A= (0< θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵 B=( 0< k < 1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为 ,求 k ,θ的值. [ 选修 4-4:坐标系与参数方程选讲 ] 23.在极坐标系中,过点 P ( , )作曲线 ρ=2cos θ的切线 l ,求直线 l 的极坐标方程. [ 选修 4-5:不等式选讲 ] 2+2a ﹣ b 2+2b | ≤ 4(| a|+ 2). 24.已知实数 a , b 满足 | a+b| ≤ 2,求证: | a解答题 25.( 10 分)如图,在四棱锥 P ﹣ ABCD 中,已知棱 AB ,AD ,AP 两两垂直, 长度分别为 1, 2, 2.若 =λ ,且向量 与 夹角的余弦值为 .( 1)求实数 λ的值;( 2)求直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.26.( 10 分)设 f ( n )=( a+b )n ( n ∈N *,n ≥ 2),若 f ( n )的展开式中,存在某连续三项, 其二项式系数依次差数列,则称 f ( n )具有性质 P .( 1)求证: f (7)具有性质 P ;( 2)若存在 n ≤ 2015,使用 f ( n )具有性质 P ,求 n 的最大值.第 4 页(共 23 页)2016 年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一) 参考答案与试题解析一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分.1.( 5 分)( 2016?南通模拟)设集合 A= { 1, m} ,B= { 2,3} ,若 A ∩B={ 3} ,则 m= 3 .【考点】 交集及其运算.【专题】 集合思想;定义法;集合. 【分析】 由 A ,B ,以及两集合的交集,确定出 m 的值即可.【解答】 解:∵ A= { 1, m} , B={ 2, 3} ,且 A ∩B= { 3} ,∴ m=3 ,故答案为: 3 2.( 5 分)(2016?南通模拟)设 a ∈R ,i 是虚数单位,若(a+i )( 1﹣ i )为纯虚数,则 a= ﹣ 1 . 【考点】 复数的基本概念. 【专题】 计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数. 【分析】 利用复数代数形式的乘法运算化简,再由实部为 0 且虚部不为 0 求得 a 值. 【解答】 解:∵( a+i )( 1﹣ i ) =( a+1) +( 1﹣ a ) i 为纯虚数, ∴ ,解得 a=﹣ 1. 故答案为:﹣ 1. 3.( 5 分)( 2016?南通模拟) 已知一组数据 4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为 . 【考点】 极差、方差与标准差. 【专题】 对应思想;定义法;概率与统计. 【分析】 先求出这组数据的平均数,由此再求出这组数据的方差. 【解答】 解:∵数据 4, 6, 5, 8, 7,6 的平均数为 = ( 4+6+5+8+7+6) =6, ∴这组数据的方差为 2 2 2 2 2 2 . S = × [ ( 4﹣ 6)+2×( 6﹣6) +( 5﹣ 6) +(8﹣ 6) +(7﹣ 6) ] = 故答案为: .4.( 5 分)( 2016?南通模拟)某兴趣小组有男生 2 名,女生1 名,现从中任选 2 名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为 .【考点】 古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】男生 2 名记为 A , B ,女生 1 名记为 C,一一列举并根据概率公式计算即可.【解答】解:男生2 名记为 A , B,女生 1 名记为 C,第 5 页(共 23 页)现从中任选 2 名学生,共有AB , AC , BC, 3 种选择方法,恰有一名男生与一名女生的有有AC , BC , 2 种故则恰有一名男生与一名女生的概率为,故答案为:5.( 5 分)( 2016?南通模拟)等差数列 { an} 中, a1=﹣3, 11a5=5a8,则其前 n 项和 Sn 的最小值为﹣ 4 .【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】计算题.【分析】先求出其公差,代入求出其通项公式;根据其单调性即可分析出何时有最小值并求出其最小值.【解答】解:由 11a5=5a8,得 6a1 +9d=0,又 a1=﹣ 3,故 d=2.故an =﹣ 3+(n﹣ 1) 2=2n﹣ 5,故此数列为递增数列.故等差数列 { a n} 的前 2 项为负数,从第三项开始为正数,故前 2 项的和最小为﹣ 3+(﹣ 1) =﹣ 4,故答案为﹣ 4.6.( 5 分)( 2013?徐州一模)如图是一个算法的流程图,若输入n 的值是 10,则输出S 的值是54 .【考点】程序框图.【专题】图表型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件 n< 2 时,S=10+9+8+⋯+2 的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2 时, S=10+9+8+⋯+2 的值.∵S=10+9+8+⋯+2=54 的值,故输出 54.故答案为: 54.第 6 页(共 23 页)7.( 5 分)( 2016?南通模拟)如图,用半径为 2 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】计算题.【分析】由题意知圆锥筒的母线长为 2,设圆锥筒的底面半径等于 r,圆锥筒的高,利用圆锥的体积公式进行计算即可.【解答】解:由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,则×2π× 2=2 πr,∴r=1 ,这个圆锥筒的高为:= ,这个圆锥筒的容积为:= .故答案为:.8.( 5 分)( 2016?南通模拟)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数 a 的值为.【考点】简单线性规划.【专题】计算题;规律型;转化思想;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用平面区域的形状,结合面积公式即可得到结论.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域:是梯形,由可得 A ( a,a),解得 B( a﹣ 1, a),平面区域的面积是2,可得梯形的面积为:a2﹣=2.解得a= ,故答案为:.第 7 页(共 23 页)9.( 5 分)( 2016?南通模拟)已知函数f(x) =2sin (ωx+ )(ω>0),函数 f( x)的图象与 x 轴两个相邻交点的距离为π,则 f( x)的单调递增区间是[ ﹣+2k π,+2k π] ,k∈ Z .【考点】由 y=Asin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】函数 f ( x)的图象与x 轴两个相邻交点的距离为π等于半个周期,从而可求ω,确定函数的解析式,根据三角函数的图象和性质即可求出 f ( x)的单调递增区间【解答】解:函数f( x)的图象与x 轴两个相邻交点的距离为π=故函数的最小正周期T=2 π,又∵ω> 0∴ω=1故 f ( x) =2sin( x+ ),由 2k ? ﹣+2kπ≤ x≤+2kπ, k∈ Z故答案为: [ ﹣+2kπ,+2kπ] ,k∈ Z10.(5 分)( 2016?南通模拟)如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥ CD,∠ADC=90 °,AB=3 ,AD= , E 为 BC 中点,若? =3,则? = ﹣ 3 .【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;数形结合;向量法;平面向量及应用.第 8 页(共 23 页)【分析】以 A 为坐标原点, AB ,AD 所在直线为x, y 轴,建立直角坐标系,由向量的数量积的坐标表示即可得到所求值.【解答】解:以 A 点为原点, AB 所在的直线为x 轴,AD 为 y 轴,建立如图所示的坐标系,∵AB=3 , AD= , E 为 BC 中点,∴A ( 0, 0), B( 3,0), D (0,),设 C( x,),∴=(3, 0), =(x,),∵? =3,∴3x=3 ,解得 x=1 ,∴C( 1,),∵E 为 BC 中点,∴E(,),即为( 2,),∴=(2,), =(﹣ 2,),∴? =2×(﹣ 2) + ×=﹣ 4+1=﹣ 3故答案为:﹣ 3.11.(5 分)( 2016?南通模拟)已知F1, F2是椭圆+ =1 ( m> 2)的左,右焦点,点 P 在椭圆上,若 |PF1| ?| PF2| =2 m,则该椭圆离心率的取值范围为.【考点】椭圆的简单性质.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.第 9 页(共 23 页)【分析】由椭圆的定义可得| PF1|+| PF2| =2m,利用基本不等式的性质可得:| PF1|+| PF2|≥,化简整理即可得出.另一方面:设∠F1 2PF =θ,由余弦定理可得:+ ﹣ 2| PF1|| PF2| cosθ=( 2c)2=16.+ +2|PF1||PF2| =4m2.相减利用三角函数的单调性、不等式的解法即可得出.【解答】解:由椭圆的定义可得| PF1 |+| PF2|=2m,∴2m= | PF1|+| PF2|≥=2 ,化为,又 m>2,解得.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+ ﹣ 2|PF1||2PF2| cosθ=( 2c)=16 .+ +2|PF1||PF2| =4m2.相减可得: 1+cosθ= .∵θ∈[ 0,π),∴0<≤2. m≥2∴2≤ m≤ + .∴= = ∈,∴该椭圆离心率的取值范围为,故答案为:.x 12.(5 分)( 2016?南通模拟)已知实数x,y 满足﹣≤ x≤,﹣≤ y≤,若 2?3 +sinx﹣2=0 , 9y+sinycosy﹣ 1=0 ,则 cos( x﹣ 2y)的值为 1 .【考点】两角和与差的余弦函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.【分析】设 f( u)=u3 +sinu,根据题设等式可知 f( x)=2,f(2y)=2,可得 f( x)=f(2y),利用单调性进而推断出 x﹣ 2y=0,进而求得 cos ( x﹣ 2y)的值.第 10 页(共 23 页)【解答】解:实数 x,y 满足﹣≤x≤,﹣≤ y≤,若 2?3x+sinx﹣ 2=0,9y+sinycosy﹣1=0 ,设f (u) =2?3u+sinu,由题意得 f (u) =2,f (x) =2.由9y+sinycosy﹣ 1=0 ,即 32y+ sin2y ﹣ 1=0 ,即 2?32y+sin2y=2 ,故 f( 2y )=2.因为 f( u)在区间 [ ﹣, ] 上是单调函数,∴ f (x) =f ( 2y),∴ x=2y ,即 x﹣ 2y=0.∴cos( x﹣ 2y) =cos0=1,故答案为: 1.13.( 5 分)( 2016?南通模拟)若存在实数a、 b 使得直线 ax+by=1与线段AB (其中 A( 1,0), B(2, 1))只有一个公共点,且不等式+2 2≥ 20(a+b )对于任意θ∈( 0,)成立,则正实数 p 的取值范围为[ 1,+∞).【考点】曲线与方程.【专题】数形结合;转化思想;函数的性质及应用;三角函数的求值;不等式的解法及应用.【分析】直线 ax+by=1 与线段 AB 有一个公共点,可知:点 A ( 1,0), B ( 2, 1)在直线ax+by=1 的两侧,因此( a﹣ 1)( 2a+b﹣ 1)≤ 0.画出它们表示的平面区域,如图所示.由图可知,当原点 O 到直线 2x+y﹣1=0 的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,可得 d min= .由于存在实数a、b 使得不等式+ ≥20( a2+b2)对于任意θ∈( 0,)成立,可得≥ 20( a2+b2) min=4,再利用基本不等式的性质即可得出答案.【解答】解:∵直线ax+by=1 与线段 AB 有一个公共点,∴点 A (1, 0),B ( 2, 1)在直线ax+by=1 的两侧,∴( a﹣ 1)( 2a+b﹣ 1)≤ 0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.2 2a +b 表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O 到直线 2x+y﹣ 1=0 的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵dmin=那么 a2+b2的最小值为: d2=.由于存在实数a、 b 使得不等式+≥ 20( a2+b2)对于任意θ∈( 0,)成立,第 11 页(共 23 页)∴≥ 20( a2+b2) min=4,∵θ∈( 0,),∴ sinθ,cosθ∈( 0,1).∴+2 2=1+p+ + ≥=( sin θ+cos θ)1+p+2 =1+p+2 ,当且仅当tan2θ= 时取等号.∴1+p+2 ≥ 4, p> 0,解得 1≤ p.∴tanθ=1 ,即时取等号.故答案为: [ 1, +∞).14.( 5分)( 2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线 y=x +2 与 x轴, y 轴分别交于2 2上运动,若∠ MPN 恒为锐角,则a 的取值范M 、 N 两点,点 P 在圆( x﹣a) +y =2围是a>或 a<﹣.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】直线与圆.【分析】设以 MN 为直径的圆的圆心为 A ,得到 MN 的中点 A(﹣ 1,1);点 P 与 M ,N 构成∠ MPN 恒为锐角,则点 P 恒在圆 A 之外,又两个圆半径相等,只要两圆外离,得到圆心距与半径的关系等式求得 a.【解答】解:设以 MN 为直径的圆的圆心为 A ,则 M (﹣ 2, 0),N( 0, 2),所以中点 A (﹣ 1, 1);点P 与 M ,N 构成∠ MPN 恒为锐角,则点 P 恒在圆 A 之外,又两个圆半径相等,所以两圆外离,第 12 页(共 23 页)所以( a+1)2+12>( 2 )2,解得 a>或 a<﹣;所以 a 的取值范围是a>或 a<﹣;故答案为: a>或 a<﹣.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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.( 14 分)(2016?南通模拟)在△ ABC 中,角 A ,B,C 的对边分别为 a、b、c,已知 sinB= ,且 ? =12 .(1)求△ ABC 的面积;(2)若 a,b, c 成等差数列,求 b 的值.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;解三角形.【分析】( 1)展开数量积,可得cosB> 0,由sinB=,求得 cosB ,进一步得到ac,代入三角形面积公式求得答案;(2)由 a,b, c 成等差数列,得2b=a+c,结合余弦定理即可求得 b 值.【解答】解:( 1)由? =12,得 ca?cosB=12,可得 cosB> 0,由sinB= ,可得 cosB= ,即有 ac=13,∴;(2)由 a,b, c 成等差数列,得2b=a+c,在△ ABC 中,由余弦定理得,即,解得 b= .16.( 14 分)( 2016?南通模拟)如图,在平行六面体ABCD ﹣ A1B1 C1D1 中,侧面DCC 1D1是菱形,且平面 DCC 1D 1⊥平面ABCD ,∠ D1DC= ,E 是 A 1D 的中点, F 是BD1 的中点.(1)求证: EF∥平面ABCD ;(2)若 M 是 CD 的中点,求证:平面D1AM ⊥平面 ABCD .【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.第 13 页(共 23 页)【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离.【分析】( 1)连结 AD 1,利用中位线定理得出EF∥ AB ,故而 EF∥平面ABCD ;(2)连结 CD1,则△ D1DC 为等边三角形,于是 D 1M ⊥ CD ,利用面面垂直的性质得出 D1 M ⊥平面 ABCD ,故而平面 D 1AM ⊥平面ABCD .【解答】证明:( 1)连结 AD 1,∵四边形 AA 1D 1D 是平行四边形, E 是 A 1D 的中点,∴E 是 AD 1的中点,又 F 是 BD1的中点,∴EF ∥AB ,又EF?平面 ABCD , AB ? 平面ABCD ,∴EF ∥平面 ABCD .(2)连结 CD1.∵四边形 CDD 1C1 是菱形,∠ D 1DC= ,∴△ D1DC 是等边三角形,∵M 是 CD 的中点,∴D 1M ⊥ CD,又平面D CC 1D1⊥平面 ABCD ,平面 DCC 1D1∩平面ABCD=CD ,∴D 1M ⊥平面 ABCD ,又 D 1M ? 平面 D1AM ,∴平面 D1AM ⊥平面 ABCD .17.( 14 分)(2016?南通模拟)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD ,其中 BMN 是半径为 1 百米的扇形,∠ ABC= ,管理部门欲在该地从M 到 D 修建小路;在上选一点 P(异于 M 、N 两点),过点 P 修建与 BC 平行的小路P Q.(1)设∠ PBC= θ,试用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段QD 的总长度l;(2)求 l 的最小值.【考点】在实际问题中建立三角函数模型.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形.第 14 页(共 23 页)【分析】( 1)由题意, QP,交 AB 于 E 利用正弦定理,求出EP,EB,即可用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段 QD 的总长度 l;(2)求导数,确定函数的单调性,即可求l 的最小值.【解答】解:( 1)由题意,延长 QP,交AB 于 E,则=(﹣θ),△BPE 中,∠ EPB= θ,∠EBP= ﹣θ,∠BEP=,∴EP = sin(﹣θ), EB=sinθ,∴PQ=2﹣sin(﹣θ),QD=2﹣sinθ,∴l= ﹣θ+2﹣sin(﹣θ)+2﹣sinθ=4﹣sin(﹣θ)﹣sin θ+ ﹣θ=4﹣ 2sin (θ+ )+﹣θ( 0<θ<);(2) l′=﹣ 2cos(θ+)﹣ 1,∴0<θ<时, l ′< 0,<θ<,时, l′>0,∴θ= 时, l 取得最小值,最小值为(4﹣+ )百米.18.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知圆2 2( m,1),其中O:x+y =4,两个定点 A( a,2),Ba∈R, m> 0. P 为圆 O 上任意一点,且=k ( k 为常数).(1)求 A, B 的坐标及常数 k 的值;(2)过点 E( a,t)作直线 l 与圆 C:x2+y2=m 交于 M 、N 两点,若 M 点恰好是线段 NE 的中点,求实数t 的取值范围.【考点】圆方程的综合应用.【专题】方程思想;分析法;直线与圆.【分析】( 1)设 P(x, y),由条件运用两点的距离公式,化简整理,可得圆的方程,再由恒等思想,即可得到所求;2 2M 的坐标, (2)由圆 x +y =1 的参数方程,可设 N (( cos θ, sin θ),由中点坐标公式可得 代入圆的方程, 化简整理,运用辅助角公式和正弦函数的值域, 解不等式即可得到所求范围.第 15 页(共 23 页)【解答】 解:( 1)设 P ( x ,y ),由 | PA| =k | PB| ,( k > 0 且 k ≠ 1)可得 =k , 2 2 2 ) +( 2a ﹣ 2k 2 2 2 2 2 ,平方可得,( k ﹣ 1)(x +y m ) x+(4﹣ 2k ) y+k ( m +1)﹣ a ﹣4=02 2由P 的轨迹方程为 x +y =4 ,可得,解得 k= , m=1, a=2,即有 A (2, 2),B ( 1, 1), k= ;2 2( 2)由圆 x +y =1 的参数方程,可设 N (( cos θ, sin θ), 由 M 点恰好是线段 NE 的中点,可得 M ( , ), 代入圆方程,可得( ) 2+() 2=1,化简可得 4cos θ+2tsin θ=﹣1﹣ t 2,由辅助角公式可得sin ( θ+φ) =﹣ 1﹣t 2,由| sin (θ+φ) | ≤1,可得 | ﹣ 1﹣ t 2| ≤ , 即为 t 4﹣ 2t 2﹣ 15≤ 0,即有﹣ 3≤ t 2≤5, 解得﹣ ≤ t ≤ .则实数 t 的取值范围是 [ ﹣ , ] .19.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知函数 f ( x )= x 3+ x 2+kx ,k ∈ R ,函数 f ′( x )为 f ( x ) 的导函数.(1)数列 { a n } 满足 a n = ,求 a1+a2+a3+a4+a5; (2)数列 { bn} 满足 bn+1=f ′( bn ),① 当 k= ﹣ 且 b 1> 1 时,证明:数列{ lg ( b n + ) } 为等比数列;② 当 k=0 , b1=b > 0 时,证明: < .【考点】 数列与函数的综合.【专题】 转化思想;分析法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.【分析】( 1)求得 f ( x )的导数,可得 an= = = ﹣,运用裂项相消 求和即可得到所求值;(2)求得当 k= ﹣且 b1> 1 时,b n+1=b n2+b n﹣,两边同加,配方后,取常用对数,由等比数列的定义,即可得证;第 16 页(共 23 页)②求得bn+1=b n 2+bn,即有= ﹣,即有﹣=,运用裂项相消求和,可得,﹣= + +⋯+,再将原不等式左边化简,由不等式的性质,即可得证.【解答】解:( 1)函数 f( x) = x3+ x2+kx 的导数为 f′(x) =x2+x+k,an= = = ﹣,可得 a1+a2+a3+a4+a5=1﹣ + ﹣+⋯+ ﹣ =1 ﹣= ;(2)证明:①当 k= ﹣且 b1> 1 时, bn +1=f ′(bn) =bn2+bn ﹣,即有 b n+1+ =b n2+b n+ =( b n+ )2,两边取常用对数,可得lg( b n+1 + ) =lg ( b n+ )2=2lg (b n+),则数列 { lg( b n+ ) } 为首项为lg( b1 + ),公比为2 的等比数列;②当 k=0 , b1=b> 0 时, bn+1=bn2+bn,即有= ﹣,即有﹣= ,可得﹣= ,﹣= ,⋯,﹣= ,相加可得,﹣= + +⋯+ ,则= + +⋯+= + +⋯+ = ﹣<,则原不等式成立.20.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知函数f( x) =xlnx ﹣ k( x﹣ 1),k∈R.(1)当 k=1 时,求函数 f( x)的单调区间.(2)若函数 y=f ( x)在区间( 1, +∞)上有 1 个零点,求实数 k 的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得 f ( x) +x> 0 在 x∈( 1, +∞)上恒成立?若存在,求出k 的最大值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;函数零点的判定定理.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.第 17 页(共 23 页)【分析】( 1)将 k=1 代入 f ( x),求出 f( x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)先求出函数的导数,得到函数的单调区间,根据y=f (x)在区间( 1,+∞)上有 1 个零点,得到 e k﹣1> 1,解出即可;(3)令 g( x) =f ( x) +x=xlnx ﹣ k(x﹣ 1) +x,求出 g(x)的导数,得到 g( x)的单调区间,问题转化为需 e k﹣2≤1,解出即可.【解答】解:( 1) k=1 时, f( x) =xlnx ﹣ x+1,x> 0,f ′( x) =lnx +1﹣ 1=lnx ,令f ′( x)> 0,解得: x> 1,令f ′( x)< 0,解得: 1< x<1,∴f (x)在( 0, 1)递减,在(1, +∞)递增;(2) f ′(x) =lnx +1﹣ k,令f ′( x)> 0,解得: x> e k﹣1,令f ′( x)< 0,解得: x< e k﹣1,∴f (x)在( 0, e k﹣1)递减,在(e k﹣1,+∞)递增,而f (1) =0,∴只需 e k﹣1> 1,解得: k> 1;(3)令 g( x) =f ( x) +x=xlnx ﹣ k(x﹣ 1) +x,g′( x)=lnx +2﹣ k,令g′( x)> 0,解得: x>e k﹣2,令g′( x)< 0,解得: 0<x< e k﹣2,∴g( x)在( 0, e k﹣2)递减,在( e k﹣2, +∞)递增,∴只需 e k﹣2≤ 1,即 k﹣2≤ 0,解得: k≤ 2,故存在正整数 k,使得 f( x) +x>0 在 x∈( 1, +∞)上恒成立,k 的最大值是2.附加题 [ 选修 4-1:几何证明选讲] (任选两题)21.( 10 分)( 2016?南通模拟)如图,☉ O1,☉ O2 交于两点 P, Q,直线 AB 过点 P,与⊙ O1,⊙ O2分别交于点 A , B,直线 CD 过点 Q,与⊙ O1,⊙ O2分别交于点 C, D.求证: AC ∥ BD .【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】运用圆的内接四边形的性质,及圆周角定理,得出∠ A= ∠PBD ,即可证明结论.【解答】证明:连结 PQ,因为四边形 ACQP 是☉ O1的内接四边形,所以∠ A= ∠PQD,⋯3分第 18 页(共 23 页)又在⊙ O2 中,∠ PBD= ∠ PQD,⋯6 分所以∠ A= ∠ PBD ,⋯8 分所以 AC ∥ BD附加题 [ 选修 4-2:矩阵与变换]22.( 10 分)( 2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy 中,先对曲线C 作矩阵 A=( 0<θ< 2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B= ( 0<k< 1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求 k,θ的值.【考点】几种特殊的矩阵变换.【专题】计算题;转化思想;分析法;矩阵和变换.【分析】由题意及矩阵乘法的意义可得:BA= = ,由矩阵的相等及参数的范围即可求解.【解答】解:∵ A= ( 0<θ< 2π), B= ( 0< k<1),∴由题意可得:BA= = ,∴= ,解得:,∵0<θ< 2π,0< k< 1,∴解得: k= ,θ= .[ 选修 4-4:坐标系与参数方程选讲 ]23.( 2016?南通模拟)在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线 l 的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.【分析】把极坐标化为直角坐标,判断出点P 与圆的位置关系,即可得出切线方程.【解答】解:点 P(,)化为直角坐标: P ( 1, 1).2ρcosθ,化为直角坐标方程:2 2,曲线ρ=2cosθ,即ρ=2 x +y =2x配方为( x﹣=1,可得圆心( 1, 0),半径r=1.1)2+y2由于点 P 满足圆的方程,可得切线方程为:y=1.化为极坐标方程:ρsinθ=1.第 19 页(共 23 页)[ 选修 4-5:不等式选讲 ] 2+2a ﹣b 2+2b | ≤ 4( |a|+ 2). 24.( 2016?南通模拟)已知实数 a , b 满足 | a+b| ≤2,求证: | a【考点】 不等式的证明.【专题】 转化思想;分析法;不等式的解法及应用.【分析】 运用绝对值不等式可得| b| ﹣ | a| ≤ | a+b| ≤ 2,可得 | b| ≤ | a|+2,将原不等式左边分 解因式,结合分析法证明,即可得证.【解答】 证明:由 | b| ﹣ | a| ≤ | a+b| ≤ 2,可得 | b| ≤| a|+ 2,| a 2+2a ﹣ b 2+2b | =| ( a+b )( a ﹣b )+2( a+b ) |=| a+b| ?| a ﹣ b+2| ≤ 2|a ﹣ b+2| ,要证 | a 2+2a ﹣b 2+2b | ≤4( | a|+2),即证 | a ﹣ b+2| ≤ 2( |a|+ 2),由于 | a ﹣ b+2| ≤ | a|+|b|+ 2,即证 | a|+| b|+ 2≤ 2( | a|+ 2),即为 | b| ≤ | a|+ 2,显然成立.故原不等式成立.解答题25.( 10 分)( 2016?南通模拟)如图,在四棱锥 P ﹣ ABCD 中,已知棱 AB , AD , AP 两两 垂直,长度分别为 1, 2, 2.若 =λ ,且向量 与 夹角的余弦值为 .( 1)求实数 λ的值;( 2)求直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.【考点】 直线与平面所成的角;空间向量的数量积运算.【专题】 计算题;规律型;数形结合;转化思想;综合法;空间向量及应用. 【分析】( 1)根据已知条件即可建立坐标系:以 A 为坐标原点,分别以边 AB ,AD ,AP 所 在直线为 x , y , z 轴建立空间直角坐标系,然后即可根据已知条件求出点 P , A , B , C , D点的坐标,利用向量 与夹角的余弦值为求出 λ的值.(2)求出平面PCD 的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解直线PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.【解答】解:以 A 为坐标原点,分别以AB ,AD ,AP 为 x, y,z 轴建立如图所示空间直角坐标系;则: A(0, 0, 0), B(1, 0, 0),D( 0, 2,0),P( 0,0,2);=λ,可得 C(λ,2,0).第 20 页(共 23 页)(1)=(λ, 2,﹣2),=(﹣ 1,2,0),向量与夹角的余弦值为.可得= ,解得λ=10(舍去)或λ=2.实数λ的值为2.;(2)=( 2, 2,﹣2),=( 0, 2,﹣ 2),平面PCD 的法向量=( x, y,z).则且,即: x+y﹣ z=0,y﹣ z=0,∴ x=0 ,不妨去 y=z=1 ,平面 PCD 的法向量=( 0,1,1).又=( 1, 0,2).故 cos = = .直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值为:.26.( 10 分)( 2016?南通模拟)设f(n)=( a+b)n( n∈ N *,n≥ 2),若 f( n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f( n)具有性质 P.(1)求证: f (7)具有性质 P;(2)若存在n≤2015,使用f (n)具有性质P,求 n 的最大值.【考点】二项式定理的应用.【专题】综合题;二项式定理.【分析】( 1)f( 7)=( a+b)7,二、三、四项的二项式系数为 7,21,35,依次成等差数列,可得结论;rr﹣1 r+1,整理可得4r( n﹣ r)=( n﹣ 2)(n+1),可得( n﹣ 2)(n+1)(2)由题意, 2C n=C n+C n能被 4 整除,从而n﹣ 2 或 n+1 为偶数时,必须能被 4 整除,结合n≤2015,即可求n 的最大值.【解答】( 1)证明: f(7)=( a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7, 21,35,依次成等差数列,所以 f( 7)具有性质P.r r﹣ 1r+1(2)解:由题意, 2C n =C n+C n,整理可得 4r(n﹣ r) =( n﹣2)( n+1),∴( n﹣2)( n+1)能被 4 整除,第 21 页(共 23 页)∵n﹣ 2、 n+1 一奇一偶,∴n﹣ 2 或 n+1 为偶数时,必须能被 4 整除,∵n≤ 2015∴n 的最大值为2012.第 22 页(共 23 页)参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn ; sxs123;742048 ;whgcn ; caoqz;minqi5 ; qiss;w3239003 ;沂蒙松; changq; zhczcb ;刘长柏;双曲线;刘老师;lcb001 (排名不分先后)菁优网2016 年 11 月 9 日第 23 页(共 23 页)。
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2016年高考模拟试卷(7)
南通市数学学科基地命题 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{}
{}=02=a A B a b ,,,,且{}=3A B I ,则b 的值为 ▲ . 2. 若复数1i z =2i m -+(i 为虚数单位)的模等于1,则实数m 的值为 ▲ .
3.对某种花卉的开放花期追踪调查,调查情况如下:
则这种花卉的平均花期为____▲____天.
4. 将编号为1,2,3的三个小球随机放入编号为1,2,3的三个盒子(每个 盒子中均有球),则编号为2的球不在编号为2的盒子中的概率为 ▲ . 5. 右图是某算法的伪代码,则输出的S 的值是 ▲ .
6. 将函数()
π()2sin 26f x x =+的图象至少向右平移 ▲ 个单位,所得图象
恰关于坐标原点对称.
7. 已知正数a ,b 满足a 2-ab 10+=,则8a b +的最小值为 ▲ . 8. 如图,在24⨯的方格纸中,若起点和终点均在格点的向量a ,b , 则向量a +b ,-a b 的夹角余弦值是 ▲ .
9. 已知各项均为正数的等比数列 {}n a 中,7892=a a a +.数列{}n b 满足2=log n n b a ,且其前10项 为45,则数列{}n a 的通项公式为 ▲ .
10.在棱长为2的正四面体P ABC -中,M ,N 分别为P A ,BC 的中点,点D 是线段PN 上一点,且 2PD DN =,则三棱锥P MBD -的体积为 ▲ .
11.在等腰直角三角形ABC 中,点B 为直角顶点,点E ,F 在边BC 上(E 在F 的左侧),且AB 3=, EF 1=,1tan 4
EAF ∠=,则线段BE 长为 ▲ .
12.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(0)(0)A t t ->,,(0)B t ,,点C 满足8AC BC ⋅=u u u r u u u r
,且点C 到 直线l :34240x y -+=的最小距离为95,则实数t 的值是 ▲ .
13. 若存在x ∈R ,使得2
342x x
x
a --≥(0a >且1a ≠)成立,则实数a 的取值范围是 ▲ .
14.设()f x 是定义在R 上的奇函数,当x ≥0时,()
12()(0)233m m f x x x m m =-+-->,若对任意
的实数x ,都有(1)()f x f x -≤成立,则m 的最大值是 ▲ .
(第5题)
(第8题)
A
B
D
C
·
E
(第17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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分14分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且sin()sin 1A B C -+=. (1)求sin cos A B 的值; (2)若2a b =,求sin A 的值.
16.(本小题满分14分)如图,在四棱锥P ABCD -中,P A ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,且AD BC ∥,
90BAD ∠=°
,PA AB =,M ,N 分别为PC ,PB 的中点, . (1)求证:MN ∥平面PAD ; (2)求证:PB ⊥平面ADMN .
17.(本小题满分14分)下图是一块平行四边形园地ABCD ,经测量,AB =20 m ,BC =10 m ,120ABC ∠=°.拟
过线段
AB 上一点E 设计一条直路EF (点F 在四边形ABCD 的边上,不计路的宽度),将该园地分为面 积之比为3:1的左、右两部分分别种植不同花卉.设EB x EF y ==,(单位:m ).
(1)当点F 与点C 重合时,试确定点E 的位置; (2)求y 关于x 的函数关系式; (3)请确定点E ,F 的位置,
18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :22221(0)y x a b
a b
+=>>的离心率为,
点()
12 33
A ,在椭圆E 上,射线AO 与椭圆E 的另一交点为
B ,点(4)P t t -,在椭圆E 内部,射线AP ,BP 与
椭圆E 的另一交点分别为C ,D . (1)求椭圆E 的方程;
(2)求证:直线CD 的斜率为定值.
P
M
C
D
N
B A
(第16题)
19.(本小题满分16分)已知函数1()ln f x a x x =+,a ∈R .
(1)若()f x 有极值,求a 的取值范围;
(2)若()f x 有经过原点的切线,求a 的取值范围及切线的条数,并说明理由.
20.(本小题满分16分)已知数列{}n a 的各项均为正数,且对任意不小于2的正整数n ,都有
123a a a +++⋅⋅⋅1n n a ka -++21n ta =-(k ,t 为常数)成立.
(1)若12k =,14t =,问:数列{}n a 是否为等差数列?并说明理由;
(2)若数列{}n a 是等比数列,求证:t =0,且0k <.
第Ⅱ卷(附加题,共40分)
21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则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 .(选修4-1:几何证明选讲)如图,C ,D 是直径为A
B 的半圆上的两个不同的点,A
C 与B
D 交于点
E ,点
F 在弦BD 上,且△ACD ∽△BCF ,证明:△ABC ∽△
B .(选修4-2:矩阵与变换) 已知矩阵1214⎡⎤
=⎢⎥-⎣⎦
A .求矩阵A 的特征值和特征向量.
C .(选修4-4:坐标系与参数方程) 在极坐标系中,两条曲线的极坐标方程分别为1ρ=,
()
2sin 6πρθ=-,它们相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.
D .(选修4-5:不等式选讲) 设1a ,2a ,3a 均为正数,且1231a a a ++=,求123111a a a ++的最小值.
【必做题】第22题、第23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.
B
(第21题A )
P
A B
C
D
第22题图
22.(本小题满分10分) 如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为梯形,AB ∥CD .若棱AB ,AD ,
AP 两两垂直,长度分别为1,2,2,且向量PC u u u r 与BD u u u r 夹角的余弦值为15
15.
(1)求CD 的长度;
(2)求直线PB 与平面PCD 所成角的正弦值.
23.(本小题满分10分)已知抛物线1C 的方程为)0(2
>=a ax y ,F 是其焦点.圆2C 的方程为
5)1(22=++y x ,直线m x y l +=2:1(0<m )是1C 、2C 的公切线.
(1)求m 与a 的值;
(2)设A 是1C 上的一动点,以A 为切点的1C 的切线l 交y 轴于点B ,设+=, 证明:点M 在一定直线上.
第23题图。