高三数学寒假作业冲刺培训班之历年真题汇编复习实战52611
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注意事项:
1.本试卷分填空题和解答题两部分,共160分,考试用时120分钟.
2.答题前,考生务必将自己的班级.姓名.学号写在答题纸的密封线内.答题时,填空题和解答题
的答案写在答题纸对应的位置上,答案写在试卷上无效,本卷考试结束后,上交答题纸.
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分。
不需要写出解答过程,请把答案直接填空在答题卡相应位置上。
1. 已知全集{}1,2,3,4,5,6U =,集合{}2,3A =,集合{}3,5B =,则(
)U
A B = ▲ .
2.复数z 满足(12i)5z +=,则z = ▲ . 3
.函数y = ▲ .
4.若曲线4()f x x x =-在点P 处的切线平行于直线3x -y =0,则点P 的坐标为 ▲ . 5.已知直线1:(2)10l ax a y +++=,2:20l ax y -+=.则“3a =-”是“1l ∥2l ”的 ▲ 条件. 6.若将函数()sin f x x ω=的图像向右平移
6
π
个单位得到的函数图像与函数4
()sin()3
g x x ωπ=-的图像重合,则|ω|的最小值为 ▲ .
7. 实数x ,y 满足121y y x x y m ≥⎧⎪
≤-⎨⎪+≤⎩
,如果目标函数z x y =-的最小值为-2,则实数m 的值为
▲ .
8. 直线10ax+y+=被圆202
2
x +y ax+a =-截得的弦长为2,则实数a 的值是▲. 9.已知)2,0(,1010)4
cos(π
θπ
θ∈=
+
,则sin(2)3
πθ-= ▲ . 10.设{}n a 是正项数列,其前n 项和n S 满足:4(1)(3)n n n S a a =-+,则n a = ▲ . 11.已知平面上三个向量OA ,OB ,OC ,满足1OA =,3OB =,2OC =,
0OA OB ⋅=,则CA CB ⋅ 的最大值为 ▲ .
12.已知
22:1O x y +=,若直线2y kx =+上总存在点P ,使得过点P 的O 的两条切
线互相垂直,则实数k 的取值范围是 ▲ .
13.函数()f x 是定义域为R 的奇函数,且x≤0时,()1
22x f x x a =-+,则函数()f x 的零点
个数是 ▲ .
14.已知实数,,z x y 为正数,则
222
xy yz
x y z +++的最大值为 ▲ .
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)如图,在xOy 平面上,点(1,0)A ,点B 在单位圆上,AOB θ∠=(0θπ<<)
(1)若点34(,)55
B -,求tan()4π
θ+的值;
(2)若OA OB OC +=,1813OB OC ⋅=,求cos()3π
θ-.
16、(本题满分14分)
在 ABC ∆中,角,,A B C 所对边分别为,,a b c ,且sin sin cos ,,
sin sin cos B C B
A A A
成等差数列.
(1)求角A 的值;
(2
)若a =,5b c +=时,求ABC ∆的面积. 17.(本小题满分15分)
设函数()(0x
x
f x ka a a -=->且1)a ≠是定义域R 上的奇函数. (1)若(1)0f >,试求不等式2
(2)(4)0f x x f x ++->的解集; (2)若3(1)2
f =
,且22()2()x x
g x a a mf x -=+-在[1,)+∞上的最小值为2-,求实数m 的取值集合.
18.(本小题满分15分)
甲方是一农场,乙方是一工厂,由于乙方生产须占用甲方的资源,因此甲方每年向乙方索赔以弥补经济损失并获得一定净收入.乙方在不赔付甲方的情况下,乙方的年利润x (元)与年产量t (吨)满足函数关系t x 2000=.若乙方每生产一吨产品必须赔付甲方s 元(以下称s 为赔付价格).
(1)将乙方的年利润w (元)表示为年产量t (吨)的函数,并求出乙方获得最大利润的年产量;
(2)甲方每年受乙方生产影响的经济损失金额2002.0t y =(元),在乙方按
照获得最大利润的产量进行生产的前提下,甲方要在索赔中获得最大净收入,应向乙方要求的赔付价格s 是多少?
19.(本小题满分16分)
设数列{}n a 的各项都是正数,且对任意*n ∈N 都有333
32123,n n a a a a S +++
+=其中n
S 为数列{}n a 的前n 项和.
(1)求证:2
2n n n a S a =-;
(2)求数列{}n a 的通项公式;
(3)设1
3(1)2n a
n n n b λ-=+-⋅(λ为非零整数,*n ∈N )试确定λ的值,使得对任意
*n ∈N ,都有1n n b b +>成立.
20.(本小题满分16分)
已知函数f(x)=ex ,g(x)=x -b ,b ∈R .
(1)若函数f(x)的图象与函数g(x)的图象相切,求b 的值; (2)设T(x)=f(x)+ag(x),a ∈R ,求函数T(x)的单调增区间;
(3)设h(x)=|g(x)|·f(x),b <1.若存在x1,x2∈,使|h(x1)-h(x2)|>1成立,求b 的取值范围.
苏州市第五中学第一学期阶段测试
数 学试 题Ⅱ
(全卷满分40分,考试时间30分钟)
.12
21.(本小题满分10分)
已知矩阵12a A b ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦
,属于特征值4的一个特征向量为23⎡⎤⎢⎥⎣⎦,求2A . 22.(本小题满分10分)
已知直线l
的参数方程为12(x t
y ⎧=-+
⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数),以坐标原点为极点,x 轴的非半轴为
极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为2sin 2cos ρ=θθ-,若直线l 与曲线C 交于
A 、
B 两点,求线段AB 的长.
23.(本小题满分10分)
已知某校有甲、乙两个兴趣小组,其中甲组有2名男生、3名女生,乙组有3名男生、1名女生,学校计划从两兴趣小组中随机各选2名成员参加某项活动. (1)求选出的4名选手中恰好有1名女生的选派方法数;
(2)记X 为选出的4名选手的人数,求X 的概率分布和数学期望. 24. (本小题满分10分)
已知30123(1)(1)(1)(1)...(1),n n n x a a x a x a x a x +=+-+-+-++-(其中*n ∈N ) (1)求0a 及1n
n
i i S a ==∑;
(2)试比较n S 与2
(2)22n n n -+的大小,并说明理由. 苏州市第五中学第一学期阶段测试
高三数学(参考答案)
一、填空题:
1.{}2 2.12i - 3.1
[,)2+∞4.(1,0) 5.充分不必要
6.4 7.8 8.2-9 10.21n +
11.2+.(,1][1,)-∞-+∞ 13.3 14.
二、解答题:
15.(1)由于34(,)55B -,AOB θ∠=,所以3cos 5θ=-,4sin 5
θ=,4
tan 3θ=-,3分
所以1tan 1
tan()41tan 7
πθθθ++==--; 6分
(2)由于(1,0)OA =,(cos ,sin )OB θθ=, 所以(1cos ,sin )OC OA OB θθ=+=+, 8分
22218
cos (1cos )sin cos cos sin 13
OC OB θθθθθθ⋅=⨯++=++=. 所以5cos 13θ=
,所以12
sin 13
θ=,12分
所以cos()cos cos sin sin 333
πππ
θθθ-=+=分 16、(本题满分14分) (I )、由
sin sin cos ,,sin sin cos B C B A A A 成等差数列知sin cos sin 2sin cos sin B B C
A A A
+= 2分
法1sin cos cos sin 2sin cos sin()sin 2sin cos B A B A C A B A C C A ⇒+=⇒+== 所以1cos 23
A A π
=
⇒= 6分 法2222
2222222
2222222122a c b b c a c b ac b c b c a bc b c a a a b c a bc
+-⎛⎫+-⇒+=⇒+=⇒+-= ⎪+-+-⎝⎭ 所以1cos 23
A A π
=
⇒= 6分 (II)、由余弦定理知()2
2
2
2
3a b c bc b c bc =+-=+-8分
代入5a b c =+=得5bc =11分
所以1sin 2S bc A =
=14分 17.解:⑴∵()f x 是定义域为R 上的奇函数, ∴(0)0101f k k =⇒-=⇒=.2分 ∵(1)0f >,∴1
0a a
-
>,又0a >且1a ≠,∴1a >. 4分 易知()f x 在R 上单调递增,∴原不等式化为:2
(2)(4)f x x f x +>-, ∴224x x x +>-,即2340x x +->,解得1x >或4x <-. ∴不等式的解集为(,4)(1,)-∞-⋃+∞.7分 ⑵∵3(1)2f =
,∴13
2
a a -=,即22320a a --=, 解得2a =或1
2
a =-(舍去).9分
从而222()2
22(22)(22)2(22)2x
x x x x x x x g x m m ----=+--=---+.
令22x x
t -=-,则2
()()22h t g x t mt ==-+.∵1x ≥,∴3
2
t ≥
.11分
∴222
3()22()2()2
h t t mt t m m t =-+=--+≥.
当32m ≥
时,则当t m =时,2
min ()22h t m =-+=-,解得2m =;13分 当32m <时,则当32t =时,min 17()324h t m =-=-,解得253122
m =>,(舍去).
综上所述,2m =.15分
18.解:(解:(1)乙方的实际年利润为:st t w -=20000≥t . 3分
s
s t s st t w 2
21000)1000(2000+--=-=,当2
1000⎪⎭⎫ ⎝⎛=s t 时,w 取得最大值. 所以乙方取得最大年利润的年产量
2
1000⎪⎭⎫
⎝⎛=s t (吨). 6分
(2)设甲方净收入为v 元,则2002.0t st v -=.
将2
1000⎪⎭
⎫ ⎝⎛=s t 代入上式,
4
3
2100021000s
s v ⨯-=. 9得:分 又
令0='v ,得20=s .
当20<s 时,0>'v ;当20>s 时,0<'v ,所以20=s 时,v 取得最大值.14分 因此甲方向乙方要求赔付价格20=s (元/吨)时,获最大净收入.15分
19.解:(解:(1)证明:由已知得,当32
111,n a a ==时
11333
32123333
3212311
3
1112
121210,1
2()()()0,=21,12n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n
n n n
a a n a a a a S a a a a S a S S S S a S S a a S S S S a a S a n a a S a ------->∴=≥+++
+=+++
+==-+=+>∴=+-∴=-==∴=-又
当时① ②
由①-②得又当时适合上式. 5分
(2)解由(1)知:2
2n n n a S a =-③
2
111221111
112,22()01
{}1,1{}n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a S a a a S S a a a a a a a a a a a n
---------≥=---=--+=++>∴-=∴∴=当时④
由③④得数列是以首项为公差为的等差数列数列的通项公式为
232325
5
1000810001000(8000)
s v s s s ⨯-'=-+=
10分
(3)
1,3(1)2n n n n n a n b λ-=∴=+-⋅
1
1
1
11111,33(1)2
(1)
2233(1)20(1))n n n n n n
n n n n n n n n n b b b b λλλλ++-++--->-=-+-⋅--⋅=⋅--⋅>-<要使恒成立即恒成立
3
即(恒成立
2
12分
11
))1,1
n n n λλ--<∴<3
①当为奇数时,即(恒成立
23又(的最小值为2
111,)),101,,n n n n
n n N b b λλλλλλ--*+>-∴>-<<≠∴=-∈>3
②当为偶数时即(恒成立
2
333又-(的最大值为-222
3
即-,又且为整数
2
使得对任意都有 16分
20.解:(1)设切点为(t ,et),因为函数f(x)的图象与函数g(x)的图象相切, 所以et =1,且et =t -b ,
解得b =-1. ……………………………………4分 (2)T(x)=ex +a(x -b),T′(x)=ex +a . 当a≥0时,T′(x)>0恒成立.
当a <0时,由T′(x)>0,得x >ln(-a). …………………………………6分 所以,当a≥0时,函数T(x)的单调增区间为(-∞,+∞);
当a <0时,函数T(x)的单调增区间为(ln(-a),+∞). ………………8分
(3)h(x)=|g(x)|·f(x)=⎩⎨⎧(x -b)ex , x≥b ,
-(x -b)ex , x <b.
当x>b 时,h′(x)=(x -b +1)ex >0,所以h(x)在(b ,+∞)上为增函数; 当x<b 时,h′(x)=-(x -b +1)ex ,
因为b -1<x <b 时,h′(x)=-(x -b +1)ex <0,所以h(x)在(b -1,b)上是减函数; 因为x <b -1时, h′(x)=-(x -b +1)ex >0,所以h(x)在(-∞,b -1)上是增函数.
…………………10分
① 当b≤0时,h(x)在(0,1)上为增函数.
所以h(x)max =h(1)=(1-b)e ,h(x)min =h(0)=-b .
由h(x)max -h(x)min >1,得b <1,所以b≤0. …………………12分 ②当0<b <e
e +1
时,
因为b <x <1时, h′(x)=(x -b +1)ex >0,所以h(x)在(b ,1)上是增函数, 因为0<x <b 时, h′(x)=-(x -b +1)ex <0,所以h(x)在(0,b)上是减函数. 所以h(x)max =h(1)=(1-b)e ,h(x)min =h(b)=0. 由h(x) max -h(x) min >1,得b <e -1
e .
因为0<b <e
e +1,所以0<b <e -1e . ………………14分
③当
e
e +1
≤b <1时, 同理可得,h(x)在(0,b)上是减函数,在(b ,1)上是增函数. 所以h(x)max =h(0)=b ,h(x)min =h(b)=0.
因为b <1,所以h(x)max -h(x)min >1不成立.
综上,b 的取值范围为(-∞,e -1
e ). …………………………16分
数 学试 题Ⅱ
21.由条件,1224233a b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤
=⎢
⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦∴
238
2612a b +=⎧⎨+=⎩
,解得23a b =⎧⎨
=⎩……5分 ∵1232A ⎡⎤=⎢
⎥⎣⎦, ∴2
76910A ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦
……10分 22.由2sin 2cos ρθθ=-,可得ρ2=2ρsin θ-2ρcos θ,
所以曲线C 的直角坐标方程为x2+y2=2y -2x , 标准方程为(x +1)2+(y -1)2=2. 直线l 的方程为化成普通方程为x -y +1=0.……………………4分
圆心到直线l 的距离为d =
=
,
所求弦长L == ……………………10分 23.(1)选出的4名选手中恰好有一名女生的选派方法数为11212
33321C C C C ⋅⋅+=种.…3分 (2)X 的可能取值为0,1,2,3. ………………5分
23225431(0)10620C P X C C ====⨯, 1121
233322
5423337
(1)10620
C C C C P X C C +⨯⨯+====⨯, 21332254333
(3)10620
C C P X C C ⨯====⨯,
(2)1(0)(1)(3)P X P X P X P X ==-=-=-=9
20
=
. ………………8分 X 的概率分布为:
179317
()01232020202010
E X =⨯
+⨯+⨯+⨯=
. ………………10分 24.(1)令1x =,则02n a =,令2x =, 则
3n
n i
i a
==∑,∴32n n n S =-; 3分
(2)要比较n S 与2
(2)22n
n n -+的大小,即比较:3n 与2
(1)22n
n n -+的大小, 当1n =时,2
3(1)22n
n
n n >-+;当2,3n =时,2
3(1)22n
n
n n <-+; 当4,5n =时,2
3(1)22n
n
n n >-+; 5分
猜想:当4n ≥时4n ≥时,2
3(1)22n
n
n n >-+,下面用数学归纳法证明: 由上述过程可知,4n =4n =时结论成立,
假设当(4)n k k =≥,(4)n k k =≥时结论成立,即2
3(1)22n
n
n n >-+, 两边同乘以3 得1
21223
3[(1)22]22(1)[(3)2442]k k k k k k k k k k k ++>-+=+++-+--
22(3)2442(3)24(2)6(2)24(2)(1)60k k k k k k k k k k k k -+--=-+--+=-+-++>
∴1
123
[(1)1]22(1)k k k k ++>+-++,即1n k =+时结论也成立,
∴当4n ≥时,2
3(1)22n
n
n n >-+成立. 综上得,当1n =时,2
3(1)22n
n
n n >-+; 当2,3n =时,2
3(1)22n
n
n n
<-+;当4,n n N
*
≥∈时,2
3(1)22n n n n
>-+
一、选择题:本小题共8小题,每小题5分,共40分.
1.(5分)已知复数z满足(3+4i)z=25,则z=()
A.3﹣4i
B.3+4i
C.﹣3﹣4i
D.﹣3+4i
2.(5分)已知集合M{﹣1,0,1},N={0,1,2},则M∪N=()
A.{0,1}
B.{﹣1,0,1,2}
C.{﹣1,0,2}
D.{﹣1,0,1}
3.(5分)若变量x,y满足约束条件,且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和
n,则m﹣n=()
A.5
B.6
C.7
D.8
4.(5分)若实数k满足0<k<9,则曲线﹣=1与曲线﹣=1的()
A.焦距相等
B.实半轴长相等
C.虚半轴长相等
D.离心率相等
5.(5分)已知向量=(1,0,﹣1),则下列向量中与成60°夹角的是()
A.(﹣1,1,0)
B.(1,﹣1,0)
C.(0,﹣1,1)
D.(﹣1,0,1)
6.(5分)已知某地区中小学学生的近视情况分布如图1和图2所示,为了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取2%的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别为()
A.200,20
B.100,20
C.200,10
D.100,10
7.(5分)若空间中四条两两不同的直线l1,l2,l3,l4,满足l1⊥l2,l2⊥l3,l3⊥l4,则下列结论一定正确的是()
A.l1⊥l4
B.l1∥l4
C.l1与l4既不垂直也不平行
D.l1与l4的位置关系不确定
8.(5分)设集合A={(x1,x2,x3,x4,x5)|xi∈{﹣1,0,1},i={1,2,3,4,5},那么
集合A中满足条件“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”的元素个数为()
A.60
B.90
C.120
D.130
二、填空题:本大题共5小题,考生作答6小题,每小题5分,满分25分.(一)必做题(9~13题)
9.(5分)不等式|x﹣1|+|x+2|≥5的解集为.
10.(5分)曲线y=e﹣5x+2在点(0,3)处的切线方程为.
11.(5分)从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,则这七个数的中位数是6的概率为.
12.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=2b,则=.
13.(5分)若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20=.(二)、选做题(14~15题,考生只能从中选作一题)【坐标系与参数方程选做题】
14.(5分)(极坐标与参数方程)在极坐标系中,曲线C1和C2的方程分别为ρsin2θ=cosθ和ρsinθ=1.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,则曲线C1和C2交点的直角坐标为.
【几何证明选讲选做题】
15.如图,在平行四边形ABCD中,点E在AB上且EB=2AE,AC与DE交于点F,则
=.
三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=.
(1)求A的值;
(2)若f(θ)+f(﹣θ)=,θ∈(0,),求f(﹣θ).
17.(13分)随机观测生产某种零件的某工作厂25名工人的日加工零件个数(单位:件),获得数据如下:30,42,41,36,44,40,37,37,25,45,29,43,31,36,
49,34,33,43,38,42,32,34,46,39,36.根据上述数据得到样本的频率分布表如下:
分组频数频率
[25,30] 3 0.12
(30,35] 5 0.20
(35,40] 8 0.32
(40,45] n1 f1
(45,50] n2 f2
(1)确定样本频率分布表中n1,n2,f1和f2的值;
(2)根据上述频率分布表,画出样本频率分布直方图;
(3)根据样本频率分布直方图,求在该厂任取4人,至少有1人的日加工零件数落在区间(30,35]的概率.
18.(13分)如图,四边形ABCD为正方形.PD⊥平面ABCD,∠DPC=30°,AF⊥PC于点F,FE∥CD,交PD于点E.
(1)证明:CF⊥平面ADF;
(2)求二面角D﹣AF﹣E的余弦值.
19.(14分)设数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=2nan+1﹣3n2﹣4n,n∈N*,且S3=15. (1)求a1,a2,a3的值;
(2)求数列{an}的通项公式.
20.(14分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为(,0),离心率为. (1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.
21.(14分)设函数f(x)=,其中k<﹣2.
(1)求函数f(x)的定义域D(用区间表示);
(2)讨论函数f(x)在D上的单调性;
(3)若k<﹣6,求D上满足条件f(x)>f(1)的x的集合(用区间表示).
高考模拟题复习试卷习题资料高考数学试卷(理科)(附详细答案) (3)
参考答案与试题解析
一、选择题:本小题共8小题,每小题5分,共40分.
1.(5分)已知复数z满足(3+4i)z=25,则z=()
A.3﹣4i
B.3+4i
C.﹣3﹣4i
D.﹣3+4i
【分析】根据题意利用两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,计算求得z 的值.
【解答】解:∵复数z满足(3+4i)z=25,则z====3﹣4i,
故选:A.
【点评】本题主要考查两个复数代数形式的乘除法,虚数单位i的幂运算性质,属于基础题.
2.(5分)已知集合M{﹣1,0,1},N={0,1,2},则M∪N=()
A.{0,1}
B.{﹣1,0,1,2}
C.{﹣1,0,2}
D.{﹣1,0,1}
【分析】根据集合的基本运算即可得到结论.
【解答】解:∵集合M{﹣1,0,1},N={0,1,2},
∴M∪N={﹣1,0,1,2},
故选:B.
【点评】本题主要考查集合的基本运算,比较基础.
3.(5分)若变量x,y满足约束条件,且z=2x+y的最大值和最小值分别为m和
n,则m﹣n=()
A.5
B.6
C.7
D.8
【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用z的几何意义,进行平移即可得到结论.
【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
由z=2x+y,得y=﹣2x+z,
平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点A,
直线y=﹣2x+z的截距最小,此时z最小,
由,解得,
即A(﹣1,﹣1),此时z=﹣2﹣1=﹣3,此时n=﹣3,
平移直线y=﹣2x+z,由图象可知当直线y=﹣2x+z经过点B,
直线y=﹣2x+z的截距最大,此时z最大,
由,解得,
即B(2,﹣1),此时z=2×2﹣1=3,即m=3,
则m﹣n=3﹣(﹣3)=6,
故选:B.
【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用z的几何意义,利用数形结合是解决本题的关键.
4.(5分)若实数k满足0<k<9,则曲线﹣=1与曲线﹣=1的()
A.焦距相等
B.实半轴长相等
C.虚半轴长相等
D.离心率相等
【分析】根据k的取值范围,判断曲线为对应的双曲线,以及a,b,c的大小关系即可得到结论.
【解答】解:当0<k<9,则0<9﹣k<9,16<25﹣k<25,
即曲线﹣=1表示焦点在x轴上的双曲线,其中a2=25,b2=9﹣k,c2=34﹣k,
曲线﹣=1表示焦点在x轴上的双曲线,其中a2=25﹣k,b2=9,c2=34﹣k,
即两个双曲线的焦距相等,
故选:A.
【点评】本题主要考查双曲线的方程和性质,根据不等式的范围判断a,b,c是解决本题的关键.
5.(5分)已知向量=(1,0,﹣1),则下列向量中与成60°夹角的是()
A.(﹣1,1,0)
B.(1,﹣1,0)
C.(0,﹣1,1)
D.(﹣1,0,1)【分析】根据空间向量数量积的坐标公式,即可得到结论.
【解答】解:不妨设向量为=(x,y,z),
A.若=(﹣1,1,0),则cosθ==,不满足条件.
B.若=(1,﹣1,0),则cosθ===,满足条件.
C.若=(0,﹣1,1),则cosθ==,不满足条件.
D.若=(﹣1,0,1),则cosθ==,不满足条件.
故选:B.
【点评】本题主要考查空间向量的数量积的计算,根据向量的坐标公式是解决本题的关键.
6.(5分)已知某地区中小学学生的近视情况分布如图1和图2所示,为了解该地区中小学生的近视形成原因,用分层抽样的方法抽取2%的学生进行调查,则样本容量和抽取的高中生近视人数分别为()
A.200,20
B.100,20
C.200,10
D.100,10
【分析】根据图1可得总体个数,根据抽取比例可得样本容量,计算分层抽样的抽取比例,求得样本中的高中学生数,再利用图2求得样本中抽取的高中学生近视人数.
【解答】解:由图1知:总体个数为3500+2000+4500=10000,
∴样本容量=10000×2%=200,
分层抽样抽取的比例为,
∴高中生抽取的学生数为40,
∴抽取的高中生近视人数为40×50%=20.
故选:A.
【点评】本题借助图表考查了分层抽样方法,熟练掌握分层抽样的特征是关键.
7.(5分)若空间中四条两两不同的直线l1,l2,l3,l4,满足l1⊥l2,l2⊥l3,l3⊥l4,则下列结论一定正确的是()
A.l1⊥l4
B.l1∥l4
C.l1与l4既不垂直也不平行
D.l1与l4的位置关系不确定
【分析】根据在空间中垂直于同一直线的二直线的位置关系是平行、相交或异面可得,∴l1与l4的位置关系不确定.
【解答】解:∵l1⊥l2,l2⊥l3,∴l1与l3的位置关系不确定,
又l4⊥l3,∴l1与l4的位置关系不确定.
故A、B、C错误.
故选:D.
【点评】本题考查了空间直线的垂直关系的判定,考查了学生的空间想象能力,在空间中垂直于同一直线的二直线的位置关系是平行、相交或异面.
8.(5分)设集合A={(x1,x2,x3,x4,x5)|xi∈{﹣1,0,1},i={1,2,3,4,5},那么
集合A中满足条件“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”的元素个数为()
A.60
B.90
C.120
D.130
【分析】从条件“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”入手,讨论xi所有取值的可能性,分为5个数值中有2个是0,3个是0和4个是0三种情况进行讨论.
【解答】解:由于|xi|只能取0或1,且“1≤|x1|+|x2|+|x3|+|x4|+|x5|≤3”,因此5个数值中有2个是0,3个是0和4个是0三种情况:
①xi中有2个取值为0,另外3个从﹣1,1中取,共有方法数:;
②xi中有3个取值为0,另外2个从﹣1,1中取,共有方法数:;
③xi中有4个取值为0,另外1个从﹣1,1中取,共有方法数:.
∴总共方法数是++=130.
即元素个数为130.
故选:D.
【点评】本题看似集合题,其实考察的是用排列组合思想去解决问题.其中,分类讨论的方法是在概率统计中经常用到的方法,也是高考中一定会考查到的思想方法.
二、填空题:本大题共5小题,考生作答6小题,每小题5分,满分25分.(一)必做题(9~13题)
9.(5分)不等式|x﹣1|+|x+2|≥5的解集为(﹣∞,﹣3]∪[2,+∞) .
【分析】把原不等式去掉绝对值,转化为与之等价的三个不等式组,分别求得每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.
【解答】解:由不等式|x﹣1|+|x+2|≥5,可得①,或②,或③.
解①求得x≤﹣3,解②求得 x∈∅,解③求得x≥2.
综上,不等式的解集为(﹣∞,﹣3]∪[2,+∞),
故答案为:(﹣∞,﹣3]∪[2,+∞).
【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.
10.(5分)曲线y=e﹣5x+2在点(0,3)处的切线方程为 y=﹣5x+3. .
【分析】利用导数的几何意义求得切线的斜率,点斜式写出切线方程.
【解答】解;y′=﹣5e﹣5x,∴k=﹣5,
∴曲线y=e﹣5x+2在点(0,3)处的切线方程为y﹣3=﹣5x,即y=﹣5x+3.
故答案为:y=﹣5x+3
【点评】本题主要考查利用导数的几何意义求曲线的切线方程,属基础题.
11.(5分)从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,则这七个数的中位数是6的概率为.
【分析】根据条件确定当中位数为6时,对应的条件即可得到结论
【解答】解:从0,1,2,3,4,5,6,7,8,9中任取七个不同的数,有C107种方法,
若七个数的中位数是6,则只需从0,1,2,3,4,5,选3个,从7,8,9中选3个不同的数即可,有C63种方法,则这七个数的中位数是6的概率P==,
故答案为:.
【点评】本题主要考查古典概率的计算,注意中位数必须是按照从小到大的顺序进行排列的.比较基础.
12.(5分)在△ABC中,角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,已知bcosC+ccosB=2b,则= 2 .
【分析】已知等式利用正弦定理化简,再利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,再利用正弦定理变形即可得到结果.
【解答】解:将bcosC+ccosB=2b,利用正弦定理化简得:sinBcosC+sinCcosB=2sinB,
即sin(B+C)=2sinB,
∵sin(B+C)=sinA,
∴sinA=2sinB,
利用正弦定理化简得:a=2b,
则=2.
故答案为:2
【点评】此题考查了正弦定理,以及两角和与差的正弦函数公式,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.
13.(5分)若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e5,则lna1+lna2+…+lna20=
50 .
【分析】直接由等比数列的性质结合已知得到a10a11=e5,然后利用对数的运算性质化简后得答案.
【解答】解:∵数列{an}为等比数列,且a10a11+a9a12=2e5,
∴a10a11+a9a12=2a10a11=2e5,
∴a10a11=e5,
∴lna1+lna2+…lna20=ln(a1a2…a20)=ln(a10a11)10
=ln(e5)10=lne50=50.
故答案为:50.
【点评】本题考查了等比数列的运算性质,考查对数的运算性质,考查了计算能力,是基础题.
(二)、选做题(14~15题,考生只能从中选作一题)【坐标系与参数方程选做题】
14.(5分)(极坐标与参数方程)在极坐标系中,曲线C1和C2的方程分别为ρsin2θ=cosθ和ρsinθ=1.以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为x轴的正半轴,建立平面直角坐标系,则曲线C1和C2交点的直角坐标为(1,1) .
【分析】首先运用x=ρcosθ,y=ρsinθ,将极坐标方程化为普通方程,然后组成方程组,解之求交点坐标.
【解答】解:曲线C1:ρsin2θ=cosθ,即为ρ2sin2θ=ρcosθ,
化为普通方程为:y2=x,
曲线ρsinθ=1,化为普通方程为:y=1,
联立,
即交点的直角坐标为(1,1).
故答案为:(1,1).
【点评】本题考查极坐标方程和普通方程的互化,考查解方程的运算能力,属于基础题【几何证明选讲选做题】
15.如图,在平行四边形ABCD中,点E在AB上且EB=2AE,AC与DE交于点F,则
= 9 .
【分析】利用ABCD是平行四边形,点E在AB上且EB=2AE,可得=,利用△CDF∽△AEF,可求.
【解答】解:∵ABCD是平行四边形,点E在AB上且EB=2AE,
∴=,
∵ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD,
∴△CDF∽△AEF,
∴=()2=9.
故答案为:9.
【点评】本题考查相似三角形的判定,考查三角形的面积比,属于基础题.
三、解答题:本大题共6小题,满分80分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.
16.(12分)已知函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=.
(1)求A的值;
(2)若f(θ)+f(﹣θ)=,θ∈(0,),求f(﹣θ).
【分析】(1)由函数f(x)的解析式以及f()=,求得A的值.
(2)由(1)可得f(x)=sin(x+),根据f(θ)+f(﹣θ)=,求得cosθ 的值,再由θ∈(0,),求得s inθ 的值,从而求得f(﹣θ)的值.
【解答】解:(1)∵函数f(x)=Asin(x+),x∈R,且f()=.
∴Asin(+)=Asin=A•=,
∴A=.
(2)由(1)可得 f(x)=sin(x+),
∴f(θ)+f(﹣θ)=sin(θ+)+sin(﹣θ+)=2sin cosθ=cosθ=,
∴cosθ=,再由θ∈(0,),可得sinθ=.
∴f(﹣θ)=sin(﹣θ+)=sin(π﹣θ)=sinθ=.
【点评】本题主要考查三角函数的恒等变换,同角三角函数的基本关系,属于中档题. 17.(13分)随机观测生产某种零件的某工作厂25名工人的日加工零件个数(单位:件),获得数据如下:30,42,41,36,44,40,37,37,25,45,29,43,31,36,49,34,33,43,38,42,32,34,46,39,36.根据上述数据得到样本的频率分布表如下:
分组频数频率
[25,30] 3 0.12
(30,35] 5 0.20
(35,40] 8 0.32
(40,45] n1 f1
(45,50] n2 f2
(1)确定样本频率分布表中n1,n2,f1和f2的值;
(2)根据上述频率分布表,画出样本频率分布直方图;
(3)根据样本频率分布直方图,求在该厂任取4人,至少有1人的日加工零件数落在区间(30,35]的概率.
【分析】(1)利用所给数据,可得样本频率分布表中n1,n2,f1和f2的值;
(2)根据上述频率分布表,可得样本频率分布直方图;
(3)利用对立事件可求概率.
【解答】解:(1)(40,45]的频数n1=7,频率f1=0.28;(45,50]的频数n2=2,频率f2=0.08;
(2)频率分布直方图:
(3)设在该厂任取4人,没有一人的日加工零件数落在区间(30,35]为事件A,则至少有一人的日加工零件数落在区间(30,35]为事件,
已知该厂每人日加工零件数落在区间(30,35]的概率为,
∴P(A)==,
∴P()=1﹣P(A)=,
∴在该厂任取4人,至少有1人的日加工零件数落在区间(30,35]的概率为.
【点评】本题考查了频数分布表,频数分布直方图和概率的计算,属于中档题.
18.(13分)如图,四边形ABCD为正方形.PD⊥平面ABCD,∠DPC=30°,AF⊥PC于点F,FE∥CD,交PD于点E.
(1)证明:CF⊥平面ADF;
(2)求二面角D﹣AF﹣E的余弦值.
【分析】(1)结合已知又直线和平面垂直的判定定理可判PC⊥平面ADF,即得所求;(2)由已知数据求出必要的线段的长度,建立空间直角坐标系,由向量法计算即可.
【解答】解:(1)∵PD⊥平面ABCD,∴PD⊥AD,
又CD⊥AD,PD∩CD=D,∴AD⊥平面PCD,
∴AD⊥PC,又AF⊥PC,
∴PC⊥平面ADF,即CF⊥平面ADF;
(2)设AB=1,在RT△PDC中,CD=1,∠DPC=30°,
∴PC=2,PD=,由(1)知CF⊥DF,
∴DF=,AF==,
∴CF==,又FE∥CD,
∴,∴DE=,同理可得EF=CD=,
如图所示,以D为原点,建立空间直角坐标系,
则A(0,0,1),E(,0,0),F(,,0),P(,0,0),C(0,1,0)设向量=(x,y,z)为平面AEF的法向量,则有,,
∴,令x=4可得z=,∴=(4,0,),
由(1)知平面ADF的一个法向量为=(,1,0),
设二面角D﹣AF﹣E的平面角为θ,可知θ为锐角,
cosθ=|c os<,>|===
∴二面角D﹣AF﹣E的余弦值为:
【点评】本题考查用空间向量法求二面角的余弦值,建立空间直角坐标系并准确求出相关点的坐标是解决问题的关键,属中档题.
19.(14分)设数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=2nan+1﹣3n2﹣4n,n∈N*,且S3=15. (1)求a1,a2,a3的值;
(2)求数列{an}的通项公式.
【分析】(1)在数列递推式中取n=2得一关系式,再把S3变为S2+a3得另一关系式,联立可求a3,然后把递推式中n取1,再结合S3=15联立方程组求得a1,a2;
(2)由(1)中求得的a1,a2,a3的值猜测出数列的一个通项公式,然后利用数学归纳法证明.
【解答】解:(1)由Sn=2nan+1﹣3n2﹣4n,n∈N*,得:
S2=4a3﹣20 ①
又S3=S2+a3=15 ②
联立①②解得:a3=7.
再在Sn=2nan+1﹣3n2﹣4n中取n=1,得:
a1=2a2﹣7 ③
又S3=a1+a2+7=15 ④
联立③④得:a2=5,a1=3.
∴a1,a2,a3的值分别为3,5,7;
(2)∵a1=3=2×1+1,a2=5=2×2+1,a3=7=2×3+1.
由此猜测an=2n+1.
下面由数学归纳法证明:
1、当n=1时,a1=3=2×1+1成立.
2、假设n=k时结论成立,即ak=2k+1.
那么,当n=k+1时,
由Sn=2nan+1﹣3n2﹣4n,得,
,
两式作差得:.
∴
==2(k+1)+1.
综上,当n=k+1时结论成立.
∴an=2n+1.
【点评】本题考查数列递推式,训练了利用数学归纳法证明与自然数有关的命题,考查了
学生的灵活应变能力和计算能力,是中档题.
21.(14分)设函数f(x)=,其中k<﹣2.
(1)求函数f(x)的定义域D(用区间表示);
(2)讨论函数f(x)在D上的单调性;
(3)若k<﹣6,求D上满足条件f(x)>f(1)的x的集合(用区间表示).
【分析】(1)利用换元法,结合函数成立的条件,即可求出函数的定义域.
(2)根据复合函数的定义域之间的关系即可得到结论.
(3)根据函数的单调性,即可得到不等式的解集.
【解答】解:(1)设t=x2+2x+k,则f(x)等价为y=g(t)=,
要使函数有意义,则t2+2t﹣3>0,解得t>1或t<﹣3,
即x2+2x+k>1或x2+2x+k<﹣3,
则(x+1)2>2﹣k,①或(x+1)2<﹣2﹣k,②,
∵k<﹣2,∴2﹣k>﹣2﹣k,
由①解得x+1>或x+1,即x>﹣1或x,
由②解得﹣<x+1<,即﹣1﹣<x<﹣1+,
综上函数的定义域为(﹣1,+∞)∪(﹣∞,﹣1﹣)∪(﹣1﹣,﹣1+).
(2)f′(x)==
=﹣,
由f'(x)>0,即2(x2+2x+k+1)(x+1)<0,则(x+1+)(x+1﹣)(x+1)<0 解得x<﹣1﹣或﹣1<x<﹣1+,结合定义域知,x<﹣1﹣或﹣1<x<﹣1+,
即函数的单调递增区间为:(﹣∞,﹣1﹣),(﹣1,﹣1+),
同理解得单调递减区间为:(﹣1﹣,﹣1),(﹣1+,+∞).
(3)由f(x)=f(1)得(x2+2x+k)2+2(x2+2x+k)﹣3=(3+k)2+2(3+k)﹣3,
则[(x2+2x+k)2﹣(3+k)2]+2[(x2+2x+k)﹣(3+k)]=0,
∴(x2+2x+2k+5)(x2+2x﹣3)=0
即(x+1+)(x+1﹣)(x+3)(x﹣1)=0,
∴x=﹣1﹣或x=﹣1+或x=﹣3或x=1,
∵k<﹣6,
∴1∈(﹣1,﹣1+),﹣3∈(﹣1﹣,﹣1),
∵f(﹣3)=f(1)=f(﹣1﹣)=f(﹣1+),
且满足﹣1﹣∈(﹣∞,﹣1﹣),﹣1+∈(﹣1+,+∞),
由(2)可知函数f(x)在上述四个区间内均单调递增或递减,结合图象,要使f(x)>f (1)的集合为:
()∪(﹣1﹣,﹣3)∪(1,﹣1+)∪(﹣1+,﹣1+).
【点评】本题主要考查函数定义域的求法,以及复合函数单调性之间的关系,利用换元法是解决本题的关键,综合性较强,难度较大.
20.(14分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的右焦点为(,0),离心率为. (1)求椭圆C的标准方程;
(2)若动点P(x0,y0)为椭圆C外一点,且点P到椭圆C的两条切线相互垂直,求点P 的轨迹方程.
【分析】(1)根据焦点坐标和离心率求得a和b,则椭圆的方可得.
(2)设出切线的方程,带入椭圆方程,整理后利用△=0,整理出关于k的一元二次方程,利用韦达定理表示出k1•k2,进而取得x0和y0的关系式,即P点的轨迹方程.
【解答】解:(1)依题意知,求得a=3,b=2,
∴椭圆的方程为+=1.
(2)①当两条切线中有一条斜率不存在时,即A、B两点分别位于椭圆长轴与短轴的端点,P的坐标为(±3,±2),符合题意,
②当两条切线斜率均存在时,设过点P(x0,y0)的切线为y=k(x﹣x0)+y0,
+=+=1,整理得(9k2+4)x2+18k(y0﹣kx0)x+9[(y0﹣kx0)
2﹣4]=0,
∴△=[18k(y0﹣kx0)]2﹣4(9k2+4)×9[(y0﹣kx0)2﹣4]=0,
整理得(x02﹣9)k2﹣2x0×y0×k+(y02﹣4)=0,
∴﹣1=k1•k2==﹣1,
∴x02+y02=13.
把点(±3,±2)代入亦成立,
∴点P的轨迹方程为:x2+y2=13.
【点评】本题主要考查了椭圆的标准方程,轨迹方程的相关问题.对于求轨迹方程,最重要的是建立模型求得x和y关系.。