2016届高考数学(理)二轮复习标准练高考大题(3)
2016全国高考卷Ⅱ-理科数学试题及答案
专业课原理概述部分一、选择题(每题1分,共5分)1. 若复数z满足|z1|=|z+1|,则z在复平面内对应的点位于( )A. y轴上B. x轴上C. 直线y=x上D. 直线y=x上2. 设集合A={x|x²3x+2=0},则集合A的元素个数为( )A. 0B. 1C. 2D. 33. 函数f(x)=x²+2x+1的图像是( )A. 向上开口的抛物线B. 向下开口的抛物线C. 经过原点的直线D. 不经过原点的直线4. 在等差数列{an}中,若a1=1,a3=3,则公差d为( )A. 1B. 2C. 3D. 45. 若向量a=(1, 2),b=(2, 1),则2a+3b=( )A. (4, 7)B. (7, 4)C. (4, 7)D. (7, 4)二、判断题(每题1分,共5分)1. 任何两个实数的和都是实数。
( )2. 若a>b,则ac>bc。
( )3. 对于任意的实数x,都有(x²)²=x⁴。
( )4. 两个平行线的斜率相等。
( )5. 若矩阵A的行列式为0,则A不可逆。
( )三、填空题(每题1分,共5分)1. 若log₂x=3,则x=______。
2. 若sinθ=1/2,且θ在第二象限,则cosθ=______。
3. 二项式展开式(a+b)⁵中,含a²b³的项为______。
4. 若等比数列{bn}中,b1=2,公比q=3,则b4=______。
5. 平面直角坐标系中,点(3, 4)关于原点的对称点坐标为______。
四、简答题(每题2分,共10分)1. 请解释什么是导数。
2. 请简述直线的斜率截距式。
3. 请说明什么是矩阵的逆。
4. 请举例说明什么是排列。
5. 请解释什么是极限。
五、应用题(每题2分,共10分)1. 已知函数f(x)=2x3,求f(5)的值。
2. 计算不等式2x3>7的解集。
3. 某企业生产一种产品,固定成本为200元,每生产一件产品可变成本为20元,若产品售价为50元,求生产x件产品的总利润。
2016届高考数学(浙江专用理科)二轮专题精练规范练4Word版含解析
规范练四 解析几何问题1.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为12,右焦点到直线l 1:3x +4y =0的距离为35.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 2:y =kx +m (km ≠0)与椭圆C 交于A ,B 两点,且线段AB 的中点恰好在直线l 1上,求△OAB 的面积S 的最大值(其中O 为坐标原点).解 (1)由题意,得e =c a =12.∴右焦点(c,0)到直线3x +4y =0的距离为35,∴3c5=35,∴c =1,∴a =2. ∴椭圆的方程为x 24+y 23=1.(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),把直线l 2:y =kx +m 代入椭圆方程x 24+y 23=1,得(4k 2+3)x 2+8kmx +4m 2-12=0,因此x 1+x 2=-8km4k 2+3,x 1x 2=4m 2-124k 2+3.∴y 1+y 2=k (x 1+x 2)+2m =6m4k 2+3. ∴AB 中点M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-4km4k 2+3,3m 4k 2+3, 又点M 在直线l 1上,得3×-4km 4k 2+3+4×3m4k 2+3=0,∴k =1,故x 1+x 2=-8m 7,x 1x 2=4m 2-127,∴|AB |=1+k 2|x 1-x 2|=2(x 1+x 2)2-4x 1x 2=4677-m 2,原点O 到AB 的距离为d =|m |2=22|m |,∴S =237m 2(7-m 2)≤237×m 2+(7-m 2)2=3,当且仅当m 2=72时取到等号,经检验此时Δ>0成立.故△OAB 的面积S 的最大值为 3.2.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率与等轴双曲线的离心率互为倒数关系,直线l :x -y +2=0与以原点为圆心, 以椭圆C 的短半轴长为半径的圆相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设M 是椭圆的上顶点,过点M 分别作直线MA ,MB 交椭圆于A ,B 两点,设两直线的斜率分别为k 1,k 2,且k 1+k 2=4,证明:直线AB 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-1.(1)解 ∵等轴双曲线离心率为2,∴椭圆C 的离心率e =22.∴e 2=c 2a 2=a 2-b 2a 2=12,∴a 2=2b 2.∵由x -y +2=0与圆x 2+y 2=b 2相切,得 b =1,∴a 2=2.∴椭圆C 的方程为x 22+y 2=1.(2)证明 ①若直线AB 的斜率不存在, 设方程为x =x 0,则点A (x 0,y 0),B (x 0,-y 0). 由已知y 0-1x 0+-y 0-1x 0=4,得x 0=-12.此时AB 方程为x =-12,显然过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-1.②若直线AB 的斜率存在,设AB 方程为y =kx +m , 依题意m ≠±1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由⎩⎪⎨⎪⎧y =kx +m ,x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4kmx +2m 2-2=0. 则x 1+x 2=-4km1+2k 2,x 1x 2=2m 2-21+2k 2.由已知k 1+k 2=4,可得y 1-1x 1+y 2-1x 2=4,∴kx 1+m -1x 1+kx 2+m -1x 2=4, 即2k +(m -1)x 1+x 2x 1x 2=4,将x 1+x 2,x 1x 2代入得k -kmm +1=2,∴k =2(m +1), ∴m =k 2-1.故直线AB 的方程为y =kx +k2-1, 即y =k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12-1.∴直线AB 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-1.综上,直线AB 过定点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-1.3.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是椭圆C :y 2a 2+x 2b 2=1(a >b >0)上两点,已知m =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1b ,y 1a ,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2b ,y 2a ,若m ·n =0且椭圆的离心率e =32,短轴长为2,O 为坐标原点.(1)求椭圆的方程;(2)试问△AOB 的面积是否为定值?如果是,请给予证明;如果不是,请说明理由.解 (1)∵2b =2,∴b =1,∴e =c a =a 2-b 2a =32. ∴a =2,c = 3.故椭圆的方程为y 24+x 2=1.(2)①当直线AB 斜率不存在时,即x 1=x 2,y 1=-y 2, 由m ·n =0,得x 21-y 214=0⇒y 21=4x 21.又A (x 1,y 1)在椭圆上,所以x 21+4x 214=1,∴|x 1|=22,|y 1|=2,S =12|x 1||y 1-y 2|=12|x 1|·2|y 1|=1.②当直线AB 斜率存在时,设AB 的方程为y =kx +b (其中b ≠0),代入y 24+x 2=1,得(k 2+4)x 2+2kbx +b 2-4=0.有Δ=(2kb )2-4(k 2+4)(b 2-4)=16(k 2-b 2+4)>0,x 1+x 2=-2kb k 2+4,x 1x 2=b 2-4k 2+4,由已知m ·n =0得x 1x 2+y 1y 24=0⇔x 1x 2+(kx 1+b )(kx 2+b )4=0,代入整理得2b 2-k 2=4,代入Δ中可得b 2>0满足题意,∴S =12|b |1+k 2|AB |=12|b | (x 1+x 2)2-4x 1x 2=|b |4k 2-4b 2+16k 2+4=4b 22|b |=1.综上,所以△ABC 的面积为定值.4.如图,已知A 是圆x 2+y 2=4上的一个动点,过点A 作两条直线l 1,l 2.它们与椭圆x 23+y 2=1都只有一个公共点,且分别交圆于点M ,N .(1)若A (-2,0),求直线l 1,l 2的方程;(2)①求证:对于圆上的任一点A ,都有l 1⊥l 2成立; ②求△AMN 面积的取值范围.(1)解 设过点A 的直线的方程为y =k (x +2),代入x 23+y 2=1得(1+3k 2)x 2+12k 2x +12k 2-3=0, 由Δ=0得,k 2-1=0,设l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,得k 1=1,k 2=-1. ∴直线l 1,l 2的方程分别为y =x +2,y =-x -2.(2)①证明 (ⅰ)当l 1,l 2斜率都存在时,设点A (x 0,y 0),则x 20+y 20=4.设经过点A (x 0,y 0)与椭圆只有一个公共点的直线为y =k (x -x 0)+y 0, 代入x 23+y 2=1化简得(1+3k 2)x 2+6k (y 0-kx 0)x +3(y 0-kx 0)2-3=0,由Δ=0化简整理得(3-x 20)k 2+2x 0y 0k +1-y 20=0, ∵x 20+y 20=4,∴(3-x 20)k 2+2x 0y 0+x 20-3=0.设l 1,l 2的斜率分别为k 1,k 2,∵l 1,l 2与椭圆只有一个公共点,∴k 1,k 2是方程(3-x 20)k 2+2x 0y 0k +x 20-3=0的两个根,即k 1k 2=-1,∴l 1,l 2垂直.(ⅱ)当l 1,l 2其中有一条直线斜率不存在时,设l 1斜率不存在. ∵l 1与椭圆只有一个公共点,∴其方程为x =±3, 当l 1方程为x =3时,此时l 1与圆交于点(3,±1), ∴l 2方程为y =1(或y =-1); 显然直线l 1,l 2垂直;同理可证l1方程为x=-3时,直线l1,l2垂直.综上,对于圆上的任意一点A,都有l1⊥l2成立.②解记原点到直线l1,l2的距离分别为d1,d2,则△AMN的面积S=2d1d2=2|y0-k1x0|1+k21·|y0-k2x0|1+k22=2|y20-x20-(k1+k2)x0y0|2+k21+k22=(12-2x20)29-2x20=9-2x20+99-2x20+6.∵9-2x20∈[1,9],∴S∈[23,4].∴△AMN面积的取值范围为[23,4].。
2016版高考数学二轮专题突破(理科)高考中档大题规范练(二) 含答案
高考中档大题规范练(二)数列1.已知函数f(x)=错误!,数列{a n}满足:2a n+1-2a n+a n+1a n=0且a n≠0.数列{b n}中,b1=f(0)且b n=f(a n-1).(1)求证:数列错误!是等差数列;(2)求数列{|b n|}的前n项和T n。
2.已知等差数列{a n}是递增数列,且满足a4·a7=15,a3+a8=8。
(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=错误!(n≥2),b1=错误!,求数列{b n}的前n项和S n。
3.(2015·天津)已知数列{a n}满足a n+2=qa n(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列.(1)求q的值和{a n}的通项公式;(2)设b n=错误!,n∈N*,求数列{b n}的前n项和.4.已知数列{a n}的前n项和S n=a n+n2-1,数列{b n}满足3n b n+1=(n+1)a n+1-na n,且b1=3。
(1)求a n,b n;(2)设T n为数列{b n}的前n项和,求T n,并求满足T n〈7时n的最大值.5.(2015·广东)数列{a n}满足:a1+2a2+…+na n=4-错误!,n∈N*。
(1)求a3的值;(2)求数列{a n}前n项和T n;(3)令b1=a1,b n=错误!+错误!a n(n≥2),证明:数列{b n}的前n项和S n 满足S n〈2+2ln n.答案精析高考中档大题规范练(二)数列1.(1)证明由2a n+1-2a n+a n+1a n=0得错误!-错误!=错误!,所以数列错误!是等差数列.(2)解因为b1=f(0)=5,所以错误!=5,7a1-2=5a1,所以a1=1,1a n=1+(n-1)×错误!,所以a n=错误!。
b n=错误!=7-(n+1)=6-n.当n≤6时,T n=错误!(5+6-n)=错误!;当n≥7时,T n=15+错误!(1+n-6)=错误!.所以,T n=错误!2.解(1)根据题意a3+a8=8=a4+a7,a4·a7=15,所以a4,a7是方程x2-8x+15=0的两根,且a4〈a7,解得a4=3,a7=5。
2016届高考数学(理)二轮复习专项强化练专题能力提升练(2)
专题能力提升练(二)(120分钟150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.cos= ( )A. B. C.- D.-【解析】选C.cos=cos=cos=cos=-cos=-,故选C.2.已知sin2α=,则cos2=( )A. B. C. D.【解析】选B.因为sin2α=,所以cos2====.3.在△ABC中,已知2sinAcosB=sinC,那么△ABC一定是( )A.直角三角形B.等腰三角形C.等腰直角三角形D.正三角形【解题提示】根据三角形三个内角和为180°,把角C变化为180°-(A+B),用两角和的正弦公式展开、移项、合并后求解.【解析】选B.由2sinAcosB=sinC知2sinAcosB=sin(A+B),所以2sinAcosB=sinAcosB+cosAsinB.所以cosAsinB-sinAcosB=0.所以sin(B-A)=0,因为角A和B是三角形的内角,所以B=A.【方法技巧】判断三角形形状的方法(1)角化边,边化角利用正弦定理、余弦定理可以把角化为边、把边化为角.(2)注意三角形内角和定理的应用.4.(2015·济宁一模)已知函数f(x)=sin,为了得到g(x)=sin2x的图象,则只要将f(x)的图象( )A.向左平移个单位长度B.向右平移个单位长度C.向右平移个单位长度D.向左平移个单位长度【解析】选C.因为f(x)=sin f=sin=sin2x=g(x),所以为了得到g(x)=sin2x的图象,只要将f(x)的图象向右平移个单位长度.5.(2015·四川高考)下列函数中,最小正周期为π且图象关于原点对称的函数是( )A.y=cosB.y=sinC.y=sin2x+cos2xD.y=sinx+cosx【解析】选A.y=cos=-sin2x,是奇函数,函数的最小正周期为π,满足题意,所以A正确;y=sin=cos2x,函数是偶函数,最小正周期为π,不满足题意,所以B不正确;y=sin2x+cos2x=sin,函数是非奇非偶函数,最小正周期为π,所以C不正确;y=sinx+cosx=sin,函数是非奇非偶函数,最小正周期为2π,所以D不正确.【加固训练】(2015·上饶三模)已知函数f(x)=(sin x+cos x)cos x,则下列说法正确的为( )A.函数f(x)的最小正周期为2πB.f(x)的最大值为C.f(x)的图象关于直线x=-对称D.将f(x)的图象向右平移个单位长度,再向下平移个单位长度后会得到一个奇函数的图象【解析】选D.f(x)=(sin x+cos x)cos x=sin xcos x+cos2x=sin2x+=sin+,故该函数的最小正周期为T==π,最大值为,对称轴为2x+=k π+,k∈Z,故选项A,B,C错误,对于选项D:将f(x)的图象向右平移个单位长度后得到f(x)=sin+=sin2x+,然后,将此图象向下平移个单位长度,得到函数f(x)=sin2x的图象,它是一个奇函数,故选项D正确.6.已知a是实数,则函数f(x)=1+asinax的图象不可能是( )【解析】选D.对于振幅大于1时,三角函数的周期为T=,因为>1,所以T<2π,而D不符合要求,它的振幅大于1,但周期反而大于2π.7.已知f(x)=sin(ω>0),f=f,且f(x)在区间有最小值,无最大值,则ω的值为( )A. B. C. D.【解题提示】根据f=f求出函数的对称轴,再利用对称轴处取最小值构造方程求解.【解析】选B.由f=f,知f(x)的图象关于x=对称,且在x=处有最小值,所以ω+=2kπ-(k∈Z),有ω=8k-(k∈Z).又因为T=>-=,所以ω<6,故k=1,ω=.8.(2015·菏泽二模)已知函数f(x)=sin(2x+ϕ)(|ϕ|<π)的图象向左平移个单位长度后得到g(x)=cos,则ϕ的值为( )A.-B.-C.D.【解析】选C.因为函数f(x)=sin(2x+ϕ)(|ϕ|<π)的图象向左平移个单位长度后可得sin=sin=cos=cos=g(x),所以-+ϕ=2kπ±,k∈Z,因为|ϕ|<π,所以可解得ϕ=.9.(2015·青岛模拟)如图所示,函数f(x)=sin(ωx+ϕ)(ω>0,|ϕ|<)的部分图象,已知x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),则f(x1+x2)=( )A.-1B.-C.D.【解题提示】根据函数图象求出函数的解析式,结合三角函数的对称性求出函数的对称轴即可得到结论.【解析】选D.由图象知函数的周期T=2=2×=π,即=π,解得ω=2,则f(x)=sin(2x+ϕ),由五点法知2×+ϕ=π,解得ϕ=,即f(x)=sin,由2×x+=,解得x=,即x=是函数的一条对称轴,因为x1,x2∈,且f(x1)=f(x2),所以x1,x2关于x=对称,则x1+x2=2×=,则f(x1+x2)=f=sin=sin=sin=.10.如图,正方形ABCD的边长为1,延长BA至E,使AE=1,连接EC,ED,则sin∠CED=( )A. B. C. D.【解题提示】∠AED与∠BEC可放在直角三角形中,再利用∠CED=∠AED-∠BEC求解.【解析】选B.因为四边形ABCD是正方形,且AE=AD=1,所以∠AED=.在Rt△EBC中,EB=2,BC=1,所以sin∠BEC=,cos∠BEC=.sin∠CED=sin=cos∠BEC-sin∠BEC==.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.若点P(cosα,sinα)在直线y=-2x上,则tan=________.【解析】因为点P(cosα,sinα)在直线y=-2x上,所以sinα=-2cosα,tanα=-2.所以tan==-.答案:-12.若f(x)=2sinωx(0<ω<1)在区间上的最大值是,则ω=________.【解析】由0≤x≤,得0≤ωx≤<,则f(x)在上单调递增,且在这个区间上的最大值是,所以2sin=,且0<<,所以=,解得ω=.答案:13.(2015·广东高考)设△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若a =,sin B=,C=,则b =________.【解题提示】可先求出角B的大小,再利用正弦定理求解.【解析】因为sin B=且B∈,所以B=或B=,又C=,所以B=,A=π-B-C=,又a=,由正弦定理得=,即=,解得b=1.答案:114.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,若a2+b2=4a+2b-5,且a2=b2+c2-bc,则=________.【解题提示】由a2=b2+c2-bc利用余弦定理求出角A.再由a2+b2=4a+2b-5配方可得a,b的值.最后利用余弦定理求出c.【解析】由a2=b2+c2-bc,利用余弦定理可得:cosA==,因为θ∈(0,π),所以A=.因为a2+b2=4a+2b-5,所以(a-2)2+(b-1)2=0,解得a=2,b=1.由余弦定理可得:a2=b2+c2-2bccosA,所以4=1+c2-c,所以c2-c-3=0,解得c=,所以=bcsin A=×1××=.答案:15.(2015·聊城一模)设函数f(x)=cos,有下列结论:①点是函数f(x)图象的一个对称中心;②直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴;③函数f(x)的最小正周期是π;④函数f(x)的单调递增区间为(k∈Z),其中所有正确结论的序号是.【解题提示】首先利用整体思想求出函数的对称轴方程,对称中心,和单调区间,及最小正周期,然后确定结果.【解析】函数f(x)=cos,最小正周期T==π,故:③正确;令:2x+=kπ+(k∈Z),解得:x=+(k∈Z),当k=-1时,点是函数f(x)图象的一个对称中心,故①正确;令:2x+=kπ(k∈Z),解得:x=-(k∈Z),当k=1时,x=,直线x=是函数f(x)图象的一条对称轴,故②正确;令:2kπ-π≤2x+≤2kπ(k∈Z),解得:kπ-≤x≤kπ-(k∈Z),故④错误.答案:①②③三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(12分)(2015·天津高考)已知函数f(x)=sin2x-sin2,x∈R.(1)求f(x)的最小正周期.(2)求f(x)在区间上的最大值和最小值.【解题提示】(1)由三角函数公式化简可得f(x)=sin,由周期公式可得最小正周期.(2)由x∈结合不等式的性质和三角函数的知识易得函数的最值. 【解析】(1)化简可得f(x)=sin2x-sin2=(1-cos2x)-===sin所以f(x)的最小正周期T==π.(2)因为x∈,所以2x-∈,所以sin∈,所以sin∈,所以f(x)在区间内的最大值和最小值分别为,-.【加固训练】(2015·朝阳一模)已知函数f(x)=cosx(2sinx+cosx)-sin2x.(1)求函数f(x)在区间上的最大值及相应的x的值.(2)若f(x0)=2,且x0∈(0,2π),求x0的值.【解析】(1)f(x)=cosx(2sinx+cosx)-sin2x=2sinxcosx+cos2x-sin2x=sin2x+cos2x=2sin,因为x∈,所以2x+∈,所以sin∈,所以当且仅当2x+=,即x=π时,f(x)max=1.(2)由题意得,2sin=2,所以sin=1,又x0∈(0,2π),所以2x0+∈,所以2x0+=或2x0+=,所以x0=或x0=.17.(12分)(2015·临沂二模)已知向量m=(sin A,sin B),n=(cos B,cos A), m·n=sin2C,且A,B,C分别为△ABC的三边a,b,c所对的角.(1)求角C的大小.(2)若sin A,sin C,sin B成等差数列,且△ABC的面积为9,求c边的长.【解题提示】(1)根据向量数量积的定义,以及三角函数的关系式即可求角C的大小.(2)根据等差数列的性质,建立方程关系结合三角形的面积公式以及余弦定理进行求解即可.【解析】(1)m·n=sin Acos B+sin Bcos A=sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,因为m·n=sin2C, 所以m·n=sin2C=sin C,即2sin Ccos C=sin C,解得cos C=,C=.(2)因为sin A,sin C,sin B成等差数列,所以2sin C=sin A+sin B,由正弦定理得2c=a+b,又△ABC的面积为9,即absin C=9,即×ab=9,解得ab=36,由余弦定理c2=a2+b2-2abcos C=(a+b)2-3ab,得c2=4c2-3×36,解得c2=36,c=6.18.(12分)(2015·广东高考)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=,n=(sin x,cos x),x∈.(1)若m⊥n,求tan x的值.(2)若m与n的夹角为,求x的值.【解题提示】(1)利用向量垂直转化为向量的数量积为0.(2)利用向量的夹角公式求解.【解析】(1)因为m=,n=且m⊥n,所以m·n=·=sin x-cos x=sin=0,又x∈,所以x-∈,所以x-=0即x=,所以tan x=tan=1.(2)由(1)及题意知=sin,所以sin=,又x-∈,所以x-=,所以x=.19.(12分)已知p=(sinA,cosA),q=(cosA,-cosA)(其中q≠0).(1)若0<A<,方程p·q=t-(t∈R)有且仅有一解,求t的取值范围.(2)设△ABC的内角A,B,C的对应边分别是a,b,c,且a=,若p∥q,求b+c的取值范围.【解题提示】(1)问题可转化为y=t与y=p·q+只有一个交点,数形结合求解.(2)由p∥q(其中q≠0)求出角A,再将b+c表示为只含有一个角的三角函数后再求取值范围.【解析】(1)依题意可得t=p·q+=sinAcosA-cos2A+=sin 2A-cos2A=sin(2A-),因为A∈,所以-<2A-<.再根据t=p·q+有唯一解,可得-<t≤或t=1.(2)由p∥q(其中q≠0)得=-1,即tanA=-,所以A=.再根据正弦定理可得2R==1,所以b+c=sinB+sinC=sin(0<B<),由<B+<,可得<b+c≤1.【加固训练】已知函数f=sinwxcoswx+cos2wx-(w>0),直线x=x1,x=x2是y=f图象的任意两条对称轴,且的最小值为.(1)求w的值.(2)将函数f的图象向右平移个单位后,再将得到的图象上各点的横坐标伸长为原来的2倍,纵坐标不变,得到函数y=g的图象,求g在区间上的最大值和最小值.【解析】(1)f(x)=sin2ωx+×-=sin2ωx+cos2ωx=sin.由题意知,最小正周期T=2×=,又T===,所以ω=2.(2)由(1)可得f(x)=sin.将f(x)的图象向右平移个单位后,得到y=sin的图象,再将所得图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,得到y=sin的图象.所以g(x)=sin.因为0≤x≤,所以-≤2x-≤π,所以-≤sin≤1.故g(x)在区间上的最大值为g=1,最小值为g(0)=-.20.(13分)(2015·潍坊一模)已知函数f(x)=sin-4sin2ωx+2(ω>0),其图象与x轴两个相邻交点的距离为.(1)求函数f(x)的解析式.(2)若将f(x)的图象向左平移m(m为可取到的最小正数)个单位长度得到函数g(x)的图象,并且其图象恰好经过点,求函数g(x)在x∈上的单调增区间.【解析】(1)f(x)=sin-4sin2ωx+2=sin2ωx-cos2ωx-4·+2=sin2ωx+cos2ωx=sin,根据图象与x轴两个相邻交点的距离为,可得函数的最小正周期为2×=,求得ω=1,故函数f(x)=sin.(2)将f(x)的图象向左平移m(m>0)个单位长度得到函数g(x)=sin=sin的图象,再根据g(x)的图象恰好经过点,可得sin=0,故m=,g(x)=sin.令2kπ-≤2x+≤2kπ+,k∈Z,求得kπ-≤x≤kπ-,故函数g(x)的单调增区间为,k∈Z.再结合x∈,可得单调增区间为,.21.(14分)如图所示的四边形ABCD中,已知AB⊥AD,∠ABC=120°,∠ACD=60°,AD=27,设∠ACB=θ,C点到AD的距离为h.(1)求h(用θ表示).(2)求AB+BC的最大值.【解题提示】(1)由已知可求∠ADC=90°-θ,在△ACD中,由正弦定理可求AC的值,又∠CAD=30°+θ,且0<θ<60°,由h=AC·sin∠CAD即可得解.(2)在△ABC中,由正弦定理分别求出AB,BC,将AB+BC表示θ的函数,由正弦函数的图象和性质即可得解.【解析】(1)由已知得:∠ADC=360°-(90°+120°+60°+θ)=90°-θ.在△ACD中,=,所以AC==18cosθ,又∠CAD=30°+θ,且0<θ<60°,所以h=AC·sin∠CAD=18cosθsin(30°+θ)=+9sin(2θ+)(0<θ<60°).(2)在△ABC中,AB==18sin2θ,BC==36cosθsin(60°-θ)=9+9cos2θ-9sin2θ,所以AB+BC=9+9cos2θ+9sin2θ=9+18sin(2θ+60°)因为0<θ<60°,所以当θ=15°时,AB+BC取到最大值9+18.。
2016届高考数学(理)二轮复习专项强化练专题能力提升练(3)
专题能力提升练(三)(120分钟150分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.等比数列{a n}中,若a3=2,a7=8,则a5=( )A.4B.-4C.±4D.5【解析】选A.因为数列{a n}为等比数列,且a3=2,a7=8,所以=a3·a7=2×8=16,则a5=±4,因为等比数列中间隔两项的符号相同,所以a5=4.2.(2015·聊城一模)已知数列{a n}的前n项和S n=n2,则a3-a2的值为( )A.-2B.2C.-3D.3【解析】选B.数列{a n}的前n项和S n=n2,a3-a2=(S3-S2)-(S2-S1)=32-22-22+12=2.3.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a5=8,S3=6,则a9=( )A.8B.12C.16D.24【解析】选C.设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,则解得:a1=0,d=2,所以a9=a1+8d=0+8×2=16.【加固训练】设{a n}是首项为-,公差为d(d≠0)的等差数列,S n为其前n项和,若S1,S2,S4成等比数列,则d=( )A.-1B.-C.D.【解析】选A.因为S1=a1=-,S2=2a1+d=d-1,S4=4a1+6d=6d-2,且S1,S2,S4成等比数列,所以(d-1)2=(6d-2),解得d=-1或d=0(舍).4.设{a n}是公差不为零的等差数列,满足+=+,则该数列的前10项和等于( )A.-10B.-5C.0D.5【解题提示】设出等差数列的首项和公差,把已知等式用首项和公差表示,得到a1+a10的值,进而可求得数列的前10项和.【解析】选C.设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d(d≠0),由+=+,得(a1+3d)2+(a1+4d)2=(a1+5d)2+(a1+6d)2,整理得:2a1+9d=0,即a1+a10=0,所以S10==0.5.(2015·北京高考)设{a n}是等差数列,下列结论中正确的是( )A.若a1+a2>0,则a2+a3>0B.若a1+a3<0,则a1+a2<0C.若0<a1<a2,则a2>D.若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0【解析】选C.对a1=2,a2=-1,a3=-4,选项A,B不成立.选项C,由0<a1<a2可知{a n}是递增的正项等差数列,由均值不等式可知,a2=>,取不到等号.选项D,(a2-a1)(a2-a3)=-d2≤0,不正确.6.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且a1+a3=,a2+a4=,则=( )A.4n-1B.4n-1C.2n-1D.2n-1【解析】选C.设等比数列{a n}的公比为q,所以q==,所以a1+a3=a1(1+q2)=a1=,解得a1=2,所以a n=2×=,S n=,所以==2n-1.7.(2015·山东九校一模)已知正数组成的等比数列{a n},若a1·a20=100,那么a7+a14的最小值为( )A.20B.25C.50D.不存在【解析】选A.因为{a n}为正数组成的等比数列,a1·a20=100,所以a7+a14≥2=2=2=20.当且仅当a7=a14时,a7+a14取最小值20.8.(2015·滨州模拟)等比数列{a n}的首项a1=-1,前n项和为S n,若=,则公比q等于( )A.-B.-C.D.【解析】选B.因为{a n}是等比数列,由数列前n项和的定义及等比数列通项公式得S10=(a1+a2+…+a5)+(a6+a7+…+a10)=S5+q5(a1+a2+…+a5)=(1+q5)S5,所以=1+q5=,q5=-,q=-.9.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,a2=4,S10=110,则的最小值为( )A.7B.8C.D.【解题提示】设等差数列{a n}的公差为d,由已知可求出a n和S n,代入化简,由基本不等式便可求出最小值.【解析】选D.设等差数列{a n}的公差为d,则解得故a n=2+2(n-1)=2n,S n=2n+×2=n2+n,所以==++≥2+=,当且仅当=,即n=8时取等号.10.( 2015·泰安模拟)A n(n∈N)系的纸张规格如图,其特点是:①A0,A1,A2,…,A n所有规格的纸张的长宽比都相同;②A0对裁后可以得到两张A1,A1对裁后可以得到两张A2,…,A n-1对裁后可以得到两张A n,若每平方厘米质量为b克的A0,A1,A2,…,A n纸各一张,其中A5纸的较短边的长为a厘米,记这(n+1)张纸的质量之和为S n+1,则下列判断正确的是( )A.存在n∈N,使得S n+1=32a2bB.存在n∈N,使得S n+1=16a2bC.对于任意n∈N,都有S n+1=32a2bD.对于任意n∈N,都有S n+1=16a2b【解析】选A.设每张纸的长宽比为k,则A5纸的长为ka,则A0纸的长8a,宽4ka,由=k,解上式得:k=,所以A0的质量为:32a2b,而A0,A1,A2,…,A n纸的质量构成以为公比的等比数列,所以S n+1==64a2b,易知当n=0时,S n+1=32a2b,所以存在n∈N,使得S n+1=32a2b,所以B,C,D选项错误,故选A.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)11.设公差不为零的等差数列{a n}满足:a1=3,a4+5是a2+5和a8+5的等比中项,则a n= ,{a n}的前n项和S n= .【解析】由已知可得,(a4+5)2=(a2+5)·(a8+5),所以(8+3d)2=(8+d)(8+7d),因为d≠0,所以d=8,所以a n=8n-5,由等差数列的前n项和公式可得,S n==4n2-n.答案:8n-5 4n2-n【加固训练】(2015·哈尔滨二模)已知S n和T n分别为数列{a n}与数列{b n}的前n项和,且a1=e4,S n=eS n+1-e5,a n=(n∈N*).则当T n取得最大值时,n的值为.【解析】S n和T n分别为数列{a n}与数列{b n}的前n项和,S n=eS n+1-e5,S n-1=eS n-e5,n≥2,相减得出:a n=ea n+1,=,n≥2,因为a1=e4,S n=eS n+1-e5,所以a2=e3,=.所以数列{a n}是等比数列.a n=e5-n,因为a n=(n∈N*),所以b n=lne5-n=5-n.因为b n+1-b n=-1,所以数列{b n}是等差数列.所以T n==,根据函数的性质得出:n=5,n=4时,T n取最大值.答案:4或512.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若S4≥10,a3≤3,a4≥3,则a7的取值范围为.【解析】设等差数列{a n}的公差为d,因为S4≥10,a3≤3,a4≥3,所以即由第二、三个式子可得,d≥0,所以a7≥3d+3≥3;由第一、二个式子得d+≤3+4d,解得d≤1,所以a7≤3+4d≤7.所以3≤a7≤7.答案:[3,7]13. (2015·德州模拟)数列{a n}中,已知a n=(-1)n n+a(a为常数),且a1+a4=3a2,则a100= .【解析】由已知a n=(-1)n n+a(a为常数),可得a1=a-1,a2=a+2,a3=a-3,a4=a+4,因为a1+a4=3a2,所以a-1+a+4=3(a+2),解得a=-3.所以a n=(-1)n n-3,所以a100=(-1)100×100-3=97.答案:9714.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2+a4+a9=24,则S9= ,·的最大值为.【解题提示】由a2+a4+a9=24结合等差数列的通项公式求得a5,代入等差数列的前n项和公式得S9;直接由等差数列的前n项和把·转化为含有d的代数式求得最大值.【解析】在等差数列{a n}中,设公差为d,由a2+a4+a9=24,得3a1+12d=24,即a1+4d=8,a5=8.所以S9=9a5=9×8=72;·=·====64-≤64.答案:72 6415.设数列{a n}满足a2+a4=10,点P n(n,a n)对任意的n∈N*,都有向量=(1,2),则数列{a n}的前n项和S n= .【解析】因为P n(n,a n),所以P n+1(n+1,a n+1),所以=(1,a n+1-a n)=(1,2),所以a n+1-a n=2,所以{a n}为等差数列,公差d=2,将a2=a1+2,a4=a1+6代入a2+a4=10中,解得a1=1,所以a n=1+(n-1)×2=2n-1,所以S n=×n=n2.答案:n2三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16.(12分)已知数列{x n}的首项x1=3,通项x n=2n p+nq(n∈N*,p,q为常数),且x1,x4,x5成等差数列.求:(1)p,q的值.(2)数列{x n}前n项和S n的公式.【解析】(1)因为x1=3,所以2p+q=3,①又x4=24p+4q,x5=25p+5q,且x1+x5=2x4,所以3+25p+5q=25p+8q,②联立①②求得p=1,q=1.(2)由(1)可知x n=2n+n,所以S n=(2+22+…+2n)+(1+2+…+n)=2n+1-2+.17.(12分)已知在等比数列{a n}中,a1=1,且a2是a1和a3-1的等差中项.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)若数列{b n}满足b n=2n-1+a n(n∈N*),求{b n}的前n项和S n.【解析】(1)设等比数列{a n}的公比为q(q≠0),则a2=q,a3=q2,因为a2是a1和a3-1的等差中项,所以2a2=a1+(a3-1),即2q=1+(q2-1),解得q=2,所以a n=.(2)b n=2n-1+a n=2n-1+.则S n=[1+3+…+(2n-1)]+(1+2+22+…+)=+=n2+2n-1.18.(12分)设数列{a n}是公比小于1的正项等比数列,S n为数列{a n}的前n项和,已知S3=14,且a1+13,4a2,a3+9成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)若b n=a n(n+2-λ),且数列{b n}是单调递减数列,求实数λ的取值范围.【解析】(1)设公比为q,依题意得a n=a1,且a1>0,0<q<1,a1+13,4a2,a3+9成等差数列.所以8a2=a1+13+a3+9,又S3=14,所以a2=4,q=,所以,数列{a n}的通项公式a n=4×=24-n.(2)b n=a n(n+2-λ)=(n+2-λ)·,由b n>b n+1,得(n+2-λ)·>(n+3-λ)·23-n,即λ<n+1,所以λ<(n+1)min=2,因此λ<2.19.(12分)(2015·菏泽二模)设S n是数列{a n}(n∈N*)的前n项和,已知a1=4, a n+1=S n+3n,设b n=S n-3n.(1)证明:数列{b n}是等比数列,并求数列{b n}的通项公式.(2)令c n=2log2b n-+2,求数列{c n}的前n项和T n.【解析】(1)因为a n+1=S n+3n,所以S n+1-S n=S n+3n,即S n+1=2S n+3n,所以S n+1-3n+1=2S n+3n-3n+1=2(S n-3n),所以b n+1=2b n,又b1=S1-3=a1-3=1,所以{b n}是首项为1,公比为2的等比数列,故数列{b n}的通项公式为b n=2n-1.(2)由(1)得:c n=2log2b n-+2=2n-.设M=1++++…++①,则M=++++…++②,①-②得:M=1+++++…+-=2--,所以M=4--=4-,所以T n=n(n+1)+-4.20.(13分)已知数列{a n}为等差数列,其中a1=1,a7=13.(1)求数列{a n}的通项公式.(2)若数列{b n}满足b n=,T n为数列{b n}的前n项和,当不等式λT n<n+8(-1)n(n∈N*)恒成立时,求实数λ的取值范围.【解析】(1)设等差数列{a n}的公差为d,因为a1=1,a7=13,所以a1+6d=13,解得d=2,所以a n=a1+(n-1)d=2n-1.(2)由(1)得,b n===,所以T n=b1+b2+b3+…+b n==.①当n为偶数时,要使不等式λT n<n+8(-1)n(n∈N*)恒成立,只需不等式λ<=2n++17恒成立即可,因为2n+≥8,等号在n=2时取得,所以λ<25.②当n为奇数时,要使不等式λT n<n+8(-1)n(n∈N*)恒成立,只需不等式λ<=2n--15恒成立即可,因为2n-是随n的增大而增大,所以n=1时,2n-取得最小值-6,所以λ<-21.综合①②可得λ的取值范围是λ<-21.21.(14分)已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=a n-n(n∈N*).(1)求证{a n+1}是等比数列,并求数列{a n}的通项公式.(2)证明:+++…+>-.【解析】(1)因为对任意n∈N*,都有S n=a n-n(n∈N*),且S1=a1,所以a1=S1=a1-1,得a1=2.当n≥2且n∈N*时,有a n=S n-S n-1=-=a n-a n-1-1,即a n-3a n-1=2,所以a n+1=3(a n-1+1),由此表明{a n+1}是以a1+1=3为首项,3为公比的等比数列.所以a n+1=3·3n-1=3n,所以a n=3n-1.故数列{a n}的通项公式为a n=3n-1.(2)==-=-≥-,所以+++…+≥-=->-.。
2016届高考数学(浙江专用理科)二轮专题精练补偿练6Word版含解析
补偿练六 不等式(建议用时:40分钟)一、选择题1.已知集合A ={x ∈R |2x +1<0},B ={x ∈R |(x +1)(x -2)<0},则A ∩B =( ).A .(-∞,-1) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-12 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,2 D .(2,+∞)解析 A =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x <-12,B ={}x |-1<x <2,所以A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |-1<x <-12. 答案 B2.已知a ,b ,c 是实数,给出下列四个命题:①若a >b ,则1a <1b ;②若a >b ,且k ∈N *,则a k >b k ;③若ac 2>bc 2,则a >b ;④若c >a >b >0,则a c -a >bc -a.其中正确的命题的序号是 ( ).A .①④B .①②④C .③④D .②③解析 当a >0>b 时,1a >1b ,故命题①错误;当a >0,b <0,且a <|b |,k 是偶数时,命题②错误;当ac 2>bc 2时,因为c 2>0,所以a >b ,即命题③正确;对于命题④,因为c >a ,所以c -a >0,从而1c -a >0,又a >b >0,所以a c -a >b c -a,故命题④正确. 答案 C3.设函数f (x )=⎩⎨⎧x 2-4x +6,x ≥0,x +6,x <0,则不等式f (x )>f (1)的解集是( ).A .(-3,1)∪(3,+∞)B .(-3,1)∪(2,+∞)C .(-1,1)∪(3,+∞)D .(-∞,-3)∪(1,3)解析 由题意知f (1)=3,故原不等式可化为⎩⎨⎧ x ≥0,x 2-4x +6>3或⎩⎨⎧x <0,x +6>3,所以原不等式的解集为(-3,1)∪(3,+∞). 答案 A4.已知正数x ,y 满足4x +9y =1,则xy 有( ).A .最小值12B .最大值12C .最小值144D .最大值144解析 ∵x ,y 是正数, ∴1=4x +9y ≥236xy =121xy ,∴xy ≥144,等号在4x =9y =12, 即x =8,y =18时成立. 答案 C5.已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧y ≥1,y ≤2x -1,x +y ≤8,则目标函数z =x -y 的最小值为( ).A .-2B .5C .6D .7解析 由z =x -y ,得y =x -z .作出不等式对应的平面区域BCD ,平移直线y =x -z ,由平移可知,当直线y =x -z 经过点C 时,直线的截距最大,此时z 最小.由⎩⎨⎧ y =2x -1,x +y =8,解得⎩⎨⎧x =3,y =5,即C (3,5),代入z =x -y 得最小值为z =3-5=-2. 答案 A6.已知x ,y 满足条件⎩⎨⎧x ≥0,y ≤x ,2x +y +k ≤0(k 为常数),若目标函数z =x +3y 的最大值为8,则k =( ).A .-16B .-6C .-83 D .6解析 由z =x +3y 得y =-13x +z3,先作出⎩⎨⎧x ≥0,y ≤x 的图象,如图所示,因为目标函数z =x +3y 的最大值为8,所以x +3y =8与直线y =x 的交点为C ,解得C (2,2),代入直线2x +y +k =0,得k =-6.答案 B7.设z =x +y ,其中实数x ,y 满足⎩⎨⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k ,若z 的最大值为6,则z 的最小值为( ).A .-3B .-2C .-1D .0解析由z =x +y 得y =-x +z ,作出⎩⎨⎧x +2y ≥0,x -y ≤0,0≤y ≤k的区域BOC ,如图所示,平移直线y =-x +z ,由图象可知当直线经过C 时,直线的截距最大,此时z =6, 由⎩⎨⎧y =x ,y =-x +6,解得⎩⎨⎧x =3,y =3,所以k =3 ,解得B (-6,3)代入z =x +y 的最小值为z =-6+3=-3. 答案 A8.设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x ≥2,3x -y ≥1,y ≥x +1,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最小值为2,则ab 的最大值为( ).A .1 B.12 C.14 D.16解析 由z =ax +by (a >0,b >0)得y =-a b x +z b ,可知斜率为-ab <0,作出可行域如图,由图象可知当直线y =-a b x +z b 经过点D 时,直线y =-a b x +zb 的截距最小,此时z 最小为2,由⎩⎨⎧ x =2,y =x +1,得⎩⎨⎧x =2,y =3,即D (2,3),代入直线ax +by =2得2a +3b =2,又2=2a +3b ≥26ab ,所以ab ≤16,当且仅当2a =3b =1,即a =12,b =13时取等号,所以ab 的最大值为16.答案 D 二、填空题9.若点A (1,1)在直线mx +ny -2=0上,其中mn >0,则1m +1n 的最小值为________. 解析 因为点A (1,1)在直线mx +ny -2=0上, 所以m +n -2=0,即m 2+n2=1,所以1m +1n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1m +1n ⎝ ⎛⎭⎪⎫m 2+n 2=12+12+n 2m +m2n ≥1+2n 2m ·m 2n =2,当且仅当n 2m =m2n ,即m 2=n 2时取等号.所以1m +1n 的最小值为2. 答案 210.已知x >0,y >0,lg 2x +lg 8y =lg 2,则1x +13y 的最小值为________. 解析 lg 2x +lg 8y =x lg 2+3y lg 2=lg 2,∴x +3y =1,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +13y =⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +13y ·(x +3y )=2+3y x +x 3y ≥4,当且仅当x =12,y =16时取等号. 答案 411.已知P (x ,y )满足⎩⎨⎧0≤x ≤1,0≤x +y ≤2.则点Q (x +y ,y )构成的图形的面积为________.解析 令x +y =u ,y =v , 则点Q (u ,v )满足⎩⎨⎧0≤u -v ≤1,0≤u ≤2,在uO v 平面内画出点Q (u ,v )所构成的平面区域如上图,易得其面积为2. 答案 212.已知x ,y满足约束条件⎩⎨⎧x 2+y 2≤4,x -y +2≥0,y ≥0,则目标函数z =2x +y 的最大值是________.解析 由z =2x +y ,得y =-2x +z ,作出不等式对应的区域,平移直线y =-2x +z ,由图象可知,当直线y =-2x +z 与圆在第一象限相切时,直线y =-2x +z 的截距最大,此时z 最大.直线与圆的距离d =|z |22+1=2,即z =±25,所以目标函数z =2x +y 的最大值是2 5.答案 2 513.已知O 是坐标原点,点M 的坐标为(2,1),若点N (x ,y )为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥12,y ≥x ,上的一个动点,则OM →·ON→的最大值是________.解析 OM →·ON →=2x +y ,设z =2x +y ,则y =-2x +z ,不等式组对应的区域为BCD .平移直线y =-2x +z ,由图可知当直线y =-2x +z 经过点C 时,直线y=-2x +z 的截距最大,此时z 最大,由⎩⎨⎧ x +y =2,y =x ,解得⎩⎨⎧x =1,y =1,即C (1,1),代入z =2x +y 得z =2x +y =3,所以OM →·ON→的最大值为3.答案 314.设不等式组⎩⎨⎧x +y ≤4,y -x ≥0,x -1≥0表示的平面区域为D .若圆C :(x +1)2+(y +1)2=r 2(r >0)不经过区域D 上的点,则r 的取值范围是________.解析 不等式对应的区域为ABE .圆心为(-1,-1),在区域中,A 到圆心的距离最小,B 到圆心的距离最大,所以要使圆不经过区域D ,则有0<r <|AC |或r >|BC |.由⎩⎨⎧ x =1,y =x ,得⎩⎨⎧ x =1,y =1,即A (1,1).由⎩⎨⎧ x =1,y =-x +4,得⎩⎨⎧x =1,y =3,即B (1,3). 所以|AC |=22,|BC |=25, 所以0<r <22或r >25,即r 的取值范围是(0,22)∪(25,+∞). 答案 (0,22)∪(25,+∞)15.已知f (x )=a (x +2a )(x -a -3),g (x )=2-x -2,同时满足以下两个条件: ①∀x ∈R ,f (x )<0或g (x )<0;②∃x ∈(1,+∞),f (x )·g (x )<0成立,则实数a 的取值范围是________. 解析 根据①∀x ∈R ,f (x )<0,或g (x )<0,即函数f (x )和函数g (x )不能同时取非负值,由g (x )<0⇒x >-1,要使对于任意x ∈R ,f (x )<0或g (x )<0成立,则x ≤-1时,f (x )=a (x +2a )(x -a -3)≤0恒成立,故a <0,且两根-2a 与a +3均不比-1小,得-4≤a ≤0①.根据②∃x ∈(1,+∞),f (x )·g (x )<0成立,而当x ∈(1,+∞)时,g (x )<0,故应存在x 0∈(1,+∞),使f (x 0)>0,只要1>-2a 或1>a +3即可,所以a >-12或a <-2②,由①,② 求交集,得-4<a <-2或-12<a <0,即实数a 的取值范围是(-4,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0.答案 (-4,-2)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0。
高考数学(理)二轮复习(课件+跟踪训练):第一部分 专题二 三角函数、解三角形、平面向量(7份)专题
专题跟踪训练(八)一、选择题1.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,a =80,b =100,A =30°,则此三角形( )A .一定是锐角三角形B .一定是直角三角形C .一定是钝角三角形D .可能是直角三角形,也可能是锐角三角形[解析] 依题意得a sin A =b sin B ,sin B =b sin A a =100sin 30°80=58<32,因此0°<B <60°或120°<B <150°.若0°<B <60°,则C =180°-(B +30°)>90°,此时△ABC 是钝角三角形;若120°<B <150°,此时△ABC 仍是钝角三角形.因此,此三角形一定是钝角三角形,故选C.[答案] C2.(2015·贵州贵阳期末)已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+sin α=435,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6的值是( )A .-235 B.235 C.45D .-45[解析] sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+α+sin α=435⇒sin π3cos α+cos π3sin α+sin α=435⇒32sin α+32cos α=435⇒32sin α+12cos α=45,故sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+7π6=sin αcos 7π6+cos αsin 7π6=-⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin α+12cos α=-45,故选D.[答案] D3.如图,在△ABC 中,∠B =45°,D 是BC 边上一点,AD =5,AC =7,DC =3,则AB 的长为()A.615 B .5 C.562D .5 6[解析] 在△ADC 中,由余弦定理得cos ∠ADC =AD 2+DC 2-AC 22·AD ·DC =25+9-492×5×3=-12,所以∠ADC =120°,则∠ADB =60°.在△ABD 中,由正弦定理可得AB =AD sin ∠ADB sin B =5×3222=562,故选C. [答案] C4.(2015·江西南昌一模)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,若c =1,B =45°,cos A =35,则b 等于( )A.53 B.107 C.57D.5214[解析] 因为cos A =35,所以sin A =1-cos 2A =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫352=45,所以sin C =sin[π-(A +B )]=sin(A +B )=sin A cos B +cos A sin B =45cos 45°+35sin 45°=7210.由正弦定理b sin B =c sin C ,得b =17210×sin 45°=57,故选C.[答案] C5.(2015·贵阳七校联盟)已知角θ的顶点与原点重合,始边与x 轴正半轴重合,终边在直线y =2x 上,则sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π4的值为( )A .-7210 B.7210 C .-210D.210[解析] 由三角函数的定义得tan θ=2,cos θ=±55,所以tan 2θ=2tan θ1-tan 2θ=-43,cos 2θ=2cos 2θ-1=-35,所以sin 2θ=cos 2θtan 2θ=45,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π4=22(sin 2θ+cos 2θ)=22×⎝ ⎛⎭⎪⎫45-35=210,故选D.[答案] D6.(2015·河南郑州质量预测)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,已知sin(B +A )+sin(B -A )=3sin 2A ,且c =7,C =π3,则△ABC 的面积是( )A.334B.736C.213D.334或736[解析] sin(B +A )=sin B cos A +cos B sin A ,sin(B -A )=sin B cos A -cosB sin A ,sin 2A =2sin A cos A ,sin(B +A )+sin(B -A )=3sin 2A ,即2sin B cos A =6sin A cos A .当cos A =0时,A =π2,B =π6,又c =7,得b =213.由三角形面积公式知S =12bc =736;当cos A ≠0时,由2sin B cos A =6sin A cos A 可得sin B =3sin A ,根据正弦定理可知b =3a ,再由余弦定理可知cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+9a 2-76a 2=cos π3=12,可得a =1,b =3,所以此时三角形的面积为S =12ab sin C =334.综上可得三角形的面积为736或334,所以选D.[答案] D 二、填空题7.(2014·温州十校联考)已知锐角α满足cos 2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α,则sin 2α等于________. [解析] 由cos 2α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-α得,cos 2α-sin 2α=22cos α+22sin α,而α为锐角,∴cos α+sin α≠0,∴cos α-sin α=22,两边平方得,1-sin 2α=12,∴sin 2α=12.[答案] 128.(2015·广东卷)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =3,sin B =12,C =π6,则b =________.[解析] 由sin B =12得B =π6或5π6,因为C =π6,所以B ≠5π6,所以B =π6,于是A =2π3.由正弦定理,得3sin 2π3=b12,所以b =1. [答案] 19.(2015·贵阳质检)在△ABC 中,a ,b ,c 为∠A ,∠B ,∠C 的对边,若cos 2B +cos B +cos(A -C )=1,b =7,则a 2+c 2的最小值为____________.[解析] ∵cos 2B +cos B +cos(A -C )=1,∴-cos(A +C )+cos(A -C )=1-cos 2B,2sin A sin C =2sin 2B ,由正弦定理得ac =b 2,即7=ac ≤12(a 2+c 2)(当且仅当a =c 时等号成立),∴a 2+c 2的最小值为14.[答案] 14 三、解答题10.已知在△ABC 中,角A ,B ,C 对应的边分别为a ,b ,c ,且a =3,b =3,cos B =13.(1)求c 的值; (2)求cos(B -C )的值.[解] (1)因为b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,且a =3,b =3,cos B =13,所以9=9+c 2-2×3c ×13, 解得c =2或0(舍去),故c =2. (2)在△ABC 中,sin B =1-cos 2B =223,由正弦定理,得sin C =c b sin B =23×223=429,因为a =b >c ,所以C 为锐角,因此cos C =1-sin 2C =79,于是cos(B -C )=cos B cos C +sin B sin C =13×79+223×429=2327. 11.(2015·山西太原一模)已知a ,b ,c 分别是△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边,且c =2,C =π3.(1)若△ABC 的面积等于3,求a ,b ; (2)若sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求A 的值. [解] (1)∵c =2,C =π3,∴由余弦定理得4=a 2+b 2-2ab cos π3=a 2+b 2-ab , ∵△ABC 的面积等于3, ∴12ab sin C =3,∴ab =4,联立⎩⎨⎧a 2+b 2-ab =4ab =4,解得a =2,b =2.(2)∵sin C +sin(B -A )=2sin 2A , ∴sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A , ∴sin B cos A =2sin A cos A , ①当cos A =0时,A =π2;②当cos A ≠0时,sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,联立⎩⎨⎧a 2+b 2-ab =4b =2a,解得a =233,b =433,∴b 2=a 2+c 2,∴B =π2.∵C =π3,∴A =π6.综上所述,A =π2或A =π6.12.(2015·辽宁五校期末)已知函数f (x )=2cos 2x -sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -7π6.(1)求函数f (x )的最大值,并写出f (x )取最大值时x 的取值集合; (2)已知△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若f (A )=32,b +c =2.求实数a 的取值范围.[解] (1)f (x )=2cos 2x -sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -7π6=(1+cos 2x )-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin 2x cos 7π6-cos 2x sin 7π6=1+32sin 2x +12cos 2x =1+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6. ∴函数f (x )的最大值为2.当且仅当sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6=1,即2x +π6=2k π+π2,k ∈Z ,即x =k π+π6,k ∈Z 时取到.∴函数取最大值时x 的取值集合为 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x =k π+π6,k ∈Z .(2)由题意,f (A )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π6+1=32,化简得sin ⎝⎛⎭⎪⎫2A +π6=12. ∵A ∈(0,π),∴2A +π6∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,13π6,∴2A +π6=5π6,∴A =π3.在△ABC 中,a 2=b 2+c 2-2bc cos π3=(b +c )2-3bc .由b +c =2,知bc ≤⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫b +c 22=1,即a 2≥1,当且仅当b =c =1时取等号. 又由b +c >a 得a <2,∴a 的取值范围是[1,2).。
【6份】新课标2016年高考数学(理)二轮复习:大题专项练(含答案)
【6份】新课标2016年高考数学(理)二轮复习:大题专项练(含答案)目录高考大题专项练(一) 函 数 ........................................................................... 1 高考大题专项练(二) 三角函数与解三角形 ...................................................... 7 高考大题专项练(三) 数列 ............................................................................. 11 高考大题专项练(四) 立体几何 ...................................................................... 15 高考大题专项练(五) 解+析+几何 .................................................................. 20 高考大题专项练(六) 概率与统计 (26)高考大题专项练(一) 函 数A 组1.(2015·东北三校联考)已知实数a 为常数,函数f (x )=x ln x +ax 2. (1)若曲线y =f (x )在x =1处的切线过点A (0,-2),求实数a 的值; (2)若函数y =f (x )有两个极值点x 1,x 2(x 1<x 2). ①求证:-12<a <0;②求证:f (x 1)<0,f (x 2)>-12.2.(2015·长沙模拟)若函数f (x )是定义域D 内的某个区间I 上的增函数,且F (x )=f (x )x 在I 上是减函数,则称y =f (x )是I 上的“单反减函数”,已知f (x )=ln x ,g (x )=2x +2x +a ln x (a ∈R ).(1)判断f (x )在(0,1]上是否是“单反减函数”;(2)若g (x )是[1,+∞)上的“单反减函数”,求实数a 的取值范围. 3.(2015·郑州二模)已知函数f (x )=ax -1+ln x ,其中a 为常数.(1)当a ∈⎝⎛⎭⎫-∞,-1e 时,若f (x )在区间(0,e)上的最大值为-4,求a 的值; (2)当a =-1e 时,若函数g (x )=|f (x )|-ln x x -b2存在零点,求实数b 的取值范围.B 组1.(2015·石家庄二模)已知f (x )=e x -x -2(e 是自然对数的底数). (1)求函数f (x )的图象在点A (0,-1)处的切线方程;(2)若k 为整数,且当x >0时,(x -k +1)f ′(x )+x +1>0恒成立,其中f ′(x )为f (x )的导函数,求k 的最大值.2.(2015·汕头二模)设函数f (x )=xln x-ax .(1)若函数f (x )在(1,+∞)上为减函数,求实数a 的最小值;(2)若存在x 1,x 2∈[e ,e 2],使f (x 1)≤f ′(x 2)+a 成立,求实数a 的取值范围. 3.(2015·石家庄一模)已知函数f (x )=2(a +1)ln x -ax ,g (x )=12x 2-x .(1)若函数f (x )在定义域内为单调函数,求实数a 的取值范围;(2)证明:若-1<a <7,则对于任意x 1,x 2∈(1,+∞),x 1≠x 2,有f (x 1)-f (x 2)g (x 1)-g (x 2)>-1.答案 A 组1.解:(1)由已知:f ′(x )=ln x +1+2ax (x >0),f ′(1)=2a +1,即为切线斜率,切点P (1,a ),切线方程:y -a =(2a +1)(x -1),把(0,-2)代入得a =1.(2)①证明:依题意f ′(x )=0有两个不等实根x 1,x 2(x 1<x 2),设g (x )=ln x +2ax +1, 则g ′(x )=1x+2a (x >0),(ⅰ)当a ≥0时,g ′(x )>0,所以g (x )是增函数,不符合题意; (ⅱ)当a <0时,由g ′(x )=0得x =-12a >0,列表如下:g (x )max =g ⎝⎛⎭⎫-12a =ln ⎝⎛⎭⎫-12a >0,解得-12<a <0. ②证明:由①知:f (x ),f ′(x )变化如下:由表可知f (x )在[x 1,x 2]上为增函数,又f ′(1)=g (1)=2a +1>0,故x 1<1<x 2, 所以f (x 1)<f (1)=a <0,f (x 2)>f (1)=a >-12,即f (x 1)<0,f (x 2)>-12.2.解:(1)由于f (x )=ln x 在(0,1)上是增函数,且F (x )=f (x )x =ln xx, ∵F ′(x )=1-ln xx 2,∴x ∈(0,1)时,F ′(x )>0,F (x )为增函数,即f (x )在(0,1)上不是“单反减函数”.(2)∵g (x )=2x +2x +a ln x ,g ′(x )=2x 2+ax -2x 2,∵g (x )是[1,+∞)上的“单反减函数”,g ′(x )≥0在[1,+∞)上恒成立, ∴g ′(1)≥0,即a ≥0,又G (x )=g (x )x =2+2x 2+a ln xx在[1,+∞)上是减函数,∴G ′(x )≤0在[1,+∞)上恒成立,即-4x 3+a (1-ln x )x 2≤0在[1,+∞)上恒成立,即ax -ax ln x -4≤0在[1,+∞)上恒成立, 令p (x )=ax -ax ln x -4,则p ′(x )=-a ln x ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a ≥0,p (1)≤0,解得0≤a ≤4, 综上a 的取值范围为[0,4].3.解:(1)由题意f ′(x )=a +1x ,令f ′(x )=0,解得x =-1a ,因为a ∈⎝⎛⎭⎫-∞,-1e ,所以0<-1a <e ,由f ′(x )>0解得0<x <-1a ,由f ′(x )<0解得-1a <x <e ,从而f (x )的单调增区间为⎝⎛⎭⎫0,-1a ,减区间为⎝⎛⎭⎫-1a ,e .所以f (x )max =f ⎝⎛⎭⎫-1a =-1-1+ln ⎝⎛⎭⎫-1a =-4,解得a =-e 2. (2)函数g (x )=|f (x )|-ln x x -b 2存在零点,即方程|f (x )|=ln x x +b2有实数根, 由已知,函数f (x )的定义域为{x |x >0},当a =-1e 时,f (x )=-xe -1+ln x ,所以f ′(x )=-1e +1x =-x -e e x,当0<x <e 时,f ′(x )>0;当x >e 时,f ′(x )<0,所以f (x )的单调增区间为(0,e),减区间为(e ,+∞),所以f (x )max =f (e)=-1,所以|f (x )|≥1. 令h (x )=ln x x +b2,则h ′(x )=1-ln x x 2.当0<x <e 时,h ′(x )>0;当x >e 时,h ′(x )<0;从而h (x )在(0,e)上单调递增,在(e ,+∞)上单调递减, 所以h (x )max =h (e)=1e +b2,要使方程|f (x )|=ln x x +b2有实数根, 只需h (x )max =h (e)=1e +b 2≥1即可,则b ≥2-2e .故b 的取值范围为⎣⎡⎭⎫2-2e ,+∞. B 组1.解:(1)f (x )=e x -x -2,x ∈R ,f ′(x )=e x -1,x ∈R ,f ′(0)=0,曲线f (x )在点A (0,-1)处的切线方程为y =-1.(2)当x >0时,e x -1>0,所以不等式可以变形如下:(x -k +1)f ′(x )+x +1>0⇔(x -k +1)(e x -1)+x +1>0⇔k <x +1e x -1+x +1.①令g (x )=x +1e x -1+x +1,则g ′(x )=-x e x -1(e x -1)2+1=e x (e x -x -2)(e x -1)2.函数h (x )=e x -x -2在(0,+∞)上单调递增,而h (1)<0,h (2)>0.所以h (x )在(0,+∞)上存在唯一的零点,故g ′(x )在(0,+∞)上存在唯一的零点. 设此零点为α,则α∈(1,2).当x ∈(0,α)时,g ′(x )<0;当x ∈(α,+∞)时,g ′(x )>0;所以,g (x )在(0,+∞)上的最小值为g (α).由g ′(α)=0,可得e α=α+2,所以,g (α)=α+2∈(3,4).由于①式等价于k <g (α),故整数k 的最大值为3. 2.解:(1)由已知得x >0,x ≠1. 因f (x )在(1,+∞)上为减函数,故f ′(x )=ln x -1(ln x )2-a ≤0在(1,+∞)上恒成立.所以当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )max ≤0.又f ′(x )=ln x -1(ln x )2-a =-⎝⎛⎭⎫1ln x 2+1ln x -a =-⎝⎛⎭⎫1ln x -122+14-a ,故当1ln x =12,即x =e 2时,f ′(x )max =14-a .所以14-a ≤0,于是a ≥14,故a 的最小值为14.(2)命题“若存在x 1,x 2∈[e ,e 2]使f (x 1)≤f ′(x 2)+a 成立”等价于“当x ∈[e ,e 2]时,有f (x )min ≤f ′(x )max +a ”.由(1),当x ∈[e ,e 2]时,f ′(x )max =14-a ,∴f ′(x )max +a =14.问题等价于:“当x ∈[e ,e 2]时,有f (x )min ≤14”.①当a ≥14时,由(1)知f (x )在[e ,e 2]上为减函数,则f (x )min =f (e 2)=e 22-a e 2≤14,故a ≥12-14e2.②当a <14时,由于f ′(x )=-⎝⎛⎭⎫1ln x -122+14-a 在[e ,e 2]上的值域为⎣⎡⎦⎤-a ,14-a . (i)-a ≥0,即a ≤0,f ′(x )≥0在[e ,e 2]恒成立,故f (x )在[e ,e 2]上为增函数, 于是,f (x )min =f (e)=e -a e ≥e>14,矛盾.(ii)-a <0,即0<a <14,由f ′(x )的单调性和值域知,存在唯一x 0∈(e ,e 2),使f ′(x )=0,且满足:当x ∈(e ,x 0)时,f ′(x )<0,f (x )为减函数;当x ∈(x 0,e 2)时,f ′(x )>0,f (x )为增函数; 所以f min (x )=f (x 0)=x 0ln x 0-ax 0≤14,x 0∈(e ,e 2), 所以a ≥1ln x 0-14x 0>1ln e 2-14e >12-14=14,与0<a <14矛盾.综上得a 的取值范围为⎣⎡⎭⎫12-14e 2,+∞.3.解:(1)函数f (x )=2(a +1)ln x -ax 的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2(a +1)x-a =-ax +2(a +1)x.令m (x )=-ax +2(a +1),因为函数f (x )在定义域内为单调函数,所以f ′(x )≥0或f ′(x )≤0恒成立, 即m (x )≥0或m (x )≤0恒成立,当a =0时,m (x )=2>0,f ′(x )>0,f (x )在定义域内为单调递增函数; 当a >0时,m (x )=-ax +2(a +1)为减函数, 只需m (0)=2(a +1)≤0,即a ≤-1,不符合要求; 当a <0时,m (x )=-ax +2(a +1)为增函数, 只需m (0)=2(a +1)≥0,即a ≥-1,所以-1≤a <0, 此时f (x )在定义域内为单调递增函数. 综上所述,a ∈[-1,0].(2)g (x )=12x 2-x =12(x -1)2-12在区间(1,+∞)上单调递增,不妨设x 1>x 2>1,则g (x 1)>g (x 2),则f (x 1)-f (x 2)g (x 1)-g (x 2)>-1等价于f (x 1)-f (x 2)>-[g (x 1)-g (x 2)],等价于f (x 1)+g (x 1)>f (x 2)+g (x 2).设n (x )=f (x )+g (x )=12x 2+2(a +1)ln x -(a +1)x .法一:n ′(x )=x +2(a +1)x-(a +1)≥2x ·2(a +1)x-(a +1)=2-(a +1-2)2,由于-1<a <7,故n ′(x )>0,即n (x )在(1,+∞)上单调递增, 从而当1<x 2<x 1时,有f (x 1)+g (x 1)>f (x 2)+g (x 2)成立,命题得证. 法二:n ′(x )=x +2(a +1)x -(a +1)=x 2-(a +1)x +2(a +1)x .令p (x )=x 2-(a +1)x +2(a +1),方程p (x )=0的判别式Δ=(a +1)2-8(a +1)=a 2-6a -7=(a -7)(a +1)<0, 即p (x )=x 2-(a +1)x +2(a +1)>0在-1<a <7时恒成立, 说明n ′(x )>0,即n (x )在(1,+∞)上单调递增.从而当1<x 2<x 1时,有f (x 1)+g (x 1)>f (x 2)+g (x 2)成立,命题得证.高考大题专项练(二) 三角函数与解三角形A 组1.已知函数f (x )=sin(2x +φ)(0<φ<π),且f ⎝⎛⎭⎫π6=32. (1)求φ的值;(2)若f ⎝⎛⎭⎫θ2=223且θ∈⎝⎛⎭⎫0,π6,求sin ⎝⎛⎭⎫θ-π3的值. 2.(2015·山东高考)△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .已知cos B =33,sin(A +B )=69,ac =23,求sin A 和c 的值. 3.(2015·保定模拟)在△ABC 中,A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C .(1)求角A 的大小;(2)若a =10,cos B =255,D 为AC 的中点,求BD 的长.B 组1.(2015·大同模拟)已知函数f (x )=A sin(ωx +φ)+B (A >0,x ∈R ,ω>0,|φ|<π)的部分图象如图所示. (1)求函数f (x )的解+析+式;(2)若g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π6+f (x -π6),求函数g (x )在区间⎣⎡⎦⎤0,π2上的最值. 2.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,3tan A ·tan B -(tan A +tan B )=3,且c = 3.(1)求角C 的大小;(2)求△ABC 周长的取值范围.3.(2015·玉溪模拟)已知在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且sin ⎝⎛⎭⎫A +π6=2cos A .(1)若cos C =63,求证:2a -3c =0; (2)若B ∈⎝⎛⎭⎫0,π3,且cos(A -B )=45,求sin B 的值. 答案. A 组1.解:(1)由f ⎝⎛⎭⎫π6=32,可得sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=32, 又0<φ<π,于是2×π6+φ=2π3,从而φ=π3.(2)由(1)得f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,由f ⎝⎛⎭⎫θ2=223得sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3=223, 又θ∈⎝⎛⎭⎫0,π6,于是cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3=13. 则sin ⎝⎛⎭⎫θ-π3=sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫θ+π3-2π3=sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3·cos 2π3-cos ⎝⎛⎭⎫θ+π3sin 2π3=223×⎝⎛⎭⎫-12-13×32=-22+36.2.解:在△ABC 中,由cos B =33,得sin B =63, 因为A +B +C =π, 所以sin C =sin(A +B )=69. 因为sin C <sin B ,所以C <B ,可得C 为锐角, 所以cos C =539,因此sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =63×539+33×69=223. 由a sin A =csin C, 可得a =c sin Asin C =223c 69=23c .又ac =23,所以c =1.3.解:(1)因为2a sin A =(2b -c )sin B +(2c -b )sin C , 由正弦定理得2a 2=(2b -c )b +(2c -b )c , 整理得2a 2=2b 2+2c 2-2bc ,由余弦定理得cos A =b 2+c 2-a 22bc =2bc 2bc =22,因为A ∈(0,π),所以A =π4.(2)由cos B =255,得sin B =1-cos 2B =1-45=55, 所以cos C =cos[π-(A +B )]=-cos(A +B )=-⎝⎛⎭⎫22×255-22×55=-1010,由正弦定理得b =a sin Bsin A =10×5522=2,所以CD =12AC =1,在△BCD 中,由余弦定理得BD 2=(10)2+12-2×1×10×⎝⎛⎭⎫-1010=13, 所以BD =13.B 组1.解:(1)由题图可知,函数f (x )的最大值为A +B =3,最小值为-A +B =-1,解得A=2,B =1.函数f (x )的最小正周期为T =2×⎣⎡⎦⎤5π12-⎝⎛⎭⎫-π12=π,由2πω=π解得ω=2. 由f ⎝⎛⎭⎫-π12=2sin ⎣⎡⎦⎤2×⎝⎛⎭⎫-π12+φ+1=-1,得sin(φ-π6)=-1,故φ-π6=2k π-π2(k ∈Z ),解得φ=2k π-π3(k ∈Z ).又|φ|<π,所以φ=-π3.所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1. (2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1, 故g (x )=f ⎝⎛⎭⎫x +π6+f ⎝⎛⎭⎫x -π6=2sin[2(x +π6)-π3]+1+2sin[2⎝⎛⎭⎫x -π6-π3]+1=2sin 2x +2sin ⎝⎛⎭⎫2x -2π3+2=2sin 2x +2sin 2x cos 2π3-2cos 2x ·sin 2π3+2=sin 2x -3cos 2x +2=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+2. 设t =2x -π3,因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以t ∈⎣⎡⎦⎤-π3,2π3,故sin t ∈⎣⎡⎦⎤-32,1,故g (x )的取值范围是[2-3,4].2.解:(1)由3tan A ·tan B -(tan A +tan B )=3, 得3tan A ·tan B -3=tan A +tan B ,所以tan(A +B )=tan A +tan B1-tan A tan B =- 3.在△ABC 中,A +B =2π3,所以C =π3.(2)由c =3及正弦定理,得a sin A =b sin B =3sin π3=2,可得a =2sin A ,b =2sin B ,所以a +b +c =2(sin A +sin B )+3=2[sin A +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-A ]+3=3cos A +3sin A +3=23sin(A +π6)+ 3.因为0<A <2π3,所以π6<A +π6<5π6,所以12<sin ⎝⎛⎭⎫A +π6≤1, 所以a +b +c 的取值范围为(23,33].3.解:由sin ⎝⎛⎭⎫A +π6=2cos A ,得32sin A +12cos A =2cos A ,即sin A =3cos A , 因为A ∈(0,π),且cos A ≠0, 所以tan A =3,所以A =π3.(1)因为sin 2C +cos 2C =1,cos C =63,C ∈(0,π), 所以sin C =33, 由正弦定理知a sin A =c sin C ,即a c =sin A sin C =3233=32,即2a -3c =0.(2)因为B ∈⎝⎛⎭⎫0,π3,所以A -B =π3-B ∈⎝⎛⎭⎫0,π3, 因为sin 2(A -B )+cos 2(A -B )=1, 所以sin(A -B )=35,所以sin B =sin[A -(A -B )]=sin A cos(A -B )-cos A ·sin(A -B )=43-310.高考大题专项练(三) 数列A 组1.(2015·安顺模拟)已知各项都不相等的等差数列{a n }的前6项和为60,且a 6为a 1和a 21的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n +1-b n =a n (n ∈N *),且b 1=3,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和T n .2.(2015·哈尔滨模拟)设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 1=2,S n +1=2S n +2(n ∈N *),b n=S n +2.(1)求证:数列{b n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式;(3)若数列{c n }满足c n =a 1-12+a 2-122+…+a n -12n (n ∈N *),求{c n }的前n 项和T n .3.(2015·四平模拟)已知数列{a n }中,S n 为{a n }的前n 项和,a n +1=S n -n +3,n ∈N *,a 1=2.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =n S n -n +2(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为T n ,求证:13≤T n <43(n ∈N *).B 组1.已知{a n }是等差数列,公差为d ,首项a 1=3,前n 项和为S n ·令c n =(-1)n S n (n ∈N *),{c n }的前20项和T 20=330.数列{b n }满足b n =2(a -2)d n -2+2n -1,a ∈R .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n +1≤b n ,n ∈N *,求a 的取值范围.2.(2015·白银模拟)已知函数f (x )=xx +3,数列{a n }满足a 1=1,a n +1=f (a n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =3n 2a n a n +1,S n =b 1+b 2+…+b n ,求证:S n <12.3.已知等差数列{a n }的公差为-1,且a 2+a 7+a 12=-6. (1)求数列{a n }的通项a n 与前n 项和S n ;(2)若{b n }是首项为4,公比为12的等比数列,前n 项和为T n ,求证:当t >6时,对任意n ,m ∈N *,S n <T m +t 恒成立.答案 A 组1.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d (d ≠0),则⎩⎪⎨⎪⎧6a 1+15d =60,a 1(a 1+20d )=(a 1+5d )2,解得⎩⎪⎨⎪⎧d =2,a 1=5, ∴a n =2n +3.(2)∵b n +1-b n =a n ,∴b n -b n -1=a n -1(n ≥2,n ∈N *), ∴b n =(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 2-b 1)+b 1 =a n -1+a n -2+…+a 1+b 1 =(n -1)(n +3)+3 =n (n +2).又当n =1时,也满足上式, ∴b n =n (n +2)(n ∈N *). ∴1b n =1n (n +2)=12⎛⎭⎫1n -1n +2, T n =12(1-13+12-14+…+1n -1n +2)=12(32-1n +1-1n +2)=3n 2+5n 4(n +1)(n +2).2.解:(1)证明:∵S n +1=2S n +2,∴S n +1+2=2(S n +2),∴b n +1=2b n ,又b 1=4,∴数列{b n }是以4为首项,2为公比的等比数列. (2)由(1)可得,b n =4×2n -1=2n +1,∴S n =b n -2=2n +1-2,∴当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n +1-2)-(2n -2)=2n ,∵a 1=S 1=2,代入上式也成立, ∴a n =2n (n ∈N *). (3)∵a n -12n =1-12n ,∴c n =a 1-12+a 2-122+…+a n -12n =n -(12+122+…+12n )=n +12n -1(n ∈N *),∴T n =(1+2+…+n )+⎝⎛⎭⎫12+122+…+12n -n =(n +1)n 2+12⎝⎛⎭⎫1-12n 1-12-n =n 2-n +22-12n . 3.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧a n +1=S n -n +3,a n =S n -1-(n -1)+3(n ≥2),得a n +1-a n =a n -1,故a n +1-1=2(a n-1),∴{a n -1}从第二项起为公比等于2的等比数列. 又a 2=S 1-1+3=4,a 1=2,a 2-1≠2(a 1-1),∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n =1,3×2n -2+1,n ≥2,n ∈N *. (2)证明:由(1)知S n =a n +1+n -3=3×2n -1+n -2,故b n =n 3×2n -1.T n =13⎝⎛⎭⎫120+221+…+n 2n -1,①12T n =13⎝⎛⎭⎫121+222+…+n 2n ,② ①-②得,12T n =13(1+121+122+…+12n -1-n2n )=13⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎫12n1-12-n 2n =13⎝⎛⎭⎫2-n +22n , ∴T n =43-2n +43×2n <43.∵b n >0,∴T n ≥T 1=13,∴13≤T n <43. B 组1.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,因为c n =(-1)n S n , 所以T 20=-S 1+S 2-S 3+S 4+…+S 20=330, 则a 2+a 4+a 6+…+a 20=330,即10(3+d )+10×92×2d =330,解得d =3,所以a n =3+3(n -1)=3n . (2)由(1)知b n =2(a -2)3n -2+2n -1,b n +1-b n =2(a -2)3n -1+2n -[2(a -2)3n -2+2n -1]=4(a -2)3n -2+2n -1=4·3n -2⎣⎡⎦⎤(a -2)+12×⎝⎛⎭⎫23n -2.由b n +1≤b n ⇔(a -2)+12×⎝⎛⎭⎫23n -2≤0⇔a ≤2-12×⎝⎛⎭⎫23n -2,因为2-12×⎝⎛⎭⎫23n -2随着n 的增大而增大,所以n =1时,2-12×⎝⎛⎭⎫23n -2取得最小值54.所以a ≤54.故a 的取值范围为⎝⎛⎦⎤-∞,54. 2.解:(1)由已知a n +1=a n a n +3,取倒数得1a n +1=3a n +1,变形为1a n +1+12=3⎝⎛⎭⎫1a n +12, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +12是首项为1a 1+12=32,公比为3的等比数列,所以1a n +12=32×3n -1=12×3n,所以a n =23n -1.(2)证明:b n =2×3n (3n -1)(3n +1-1)=13n -1-13n +1-1, 所以S n =b 1+b 2+…+b n=⎝⎛⎭⎫131-1-132-1+⎝⎛⎭⎫132-1-133-1+…+(13n -1-13n +1-1)=12-13n +1-1<12. 3.解:(1)由a 2+a 7+a 12=-6得a 7=-2,所以a 1=4, 所以a n =a 1+(n -1)d =5-n , 从而S n =n (a 1+a n )2=n (9-n )2.(2)证明:由等比数列求和公式得T m =4⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12m1-12=8⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12m,T m ≥T 1=4. (或者:各项为正的等比数列T 1=4为最小值)又S n =n (9-n )2=-12(n 2-9n )=-12[⎝⎛⎭⎫n -922-814],故(S n )max =S 4=S 5=10,当t >6时,对任意n ,m ∈N *,T m +t >T 1+6≥10≥S n , 所以当t >6时,S n <T m +t 恒成立.高考大题专项练(四) 立体几何A组1.如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1.设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.2.(2015·昆明模拟)如图,ABEDFC为多面体,平面ABED与平面ACFD垂直,点O在线段AD上,OA=1,OD=2,△OAB,△OAC,△ODE,△ODF都是正三角形.(1)证明:BC∥EF;(2)求四棱锥F-OBED的体积.3.(2015·郑州模拟)如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为直角梯形,AD∥BC,PD⊥底面ABCD,∠ADC=90°,AD=2BC,Q为AD的中点,M为棱PC的中点.(1)证明:P A∥平面BMQ;(2)已知PD=DC=AD=2,求点P到平面BMQ的距离.B组1.如图1,四边形ABCD为矩形,PD⊥平面ABCD,AB=1,BC=PC=2.作如图2折叠:折痕EF∥DC,其中点E,F分别在线段PD,PC上,沿EF折叠后点P叠在线段AD 上的点记为M,并且MF⊥CF.(1)证明:CF ⊥平面MDF ; (2)求三棱锥M -CDE 的体积. 2.如图,AB 为圆O 的直径,点E ,F 在圆O 上,且AB ∥EF ,矩形ABCD 所在的平面和圆O 所在的平面互相垂直,且AD =EF =AF =1,AB =2.(1)求证:平面AFC ⊥平面CBF ;(2)在线段CF 上是否存在一点M ,使得OM ∥平面ADF ,并说明理由.3.(2015·九江模拟)如图,直三棱柱ABC -A ′B ′C ′中,AC =BC =5,AA ′=AB =6,D ,E 分别为AB 和BB ′上的点,且AD DB =BEEB ′=λ. (1)求证:当λ=1时,A ′B ⊥CE ;(2)当λ为何值时,三棱锥A ′CDE 的体积最小,并求出最小体积.答案 A 组1.证明:(1)由题意知,E 为B 1C 的中点, 又D 为AB 1的中点,因此DE ∥AC .又因为DE ⊄平面AA 1C 1C ,AC ⊂平面AA 1C 1C , 所以DE ∥平面AA 1C 1C .(2)因为棱柱ABC -A 1B 1C 1是直三棱柱, 所以CC 1⊥平面ABC .因为AC ⊂平面ABC ,所以AC ⊥CC 1.又因为AC ⊥BC ,CC 1⊂平面BCC 1B 1,BC ⊂平面BCC 1B 1,BC ∩CC 1=C , 所以AC ⊥平面BCC 1B 1.又因为BC 1⊂平面BCC 1B 1,所以BC 1⊥AC .因为BC =CC 1,所以矩形BCC 1B 1是正方形,因此BC 1⊥B 1C . 因为AC ⊂平面B 1AC ,B 1C ⊂平面B 1AC ,AC ∩B 1C =C , 所以BC 1⊥平面B 1AC .又因为AB 1⊂平面B 1AC ,所以BC 1⊥AB 1. 2. 解:(1)证明:因为∠AOB =∠ODE =60°,所以OB ∥DE .由于∠AOC =∠ODF =60°,故OC ∥DF . 由于OB ∩OC =O ,ED ∩FD =D , 所以平面OBC ∥平面DEF .因为平面BEF ∩平面OBC =BC ,平面BEFC ∩平面DEF =EF , 所以BC ∥EF .(2)由OB =1,OE =2,∠EOB =60°, 得S △OBE =12×1×2×sin 60°=32,而△OED 是边长为2的正三角形,S △OED =34×4=3, 所以S 四边形OBED =S △OBE +S △OED =332. 过点F 作FQ ⊥AD ,交AD 于点Q ,由于平面ABED ⊥平面ACFD , 所以FQ ⊥平面ABED .所以FQ 就是四棱锥F -OBED 的高,且FQ =3, 所以V F -OBED =13S 四边形OBED ·FQ =13×332×3=32. 3.解:(1)如图,连接AC 交BQ 于N ,连接MN ,因为∠ADC =90°,BC =12AD ,Q 为AD 的中点,所以N 为AC 的中点.又M 为PC 的中点,即PM =MC ,则MN 为△P AC 的中位线, 故MN ∥P A ,又MN ⊂平面BMQ ,所以P A ∥平面BMQ .(2)由(1)可知,P A ∥平面BMQ ,所以点P 到平面BMQ 的距离等于点A 到平面BMQ 的距离,所以V P -BMQ =V A -BMQ =V M -ABQ ,取CD 的中点K ,连接MK ,所以MK ∥PD ,MK =12PD =1,又PD ⊥底面ABCD ,所以MK ⊥底面ABCD .又BC =12AD =1,PD =CD =2,所以AQ =1,BQ =2,MQ =3,NQ =1,所以V P -BMQ =V A -BMQ =V M -ABQ =13·12·AQ ·BQ ·MK =13,S △BMQ =2, 则点P 到平面BMQ 的距离d =3V P -BMQS △BMQ =22.B 组1.解:(1)∵PD ⊥平面ABCD ,∴PD ⊥AD , 又四边形ABCD 是矩形,∴CD ⊥AD ,∵PD ⊂平面PCD ,CD ⊂平面PCD ,且PD ∩CD =D , ∴AD ⊥平面PCD ,∵CF ⊂平面PCD ,∴AD ⊥CF ,又MF ⊥CF ,MF ∩AD =M ,∴CF ⊥平面MDF . (2)∵PD ⊥平面ABCD ,∴PD ⊥CD , 又CD =AB =1,PC =2,∴PD = 3. 由(1)知CF ⊥平面MDF ,∴CF ⊥DF . ∴由S △PCD =12PD ×CD =12PC ×DF 得DF =32.∴CF =CD 2-DF 2=12,∵EF ∥CD ,∴DE DP =CF CP ,∴DE =CF CP ×DP =34.∴S △CDE =12CD ×DE =12×1×34=38.∵AD ⊥平面PCD ,即MD ⊥平面CDE ,且ME =PE =PC -ED =334,∴MD =ME 2-ED 2=2716-316=62, ∴三棱锥M -CDE 的体积为V M -CDE=13S △CDE ×MD =13×38×62=216. 2. 解:(1)证明:∵平面ABCD ⊥平面ABEF , 平面ABCD ∩平面ABEF =AB , CB ⊥AB ,CB ⊂平面ABCD , ∴CB ⊥平面ABEF . ∵AF ⊂平面ABEF , ∴AF ⊥CB ,又AB 为圆O 的直径,∴AF ⊥BF , 又BF ∩CB =B ,∴AF ⊥平面CBF .又AF ⊂平面AFC ,∴平面AFC ⊥平面CBF .(2)取CF 的中点记作M ,设DF 的中点为N ,连接OM ,AN ,MN ,则MN 綊12CD ,又AO 綊12CD ,则MN 綊AO ,∴四边形MNAO 为平行四边形,∴OM ∥AN ,又AN ⊂平面ADF ,OM ⊄平面ADF , ∴OM ∥平面ADF .3.解:(1)证明:∵λ=1,∴D ,E 分别为AB 和BB ′的中点, 又AA ′=AB ,且三棱柱ABC -A ′B ′C ′为直三棱柱, ∴平行四边形ABB ′A ′为正方形,∴DE ⊥A ′B , ∵AC =BC ,D 为AB 的中点,∴CD ⊥AB , ∵三棱柱ABC -A ′B ′C ′为直三棱柱, ∴CD ⊥平面ABB ′A ′, ∴CD ⊥A ′B , 又CD ∩DE =D , ∴A ′B ⊥平面CDE , ∵CE ⊂平面CDE , ∴A ′B ⊥CE .(2)设BE =x ,则AD =x ,DB =6-x ,B ′E =6-x .由已知可得C 到平面A ′DE 的距离即为△ABC 的边AB 所对应的高h =AC 2-⎝⎛⎭⎫AB 22=4,∴V A ′-CDE =V C -A ′DE=13(S 四边形ABB ′A ′-S △AA ′D -S △DBE -S △A ′B ′E)·h =13[36-3x -12(6-x )x -3(6-x )]·h =23(x 2-6x +36)=23[(x -3)2+27](0<x <6),∴当x =3,即λ=1时,V A ′-CDE 有最小值18.高考大题专项练(五) 解+析+几何A 组1.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0),e =12,其中F 是椭圆的右焦点,焦距为2,直线l与椭圆C 交于点A ,B ,点A ,B 的中点横坐标为14,且(其中λ>1).(1)求椭圆C 的标准方程; (2)求实数λ的值. 2.(2015·宝鸡模拟)如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为22,过椭圆右焦点F 作两条互相垂直的弦AB 与CD .当直线AB 斜率为0时,|AB |+|CD |=3 2.(1)求椭圆的方程;(2)求由A ,B ,C ,D 四点构成的四边形的面积的取值范围.3.(2015·兰州模拟)在平面直角坐标系xOy 中,过定点C (0,p )作直线与抛物线x 2=2py (p >0)相交于A 、B 两点.(1)若点N 是点C 关于坐标原点O 的对称点,求△ANB 面积的最小值;(2)是否存在垂直于y 轴的直线l ,使得l 被以AC 为直径的圆截得的弦长恒为定值?若存在,求出l 的方程;若不存在,说明理由.B 组1.(2015·南昌模拟)已知圆E :x 2+⎝⎛⎭⎫y -122=94经过椭圆C :x 2a 2+y2b2=1(a >b >0)的左、右焦点F 1,F 2,且与椭圆C 在第一象限的交点为A ,且F 1,E ,A 三点共线.直线l 交椭圆C 于M ,N 两点,且=λ(λ≠0).(1)求椭圆C 的方程;(2)当△AMN 的面积取到最大值时,求直线l 的方程.2.(2015·哈尔滨模拟)已知曲线C 的方程为(x +1)2+y 2+(x -1)2+y 2=4,经过(-1,0)作斜率为k 的直线l ,l 与曲线C 交于A 、B 两点,l 与直线x =-4交于点D ,O 是坐标原点.(1)当+=2时,求证:k 2=54;(2)是否存在实数k ,使△AOB 为锐角三角形?若存在,求k 的取值范围;若不存在,请说明理由.3.如图,在平面直角坐标系xOy 中,椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的焦距为2,且过点⎝⎛⎭⎫2,62.(1)求椭圆E 的方程;(2)若点A ,B 分别是椭圆E 的左、右顶点,直线l 经过点B 且垂直于x 轴,点P 是椭圆上异于A ,B 的任意一点,直线AP 交l 于点M .(ⅰ)设直线OM 的斜率为k 1,直线BP 的斜率为k 2,求证:k 1k 2为定值;(ⅱ)设过点M ,垂直BP 的直线为m ,求证:直线m 过定点,并求出定点的坐标.答案 A 组1.解:(1)由条件可知:c =1,a =2,故b 2=a 2-c 2=3,椭圆C 的标准方程是x 24+y 23=1.(2)由,可知A ,B ,F 三点共线,设点A (x 1,y 1),点B (x 2,y 2).若直线AB ⊥x 轴,则x 1=x 2=1,不合题意.当AB 所在直线l 的斜率k 存在时,设方程为y =k (x -1). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1消去y 得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0.① Δ=64k 4-4(4k 2+3)(4k 2-12)=144(k 2+1)>0,因为⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+3,所以x 1+x 2=8k 24k 2+3=12,所以k 2=14.将k 2=14代入方程①,得4x 2-2x -11=0,解得x =1±354.又因为=(1-x 1,-y 1),=(x 2-1,y 2),(其中λ>1),所以λ=1-x 1x 2-1=3+52. 2.解:(1)由题意知,e =c a =22,则a =2c ,b =c .∴|AB |+|CD |=2a +2b 2a =22c +2c =32,∴c =1.∴椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)①当两条弦中有一条斜率为0时,另一条弦的斜率不存在, 由题意知S 四边形=12|AB |·|CD |=12×22×2=2.②当两弦斜率均存在且不为0时,设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),直线AB 的方程为y =k (x -1), 则直线CD 的方程为y =-1k(x -1).将直线AB 的方程代入椭圆方程中,并整理得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0, ∴|AB |=k 2+1|x 1-x 2|=k 2+1·22k 2+11+2k 2=22(k 2+1)1+2k 2.同理,|CD |=22⎝⎛⎭⎫1k 2+11+2k2=22(k 2+1)k 2+2.∴S 四边形=12·|AB |·|CD |=12·22(k 2+1)1+2k 2·22(k 2+1)k 2+2=4(k 2+1)22k 4+2+5k 2=4⎝⎛⎭⎫k +1k 22⎝⎛⎭⎫k +1k 2+1=2-22⎝⎛⎭⎫k +1k 2+1. ∵2⎝⎛⎭⎫k +1k 2+1≥2⎝⎛⎭⎫2k ·1k 2+1=9,当且仅当k =±1时取等号, ∴S 四边形∈⎣⎡⎭⎫169,2.综合①与②可知,S 四边形∈⎣⎡⎦⎤169,2. 3.解:(1)∵N 是C (0,p )关于坐标原点的对称点, ∴N (0,-p ).设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 直线AB 的方程为y =kx +p ,由⎩⎪⎨⎪⎧x 2=2py ,y =kx +p ,得x 2-2pkx -2p 2=0. 由根与系数的关系得x 1+x 2=2pk ,x 1x 2=-2p 2.于是S △ABN =S △BCN +S △ACN =12·2p |x 1-x 2|=p (x 1+x 2)2-4x 1x 2=p 4p 2k 2+8p 2=2p 2k 2+2,∴当k =0时,(S △ABN )min =22p 2.(2)假设满足条件的直线l 存在,其方程为y =a .设AC 的中点为O ′,l 与以AC 为直径的圆相交于点P 、Q ,PQ 的中点为H , 则O ′H ⊥PQ ,O ′点的坐标为⎝⎛⎭⎫x 12,y 1+p 2.∵|O ′P |=12|AC |=12x 21+(y 1-p )2=12y 21+p 2,|O ′H |=⎪⎪⎪⎪a -y 1+p 2=12|2a -y 1-p |,∴|PH |2=|O ′P |2-|O ′H |2=14(y 21+p 2)-14(2a -y 1-p )2=⎝⎛⎭⎫a -p 2y 1+a (p -a ), ∴|PQ |2=(2|PH |)2=4⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫a -p 2y 1+a (p -a ). 令a -p 2=0,得a =p 2,此时|PQ |=p 为定值,故满足条件的直线l 存在,其方程为y =p2.B 组1.解:(1)∵F 1,E ,A 三点共线,∴F 1A 为圆E 的直径, ∴AF 2⊥F 1F 2.由x 2+⎝⎛⎭⎫0-122=94,得x =±2, ∴c =2,|AF 2|2=|AF 1|2-|F 1F 2|2=9-8=1,2a =|AF 1|+|AF 2|=4,a =2. ∵a 2=b 2+c 2,∴b =2, ∴椭圆C 的方程为x 24+y 22=1.(2)由题知,点A 的坐标为(2,1), ∵=λ(λ≠0),∴直线的斜率为22, 故设直线l 的方程为y =22x +m , 联立⎩⎨⎧y =22x +m ,x 24+y22=1,得x 2+2mx +m 2-2=0,设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), ∴x 1+x 2=-2m ,x 1x 2=m 2-2, Δ=2m 2-4m 2+8>0,∴-2<m <2. 又|MN |=1+k 2|x 2-x 1|=1+12·(x 1+x 2)2-4x 1x 2=12-3m 2,点A 到直线l 的距离d =6|m |3, ∴S △AMN =12|MN |·d =1212-3m 2×63|m |=22(4-m 2)m 2≤22×4-m 2+m22=2,当且仅当4-m 2=m 2,即m =±2时等号成立,此时直线l 的方程为y =22x ±2. 2.解:(1)∵(x +1)2+y 2+(x -1)2+y 2=4>2,∴曲线C 是以F 1(-1,0)、F 2(1,0)为焦点,4为长轴长的椭圆. ∴曲线C 的方程为x 24+y 23=1,即3x 2+4y 2=12.∵直线l 经过点(-1,0),斜率为k , ∴直线l 的方程为y =k (x +1). ∵直线l 与直线x =-4交于点D , ∴D (-4,-3k ).设A (x 1,kx 1+k ),B (x 2,kx 2+k ).由⎩⎪⎨⎪⎧3x 2+4y 2=12,y =k (x +1),得(3+4k 2)x 2+8k 2x +4k 2-12=0. ∴x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2.由+=2得2x 2-x 1=-4.由2x 2-x 1=-4和x 1+x 2=-8k 23+4k 2得x 1=43+4k 2,x 2=-4+8k 23+4k 2.∵x 1x 2=4k 2-123+4k 2,∴43+4k 2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-4+8k 23+4k 2=4k 2-123+4k 2,化简得4k 4-k 2-5=0,解得k 2=54或k 2=-1<0(舍去).∴k 2=54.(2)由(1)知,A (x 1,kx 1+k ),B (x 2,kx 2+k ),x 1+x 2=-8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2.∵=(x 1,kx 1+k ),=(x 2,kx 2+k ),·=x 1x 2+(kx 1+k )(kx 2+k )=(1+k 2)x 1x 2+k 2(x 1+x 2)+k 2=-5k 2-123+4k2<0,∴∠AOB >π2. ∴不存在实数k ,使△AOB 为锐角三角形.3.解:(1)由题意得2c =2,所以c =1,则a 2-b 2=1,又2a 2+32b 2=1,所以2b 4-5b 2-3=0,解得b 2=3或b 2=-12(舍去),则a 2=4,所以椭圆E 的方程为x 24+y 23=1.(2)(ⅰ)设P (x 1,y 1)(y 1≠0),M (2,y 0),则k 1=y 02,k 2=y 1x 1-2,因为A ,P ,M 三点共线,所以y 0=4y 1x 1+2,所以k 1k 2=y 0y 12(x 1-2)=2y 21x 21-4,因为P (x 1,y 1)在椭圆上,所以y 21=34(4-x 21),故k 1k 2=2y 21x 21-4=-32为定值.(ⅱ)由(ⅰ)知,直线BP 的斜率为k 2=y 1x 1-2,所以直线m 的斜率为k m =2-x 1y 1,则直线m的方程为y -y 0=2-x 1y 1(x -2),即y =2-x 1y 1(x -2)+y 0=2-x 1y 1x -2(2-x 1)y 1+4y 1x 1+2=2-x 1y 1·x +2(x 21-4)+4y 21(x 1+2)y 1=2-x 1y 1x +2(x 21-4)+12-3x 21(x 1+2)y 1=2-x 1y 1x +2-x 1y 1=2-x 1y 1(x +1),所以直线m 过定点(-1,0).高考大题专项练(六) 概率与统计A 组1.(2015·西安模拟)甲、乙两名考生在填报志愿时都选中了A 、B 、C 、D 四所需要面试的院校,这四所院校的面试安排在同一时间.因此甲、乙都只能在这四所院校中选择一所做志愿,假设每位同学选择各个院校是等可能的,试求:(1)甲、乙选择同一所院校的概率; (2)院校A 、B 至少有一所被选择的概率.2.有编号为1,2,3的三个白球,编号为4,5,6的三个黑球,这六个球除编号和颜色外完全相同,现从中任意取出两个球.(1)求取得的两个球颜色相同的概率; (2)求取得的两球编号之积不小于10的概率.3.(2015·贵州模拟)从某校高三年级学生中抽取40名学生,将他们高中学业水平考试的数学成绩(满分100分,成绩均为不低于40分的整数)分成六段:[40,50),[50,60),…,[90,100]后得到如图的频率分布直方图.(1)若该校高三年级有640人,试估计这次学业水平考试的数学成绩不低于60分的人数及相应的平均分(平均分保留到百分位);(2)若从[40,50)与[90,100]这两个分数段内的学生中随机选取2名学生,求这2名学生成绩之差的绝对值不大于10的概率.B组1.(2015·贵阳模拟)据报道,全国很多省市将英语考试作为高考改革的重点,一时间“英语考试该如何改”引起广泛关注.为了解某地区学生和包括老师、家长在内的社会人士对高考英语改革的看法,某媒体在该地区选择了3 600人进行调查,就“是否取消英语听力”问题进行了问卷调查统计,结果如下表:已知在全体样本中随机抽取1人,抽到持“应该保留”态度的人的概率为0.05.(1)现用分层抽样的方法在所有参与调查的人中抽取360人进行问卷访谈,问应在持“无所谓”态度的人中抽取多少人?(2)已知y≥657,z≥55,若所选择的在校学生的人数低于被调查人群总数的80%,则认为本次调查“失效”,求本次调查“失效”的概率.2.某园艺师培育了两种珍稀树苗A与B,株数分别为8与12,现将这20株树苗的高度编写成如下茎叶图(单位:cm):若树高在175 cm以上(包括175 cm)定义为“生长良好”,树高在175 cm以下(不包括175 cm)定义为“非生长良好”,且只有B“生长良好”的才可以出售.(1)对于这20株树苗,如果用分层抽样的方法从“生长良好”和“非生长良好”中共抽取5株,再从这5株中任选2株,那么至少有一株“生长良好”的概率是多少?(2)若从所有“生长良好”中选2株,求所选中的树苗都能出售的概率.3.(2015·九江模拟)某校数学课外兴趣小组为研究数学成绩是否与性别有关,先统计本校高三年级每个学生一学期数学成绩平均分(采用百分制),剔除平均分在40分以下的学生后,共有男生300名,女生200名.现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名学生,按性别分为两组,并将两组学生成绩分为6组,得到如下所示频数分布表.数学成绩与性别是否有关;(2)规定80分以上为优分(含80分),请你根据已知条件作出2×2列联表,并判断是否有90%以上的把握认为“数学成绩与性别有关”.附表及公式K 2=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ).答案 A 组1.解:(1)甲,乙选择院校的所有可能为:AA ,AB ,AC ,AD ,BA ,BB ,BC ,BD ,CA ,CB ,CC ,CD ,DA ,DB ,DC ,DD .共16种可能,甲、乙选择同一所院校的可能为:AA ,BB ,CC ,DD ,共4种可能. 甲、乙选择同一所院校的概率为:416=14.(2)院校A 、B 至少有一所被选择的概率为:1216=34.2.解:从六个球中取出两个球的基本事件有(1,2),(1,3),(1,4),(1,5),(1,6),(2,3),(2,4),(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),共计15个基本事件.(1)记事件A 为“取出的两个球是白球”,则这个事件包含的基本事件是(1,2),(1,3),(2,3),共计3个基本事件,故P (A )=315=15.记事件B 为“取出的两个球是黑球”,同理可得P (B )=15.记事件C 为“取出的两个球的颜色相同”,则C =A +B ,且A ,B 互斥,根据互斥事件的概率加法公式,得P (C )=P (A +B )=P (A )+P (B )=25.(2)记事件D 为“取出的两球的编号之积不小于10”,则这个事件包含的基本事件是(2,5),(2,6),(3,4),(3,5),(3,6),(4,5),(4,6),(5,6),共计8个基本事件,得P (D )=815.3.解:(1)由于图中所有小矩形的面积之和等于1, 所以10×(0.005+0.01+0.02+a +0.025+0.01)=1, 解得a =0.03.根据频率分布直方图,成绩不低于60分的频率为1-10×(0.005+0.01)=0.85. 由于高三年级共有学生640人,可估计该校高三年级数学成绩不低于60分的人数为640×0.85=544.可估计不低于60分的学生数学成绩的平均分为 640×(0.2×65+0.3×75+0.25×85+0.1×95)544≈77.94.(2)成绩在[40,50)分数段内的人数为40×0.05=2, 成绩在[90,100]分数段内的人数为40×0.1=4, 若从这6名学生中随机抽取2人,则总的取法有15种,如果2名学生的数学成绩都在[40,50)分数段内或都在[90,100]分数段内,那么这2名学生的数学成绩之差的绝对值一定不大于10.如果一个成绩在[40,50)分数段内,另一个成绩在[90,100]分数段内,那么这2名学生的数学成绩之差的绝对值一定大于10.则所取2名学生的数学成绩之差的绝对值不大于10的取法为7种,所以所求概率P =715.B 组1.解:(1)∵抽到持“应该保留”态度的人的概率为0.05, ∴120+x 3 600=0.05,解得x =60. ∴持“无所谓”态度的人数共有3 600-2 100-120-600-60=720, ∴应在持“无所谓”态度的人中抽取720×3603 600=72人.(2)∵y +z =720,y ≥657,z ≥55,∴满足条件的(y ,z )有(657,63),(658,62),(659,61),(660,60),(661,59),(662,58),(663,57),(664,56),(665,55),共9种.记本次调查“失效”为事件A ,若调查“失效”,则2 100+120+y <3 600×0.8,解得y <660. ∴事件A 包含(657,63),(658,62),(659,61),共3种. ∴P (A )=39=13.2.解:(1)根据茎叶图知,“生长良好”的有8株,“非生长良好”的有12株,用分层抽样的方法抽取,每株被抽中的概率是520=14,“生长良好”的有8×14=2株,“非生长良好”的有12×14=3株.设“生长良好”的2株为m 1,m 2,“非生长良好”的3株为n 1,n 2,n 3,则所有可能的基本事件有:(m 1,m 2),(m 1,n 1),(m 1,n 2),(m 1,n 3),(m 2,n 1),(m 2,n 2),(m 2,n 3),(n 1,n 2),(n 1,n 3),(n 2,n 3),共10个,至少有一株“生长良好”的有7个基本事件,所以所求概率为P 1=710.(2)依题意,一共有8株生长良好,其中A 种树苗有5株,分别为A 1,A 2,A 3,A 4,A 5,B 种树苗有3株,分别为B 1,B 2,B 3.所有可能的基本事件有:(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 1,A 4),(A 1,A 5),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 1,B 3),(A 2,A 3),(A 2,A 4),(A 2,A 5),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 2,B 3),(A 3,A 4),(A 3,A 5),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(A 3,B 3),(A 4,A 5),(A 4,B 1),(A 4,B 2),(A 4,B 3),(A 5,B 1),(A 5,B 2),(A 5,B 3),(B 1,B 2),(B 1,B 3),(B 2,B 3),共28个,所求事件包含的基本事件有:(B 1,B 2),(B 1,B 3),(B 2,B 3),共3个,所以所求概率为P 2=328.3.解:(1)男=45×0.05+55×0.15+65×0.3+75×0.25+85×0.1+95×0.15=71.5,女=45×0.15+55×0.1+65×0.125+75×0.25+85×0.325+95×0.05=71.5,从男、女生各自的平均分来看,并不能判断数学成绩与性别有关.(2)由频数分布表可知:在抽取的100名学生中,“男生组”中的优分有15人,“女生组”中的优分有15人,据此可得2×2列联表如下:可得K 2=100×(15×25-15×45)60×40×30×70≈1.79,因为1.79<2.706,所以没有90%以上的把握认为“数学成绩与性别有关”.。
2016年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅱ数学(理)解析版
2016年普通高等学校招生全国统一考试全国卷Ⅱ数学(理)解析版本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟. 第Ⅰ卷一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合A ={x |x 2-4x +3<0},B ={x |2x -3>0},则A ∩B =( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,-32B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,32C.⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32D.⎝ ⎛⎭⎪⎫32,3解析:选D.通过解不等式化简集合A ,B ,再利用交集定义求解. ∵x 2-4x +3<0,∴1<x <3,∴A ={x |1<x <3}.∵2x -3>0,∴x >32,∴B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x >32. ∴A ∩B ={x |1<x <3}∩⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪ x >32=⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪32<x <3. 故选D.2.设(1+i)x =1+y i ,其中x ,y 是实数,则|x +y i|=( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2解析:选 B.利用两复数相等的充要条件:实部与实部、虚部与虚部分别相等,求出x ,y ,再利用复数模的定义求解.∵(1+i)x =1+y i ,∴x +x i =1+y i. 又∵x ,y ∈R ,∴x =1,y =x =1. ∴|x +y i|=|1+i|=2,故选B.3.已知等差数列{a n }前9项的和为27,a 10=8,则a 100=( ) A .100 B .99 C .98 D .97解析:选C.利用等差数列的通项公式、前n 项和公式及性质,结合方程思想求解.(方法1)∵{a n }是等差数列,设其公差为d ,∴S 9=92()a 1+a 9=9a 5=27,∴a 5=3.又∵a 10=8,∴⎩⎨⎧ a 1+4d =3,a 1+9d =8,∴⎩⎨⎧a 1=-1,d =1.∴a 100=a 1+99d =-1+99×1=98.故选C. (方法2)∵{a n }是等差数列,∴S 9=92()a 1+a 9=9a 5=27,∴a 5=3. 在等差数列{a n }中,a 5,a 10,a 15,…,a 100成等差数列,且公差d ′=a 10-a 5=8-3=5.故a 100=a 5+(20-1)×5=98.故选C.4.某公司的班车在7:30,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是( )A.13B.12C.23D.34 解析:选B.利用几何概型概率公式求解.如图,7:50至8:30之间的时间长度为40分钟,而小明等车时间不超过10分钟是指小明在7:50至8:00之间或8:20至8:30之间到达发车站,此两种情况下的时间长度之和为20分钟,由几何概型概率公式知所求概率为P =2040=12.故选B. 5.已知方程x 2m 2+n -y 23m 2-n=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n 的取值范围是( )A .(-1,3)B .(-1,3)C .(0,3)D .(0,3)解析:选A.根据双曲线的焦距,建立关于n 的不等式组求解.若双曲线的焦点在x 轴上,则⎩⎨⎧m 2+n >0,3m 2-n >0.又∵(m 2+n )+(3m 2-n )=4,∴m 2=1,∴⎩⎨⎧1+n >0,3-n >0,∴-1<n <3.若双曲线的焦点在y 轴上,则双曲线的标准方程为y 2n -3m 2-x 2-m 2-n =1,即⎩⎨⎧n -3m 2>0,-m 2-n >0,即n >3m 2且n <-m 2,此时n 不存在.故选A.6.如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3,则它的表面积是( )A .17πB .18πC .20πD .28π 解析:选A.由三视图还原为直观图后计算求解.由几何体的三视图可知,该几何体是一个球体去掉上半球的14,得到的几何体如图.设球的半径为R ,则43πR 3-18×43πR 3=283π,解得R =2.因此它的表面积为78×4πR 2+34πR 2=17π.故选A.7.函数y =2x 2-e |x |在[-2,2]的图象大致为( )解析:选D.利用导数研究函数y =2x 2-e |x |在[0,2]上的图象,利用排除法求解.∵f (x )=2x 2-e |x |,x ∈[-2,2]是偶函数, 又f (2)=8-e 2∈(0,1),故排除A ,B. 设g (x )=2x 2-e x ,则g ′(x )=4x -e x . 又g ′(0)<0,g ′(2)>0,∴g (x )在(0,2)内至少存在一个极值点,∴f (x )=2x 2-e |x |在(0,2)内至少存在一个极值点,排除C.故选D. 8.若a >b >1,0<c <1,则( ) A .a c <b c B .ab c <ba cC .a log b c <b log a cD .log a c <log b c解析:选 C.根据待比较式的特征构造函数,利用函数单调性及不等式的性质进行比较.∵y =x α,α∈(0,1)在(0,+∞)上是增函数, ∴当a >b >1,0<c <1时,a c >b c ,选项A 不正确. ∵y =x α,α∈(-1,0)在(0,+∞)上是减函数, ∴当a >b >1,0<c <1,即-1<c -1<0时, a c -1<b c -1,即ab c >ba c ,选项B 不正确.∵a >b >1,∴lg a >lg b >0,∴a lg a >b lg b >0,∴a lgb >blg a .又∵0<c <1,∴lg c <0.∴a lg c lg b <b lg c lg a,∴a log b c <b log a c ,选项C 正确. 同理可证log a c >log b c ,选项D 不正确. 9.执行右面的程序框图,如果输入的x =0,y =1,n =1,则输出x ,y 的值满足( )A .y =2xB .y =3xC .y =4xD .y =5x解析:选C.执行程序框图,直至输出x ,y 的值. 输入x =0,y =1,n =1,运行第一次,x =0,y =1,不满足x 2+y 2≥36;运行第二次,x =12,y =2,不满足x 2+y 2≥36;运行第三次,x =32,y =6,满足x 2+y 2≥36;输出x =32,y =6.由于点⎝ ⎛⎭⎪⎫32,6在直线y =4x 上,故选C.10.以抛物线C 的顶点为圆心的圆交C 于A ,B 两点,交C 的准线于D ,E 两点.已知|AB |=42,|DE |=25,则C 的焦点到准线的距离为( )A .2B .4C .6D .8解析:选B.设出抛物线和圆的方程,将点的坐标代入,联立方程组求解. 设抛物线的方程为y 2=2px (p >0),圆的方程为x 2+y 2=r 2. ∵|AB |=42,|DE |=25,抛物线的准线方程为x =-p2,∴不妨设A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4p ,22,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,5. ∵点A ⎝ ⎛⎭⎪⎫4p ,22,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-p 2,5在圆x 2+y 2=r 2上, ∴⎩⎪⎨⎪⎧16p 2+8=r 2,p 24+5=r 2,∴16p 2+8=p 24+5,∴p =4(负值舍去).∴C 的焦点到准线的距离为4.11.平面α过正方体ABCD A 1B 1C 1D 1的顶点A ,α∥平面CB 1D 1,α∩平面ABCD =m ,α∩平面ABB 1A 1=n ,则m ,n 所成角的正弦值为( )A.32B.22C.33 D.13 解析:选A.根据平面与平面平行的性质,将m ,n 所成的角转化为平面CB 1D 1与平面A 1B 1C 1D 1的交线及平面CB 1D 1与平面DCC 1D 1的交线所成的角.设平面CB 1D 1∩平面ABCD =m 1. ∵平面α∥平面CB 1D 1,∴m 1∥m .又平面ABCD ∥平面A 1B 1C 1D 1,且平面CB 1D 1∩平面A 1B 1C 1D 1=B 1D 1, ∴B 1D 1∥m 1.∴B 1D 1∥m .∵平面ABB 1A 1∥平面DCC 1D 1, 且平面CB 1D 1∩平面DCC 1D 1=CD 1, 同理可证CD 1∥n .因此直线m 与n 所成的角即直线B 1D 1与CD 1所成的角.在正方体ABCD A 1B 1C 1D 1中,△CB 1D 1是正三角形,故直线B 1D 1与CD 1所成角为60°,其正弦值为32.12.已知函数f (x )=sin(ωx +φ)⎝⎛⎭⎪⎫ω>0,|φ|≤π2,x =-π4为f (x )的零点,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,且f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,则ω的最大值为( )A .11B .9C .7D .5解析:选 B.先根据函数的零点及图象对称轴,求出ω,φ满足的关系式,再根据函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,则⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36的区间长度不大于函数f (x )周期的12,然后结合|φ|≤π2计算ω的最大值.因为f (x )=sin(ωx +φ)的一个零点为x =-π4,x =π4为y =f (x )图象的对称轴,所以T 4·k =π2(k 为奇数).又T =2πω,所以ω=k (k 为奇数). 又函数f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调,所以π12≤12×2πω,即ω≤12.若ω=11,又|φ|≤π2,则φ=-π4,此时,f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫11x -π4,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,3π44上单调递增,在⎝⎛⎭⎪⎫3π44,5π36上单调递减,不满足条件. 若ω=9,又|φ|≤π2,则φ=π4,此时,f (x )=sin⎝ ⎛⎭⎪⎫9x +π4,满足f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π18,5π36上单调的条件.故选B. 第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分.第13~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22~24题为选考题,考生根据要求作答.二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)13.设向量a =(m,1),b =(1,2),且|a +b |2=|a |2+|b |2,则m =________. 解析:先化简|a +b |2=|a |2+|b |2,再利用向量数量积的坐标运算公式求解. ∵|a +b |2=|a |2+|b |2+2a ·b =|a |2+|b |2, ∴a ·b =0.又a =(m,1),b =(1,2),∴m +2=0,∴m =-2. 答案:-214.(2x +x )5的展开式中,x 3的系数是________.(用数字填写答案)解析:利用二项展开式的通项公式求解.(2x +x )5展开式的通项为T r +1=C r 5(2x )5-r(x )r =25-r ·C r 5·x 5-r2.令5-r2=3,得r =4.故x 3的系数为25-4·C 45=2C 45=10. 答案:1015.设等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2…a n 的最大值为________.解析:利用等比数列通项公式求出首项a 1与公比q ,再将a 1a 2…a n 的最值问题利用指数幂的运算法则转化为二次函数最值问题.设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1+a 3=10,a 2+a 4=q (a 1+a 3)=5,知q =12.又a 1+a 1q 2=10,∴a 1=8. 故a 1a 2…a n =a n 1q 1+2+…+(n -1)=23n·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1n 2 =23n -n 22+n 2=2-n 22+72n .记t =-n 22+7n 2=-12(n 2-7n ),结合n ∈N *可知n =3或4时,t 有最大值6.又y =2t 为增函数,从而a 1a 2…a n 的最大值为26=64. 答案:6416.某高科技企业生产产品A 和产品B 需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A 需要甲材料1.5 kg ,乙材料1 kg ,用5个工时;生产一件产品B 需要甲材料0.5 kg ,乙材料0.3 kg ,用3个工时.生产一件产品A 的利润为2 100元,生产一件产品B 的利润为900元.该企业现有甲材料150 kg ,乙材料90 kg ,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A 、产品B 的利润之和的最大值为________元.解析:设出产品A ,B 的产量,列出产品A ,B 的产量满足的约束条件,转化为线性规划问题求解.设生产产品A x 件,产品B y 件,则⎩⎪⎨⎪⎧1.5x +0.5y ≤150,x +0.3y ≤90,5x +3y ≤600,x ≥0,x ∈N *,y ≥0,y ∈N *.目标函数z =2 100x +900y .作出可行域为图中的阴影部分(包括边界)内的整数点,图中阴影四边形的顶点坐标分别为(60,100),(0,200),(0,0),(90,0).当直线z =2 100x +900y 经过点(60,100)时,z 取得最大值,z max =2 100×60+900×100=216 000(元).答案:216 000三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分12分)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2cos C (a cos B +b cos A )=c .(1)求C ;(2)若c =7,△ABC 的面积为332,求△ABC 的周长.【思路方法】 (1)利用正弦定理将已知条件的边化为角,再利用两角和的正弦公式求角C ;(2)根据(1)的结论,利用三角形面积公式求ab ,再利用余弦定理求a +b ,从而求得三角形周长.解:(1)由已知及正弦定理得2cos C (sin A cos B +sin B cos A )=sin C , 即2cos C sin(A +B )=sin C , 故2sin C cos C =sin C .可得cos C =12,所以C =π3.(2)由已知得12ab sin C =332.又C =π3,所以ab =6.由已知及余弦定理得a 2+b 2-2ab cos C =7, 故a 2+b 2=13,从而(a +b )2=25. 所以△ABC 的周长为5+7. 18.(本小题满分12分)如图,在以A ,B ,C ,D ,E ,F 为顶点的五面体中,面ABEF 为正方形,AF =2FD ,∠AFD =90°,且二面角D AF E 与二面角C BE F 都是60°.(1)证明:平面ABEF ⊥平面EFDC ; (2)求二面角E BC A 的余弦值.【思路方法】 (1)先证线面垂直,再证面面垂直;(2)建立空间直角坐标系利用法向量求解.解:(1)证明:由已知可得AF ⊥DF ,AF ⊥FE , 所以AF ⊥平面EFDC .又AF ⊂平面ABEF ,故平面ABEF ⊥平面EFDC .(2)过D 作DG ⊥EF ,垂足为G .由(1)知DG ⊥平面ABEF . 以G 为坐标原点,GF →的方向为x 轴正方向,|GF →|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系G xyz .由(1)知∠DFE 为二面角D AF E 的平面角,故∠DFE =60°,则|DF |=2,|DG |=3,可得A (1,4,0),B (-3,4,0),E (-3,0,0),D (0,0,3).由已知得AB ∥EF ,所以AB ∥平面EFDC .又平面ABCD ∩平面EFDC =CD ,故AB ∥CD ,CD ∥EF . 由BE ∥AF ,可得BE ⊥平面EFDC ,所以∠CEF 为二面角C BE F 的平面角,∠CEF =60°. 从而可得C (-2,0,3).所以EC →=(1,0,3),EB →=(0,4,0),AC →=(-3,-4,3),AB →=(-4,0,0).设n =(x ,y ,z )是平面BCE 的法向量. 则⎩⎪⎨⎪⎧n ·EC →=0,n ·EB →=0,即⎩⎨⎧x +3z =0,4y =0,所以可取n =(3,0,-3).设m 是平面ABCD 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧m ·AC →=0,m ·AB →=0,同理可取m =(0,3,4).则cos 〈n ,m 〉=n ·m |n ||m |=-21919.故二面角E BC A 的余弦值为-21919.19.(本小题满分12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得下面柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(1)求X的分布列;(2)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(3)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?【思路方法】(1)利用频率代替概率以及由互斥事件、相互独立事件的概率列出分布列;(2)根据(1)的结论求解;(3)利用期望值的大小求解.解:(1)由柱状图及以频率代替概率可得,一台机器在三年内需更换的易损零件数为8,9,10,11的概率分别为0.2,0.4,0.2,0.2.从而P(X=16)=0.2×0.2=0.04;P(X=17)=2×0.2×0.4=0.16;P(X=18)=2×0.2×0.2+0.4×0.4=0.24;P(X=19)=2×0.2×0.2+2×0.4×0.2=0.24;P(X=20)=2×0.2×0.4+0.2×0.2=0.2;P(X=21)=2×0.2×0.2=0.08;P(X=22)=0.2×0.2=0.04.所以X(2)由故n的最小值为19.(3)记Y表示2台机器在购买易损零件上所需的费用(单位:元).当n=19时,E(Y)=19×200×0.68+(19×200+500)×0.2+(19×200+2×500)×0.08+(19×200+3×500)×0.04=4 040;当n=20时,E(Y)=20×200×0.88+(20×200+500)×0.08+(20×200+2×500)×0.04=4 080.可知当n=19时所需费用的期望值小于当n=20时所需费用的期望值,故应选n=19.20.(本小题满分12分)设圆x2+y2+2x-15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(1)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(2)设点E 的轨迹为曲线C 1,直线l 交C 1于M ,N 两点,过B 且与l 垂直的直线与圆A 交于P ,Q 两点,求四边形MPNQ 面积的取值范围.【思路方法】 (1)利用椭圆的定义求解;(2)设出直线方程代入椭圆方程中,利用弦长公式求出|MN |,再利用点到直线的距离公式求出|PQ |,从而将四边形面积问题转化为关于k 的函数问题求解.解:(1)因为|AD |=|AC |,EB ∥AC ,所以∠EBD =∠ACD =∠ADC ,所以|EB |=|ED |, 故|EA |+|EB |=|EA |+|ED |=|AD |.又圆A 的标准方程为(x +1)2+y 2=16,从而|AD |=4, 所以|EA |+|EB |=4.由题设得A (-1,0),B (1,0),|AB |=2,由椭圆定义可得点E 的轨迹方程为x 24+y 23=1(y ≠0).(2)当l 与x 轴不垂直时,设l 的方程为y =k (x -1)(k ≠0), M (x 1,y 1),N (x 2,y 2).由⎩⎨⎧y =k x -1,x 24+y 23=1得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0,则x 1+x 2=8k 24k 2+3,x 1x 2=4k 2-124k 2+13.所以|MN |=1+k 2|x 1-x 2|=12k 2+14k 2+3. 过点B (1,0)且与l 垂直的直线m :y =-1k(x -1),点A 到直线m 的距离为2k 2+1, 所以|PQ |=242-⎝ ⎛⎭⎪⎫2k 2+12=44k 2+3k 2+1.故四边形MPNQ 的面积S =12|MN ||PQ |=121+14k 2+3.可得当l 与x 轴不垂直时,四边形MPNQ 面积的取值范围为(12,83).当l 与x 轴垂直时,其方程为x =1,|MN |=3,|PQ |=8, 故四边形MPNQ 的面积为12.综上,四边形MPNQ 面积的取值范围为[12,83).21.(本小题满分12分)已知函数f (x )=(x -2)e x +a (x -1)2有两个零点. (1)求a 的取值范围;(2)设x 1,x 2是f (x )的两个零点,证明:x 1+x 2<2.【思路方法】 (1)利用函数的导数判断函数的单调性,根据函数的单调性分类讨论求解;(2)根据(1)的结论,将问题转化为f (x 1)>f (2-x 2),构造函数求解.解析:(1)f ′(x )=(x -1)e x +2a (x -1)=(x -1)(e x +2a ). ①设a =0,则f (x )=(x -2)e x ,f (x )只有一个零点.②设a >0,则当x ∈(-∞,1)时,f ′(x )<0; 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,所以f (x )在(-∞,1)内单调递减,在(1,+∞)内单调递增.又f (1)=-e ,f (2)=a ,取b 满足b <0且b <ln a2,则f (b )>a 2(b -2)+a (b -1)2=a ⎝⎛⎭⎪⎫b 2-32b >0,故f (x )存在两个零点.③设a <0,由f ′(x )=0得x =1或x =ln(-2a ).若a ≥-e2,则ln(-2a )≤1,故当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0,因此f (x )在(1,+∞)内单调递增. 又当x ≤1时,f (x )<0,所以f (x )不存在两个零点.若a <-e2,则ln(-2a )>1,故当x ∈(1,ln(-2a ))时,f ′(x )<0;当x ∈(ln(-2a ),+∞)时,f ′(x )>0.因此f (x )在(1,ln(-2a ))内单调递减,在(ln(-2a ),+∞)内单调递增. 又当x ≤1时,f (x )<0,所以f (x )不存在两个零点. 综上,a 的取值范围为(0,+∞).(2)不妨设x 1<x 2,由(1)知,x 1∈(-∞,1),x 2∈(1,+∞),2-x 2∈(-∞,1),f (x )在(-∞,1)内单调递减,所以x 1+x 2<2等价于f (x 1)>f (2-x 2),即f (2-x 2)<0. 由于f (2-x 2)=-x 2e2-x 2+a (x 2-1)2,而f (x 2)=(x 2-2)e x 2+a (x 2-1)2=0, 所以f (2-x 2)=-x 2e2-x 2-(x 2-2)e x 2. 设g (x )=-x e 2-x -(x -2)e x , 则g ′(x )=(x -1)(e 2-x -e x ).所以当x >1时,g ′(x )<0,而g (1)=0, 故当x >1时,g (x )<0.从而g (x 2)=f (2-x 2)<0,故x 1+x 2<2.请考生在第22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.作答时请写清题号.22.(本小题满分10分)选修4-1:几何证明选讲如图,△OAB 是等腰三角形,∠AOB =120°,以O 为圆心,12OA 为半径作圆.(1)证明:直线AB 与⊙O 相切;(2)点C ,D 在⊙O 上,且A ,B ,C ,D 四点共圆,证明:AB ∥CD . 【思路方法】 (1)利用圆心到直线的距离等于圆的半径证明直线与圆相切;(2)利用直线AB ,CD 均与直线OO ′垂直证明AB ,CD 平行.证明:(1)设E 是AB 的中点,连接OE . 因为OA =OB ,∠AOB =120°, 所以OE ⊥AB ,∠AOE =60°.在Rt △AOE 中,OE =12AO ,即O 到直线AB 的距离等于⊙O 的半径,所以直线AB 与⊙O 相切.(2)因为OA =2OD ,所以O 不是A ,B ,C ,D 四点所在圆的圆心.设O ′是A ,B ,C ,D 四点所在圆的圆心,作直线OO ′. 由已知得O 在线段AB 的垂直平分线上,又O ′在线段AB 的垂直平分线上,所以OO ′⊥AB . 同理可证,OO ′⊥CD ,所以AB ∥CD .23.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程 在直角坐标系xOy 中,曲线C 1的参数方程为⎩⎨⎧x =a cos t ,y =1+a sin t(t 为参数,a >0).在以坐标原点为极点,x 轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C 2:ρ=4cos θ.(1)说明C 1是哪一种曲线,并将C 1的方程化为极坐标方程;(2)直线C 3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tan α0=2,若曲线C 1与C 2的公共点都在C 3上,求a .【思路方法】 (1)消去参数,求出曲线C 1的直角坐标方程,利用极坐标与直角坐标互化公式求出曲线C 1的极坐标方程;(2)将曲线C 1,C 2的极坐标方程联立得方程组,解方程组求解.解:(1)消去参数t 得到C 1的普通方程为x 2+(y -1)2=a 2,则C 1是以(0,1)为圆心,a 为半径的圆.将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入C 1的普通方程中,得到C 1的极坐标方程为ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0.(2)曲线C 1,C 2的公共点的极坐标满足方程组⎩⎨⎧ρ2-2ρsin θ+1-a 2=0,ρ=4cos θ.若ρ≠0,由方程组得16cos 2θ-8sin θcos θ+1-a 2=0, 由已知tan θ=2,可得16cos 2θ-8sin θcos θ=0, 从而1-a 2=0,解得a =-1(舍去)或a =1.当a =1时,极点也为C 1,C 2的公共点,且在C 3上. 所以a =1.24.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数f (x )=|x +1|-|2x -3|. (1)画出y =f (x )的图象;(2)求不等式|f (x )|>1的解集.【思路方法】 (1)利用绝对值的性质化简函数表达式;(2)根据函数的图象写出不等式的解集.解:(1)由题意得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -4,x ≤-1,3x -2,-1<x ≤32,-x +4,x >32,故y =f (x )的图象如图所示.(2)由f (x )的函数表达式及图象可知,当f (x )=1时,可得x =1或x =3;当f (x )=-1时,可得x =13或x =5.故f (x )>1的解集为{x |1<x <3},f (x )<-1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <13或x >5.所以|f (x )|>1的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪x <13或1<x <3或x >5.。
【4份】2016版高考数学大二轮总复习(全国通用 理科)三轮增分练:高考中档大题规范练
【4份】2016版高考数学大二轮总复习(全国通用 理科)三轮增分练高考中档大题规范练姓名:________ 班级:________ 学号:________高考中档大题规范练(一)三角函数与平面向量1.(2015·广东)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量m =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cosx ),x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)若m ⊥n ,求tan x 的值; (2)若m 与n 的夹角为π3,求x 的值.2.(2015·福建)已知函数f (x )的图象是由函数g (x )=cosx 的图象经如下变换得到:先将g (x )图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变),再将所得到的图象向右平移π2个单位长度.(1)求函数f (x )的解析式,并求其图象的对称轴方程;(2)已知关于x 的方程f (x )+g (x )=m 在[0,2π)内有两个不同的解α,β. ①求实数m 的取值范围; ②证明:cos(α-β)=2m 25-1.3.(2015·湖南)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,a =b tan A ,且B 为钝角. (1)证明:B -A =π2;(2)求sin A +sin C 的取值范围.4.如图,在△ABC 中,B =π3,AB =8,点D 在BC 边上,且CD =2,cos ∠ADC=17. (1)求sin ∠BAD ; (2)求BD ,AC 的长.5.已知函数f (x )=cos x (sin x -3cos x )(x ∈R ). (1)求函数f (x )的最大值以及取最大值时x 的取值集合;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且f (A 2)=-32,a =3,b +c =23,求△ABC 的面积.答案精析高考中档大题规范练(一)三角函数与平面向量1.解 (1)因为m =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cos x ),m ⊥n .所以m ·n =0,即22sin x -22cos x =0, 所以sin x =cos x ,所以tan x =1. (2)因为|m |=|n |=1,所以m ·n =cos π3=12,即22sin x -22cos x =12, 所以sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=12, 因为0<x <π2,所以-π4<x -π4<π4,所以x -π4=π6,即x =5π12.2.方法一 (1)解 将g (x )=cos x 的图象上所有点的纵坐标伸长到原来的2倍(横坐标不变)得到y =2cos x 的图象,再将y =2cos x 的图象向右平移π2个单位长度后得到y =2cos ⎝⎛⎭⎫x -π2的图象,故f (x )=2sin x .从而函数f (x )=2sin x 图象的对称轴方程为x =k π+π2(k ∈Z ).(2)①解 f (x )+g (x )=2sin x +cos x =5⎝⎛⎭⎫25sin x +15cos x=5sin(x +φ)⎝⎛⎭⎫其中sin φ=15,cos φ=25. 依题意,sin(x +φ)=m5在[0,2π)内有两个不同的解α,β,当且仅当⎪⎪⎪⎪m 5<1,故m 的取值范围是(-5,5).②证明 因为α,β是方程5sin(x +φ)=m 在[0,2π)内的两个不同的解, 所以sin(α+φ)=m 5,sin(β+φ)=m5. 当1≤m <5时,α+β=2⎝⎛⎭⎫π2-φ, 即α-β=π-2(β+φ);当-5<m <1时,α+β=2⎝⎛⎭⎫3π2-φ, 即α-β=3π-2(β+φ). 所以cos(α-β)=-cos 2(β+φ) =2sin 2(β+φ)-1=2⎝⎛⎭⎫m 52-1 =2m 25-1.方法二 (1)同方法一. (2)①同方法一.②证明 因为α,β是方程5sin(x +φ)=m 在[0,2π)内的两个不同的解, 所以sin(α+φ)=m 5,sin(β+φ)=m 5. 当1≤m <5时,α+β=2⎝⎛⎭⎫π2-φ,即α+φ=π-(β+φ); 当-5<m <1时,α+β=2⎝⎛⎭⎫3π2-φ, 即α+φ=3π-(β+φ); 所以cos(α+φ)=-cos(β+φ). 于是cos(α-β)=cos [(α+φ)-(β+φ)] =cos(α+φ)cos(β+φ)+sin(α+φ)sin(β+φ) =-cos 2(β+φ)+sin(α+φ)sin(β+φ) =-⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫m 52+⎝⎛⎭⎫m 52=2m25-1.3.(1)证明 由a =b tan A 及正弦定理, 得sin A cos A =a b =sin Asin B, 所以sin B =cos A ,又B 为钝角, 故sin B =sin ⎝⎛⎭⎫π2+A . 因此π2+A ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,故B =π2+A , 即B -A =π2.(2)解 由(1)知,C =π-(A +B )=π-⎝⎛⎭⎫2A +π2=π2-2A >0, 所以A ∈⎝⎛⎭⎫0,π4. 于是sin A +sin C =sin A +sin ⎝⎛⎭⎫π2-2A =sin A +cos 2A =-2sin 2A +sin A +1=-2⎝⎛⎭⎫sin A -142+98. 因为0<A <π4,所以0<sin A <22,因此22<-2⎝⎛⎭⎫sin A -142+98≤98. 由此可知sin A +sin C 的取值范围是⎝⎛⎦⎤22,98.4.解 (1)在△ADC 中, 因为cos ∠ADC =17,所以sin ∠ADC =437.所以sin ∠BAD =sin(∠ADC -B ) =sin ∠ADC cos B -cos ∠ADC sin B =437×12-17×32=3314.(2)在△ABD 中,由正弦定理得 BD =AB ·sin ∠BADsin ∠ADB =8×3314437=3.在△ABC 中,由余弦定理得 AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B =82+52-2×8×5×12=49.所以AC =7.5.解 (1)f (x )=cos x (sin x -3cos x ) =sin x cos x -3cos 2x=sin 2x 2-3cos 2x 2-32=sin(2x -π3)-32.当2x -π3=2k π+π2(k ∈Z ),即x =k π+5π12,k ∈Z ,即x ∈{x |x =k π+5π12,k ∈Z }时,f (x )取最大值1-32.(2)由f (A 2)=-32,可得sin(A -π3)=0,因为A 为△ABC 的内角,所以A =π3,则a 2=b 2+c 2-2bc cos A =b 2+c 2-bc , 由a =3,b +c =23, 解得bc =1,所以S △ABC =12bc sin A =34.姓名:________ 班级:________ 学号:________高考中档大题规范练(二)概率与统计1.(2015·广东)某工厂36名工人的年龄数据如下表.(1)用系统抽样法从36名工人中抽取容量为9的样本,且在第一分段里用随机抽样法抽到的年龄数据为44,列出样本的年龄数据; (2)计算(1)中样本的均值x 和方差s 2;(3)36名工人中年龄在x -s 与x +s 之间的有多少人?所占的百分比是多少(精确到0.01%)?2.(2015·陕西)设某校新、老校区之间开车单程所需时间为T ,T 只与道路畅通状况有关,对其容量为100的样本进行统计,结果如下:(1)求T 的分布列与数学期望E (T );(2)刘教授驾车从老校区出发,前往新校区做一个50分钟的讲座,结束后立即返回老校区,求刘教授从离开老校区到返回老校区共用时间不超过120分钟的概率.3.(2015·韶关高三联考)某项竞赛分为初赛、复赛、决赛三个阶段进行,每个阶段选手要回答一个问题.规定正确回答问题者进入下一阶段竞赛,否则即遭淘汰.已知某选手通过初赛、复赛、决赛的概率分别是34,12,14,且各阶段通过与否相互独立.(1)求该选手在复赛阶段被淘汰的概率;(2)设该选手在竞赛中回答问题的个数为ξ,求ξ的分布列与均值.4.袋中装有若干个质地均匀、大小一致的红球和白球,白球数量是红球数量的两倍.每次从袋中摸出一个球然后放回,若累计3次摸到红球则停止摸球,否则继续摸球直到第5次摸球后结束.(1)求摸球3次就停止的事件发生的概率;(2)记摸到红球的次数为ξ,求随机变量ξ的分布列及其均值.5.(2015·惠州调研)某食品厂为了检查一条自动包装流水线的生产情况,随机抽取该流水线上40件产品称出它们的重量作为样本(单位:克),重量的分组区间为(490,495],(495,500],…,(510,515],由此得到样本的频率分布直方图,如图所示.(1)根据频率分布直方图,求重量超过505克的产品数量;(2)在上述抽取的40件产品中任取2件,设Y 为重量超过505克的产品数量,求Y 的分布列; (3)从该流水线上任取5件产品,求恰有2件产品的重量超过505克的概率.答案精析高考中档大题规范练(二)概率与统计1.解 (1)44,40,36,43,36,37,44,43,37. (2)x =44+40+36+43+36+37+44+43+379=40.s 2=19[(44-40)2+(40-40)2+(36-40)2+(43-40)2+(36-40)2+(37-40)2+(44-40)2+(43-40)2+(37-40)2]=1009.(3)40-103=1103,40+103=1303在⎝⎛⎭⎫1103,1303的有23个,占63.89%. 2.解 (1)由统计结果可得T 的频率分布为以频率估计概率得T 的分布列为从而E (T )=25×0.2+30×0.3+35×0.4+40×0.1=32(分钟).(2)设T 1,T 2分别表示往,返所需时间,T 1,T 2的取值相互独立,且与T 的分布列相同, 设事件A 表示“刘教授共用时间不超过120分钟”,由于讲座时间为50分钟,所以事件A 对应于“刘教授在路途中的时间不超过70分钟”.方法一 P (A )=P (T 1+T 2≤70)=P (T 1=25,T 2≤45)+P (T 1=30,T 2≤40)+P (T 1=35,T 2≤35)+P (T 1=40,T 2≤30)=0.2×1+0.3×1+0.4×0.9+0.1×0.5=0.91. 方法二 P (A )=P (T 1+T 2>70)=P (T 1=35,T 2=40)+P (T 1=40,T 2=35)+ P (T 1=40,T 2=40)=0.4×0.1+0.1×0.4+0.1×0.1=0.09, 故P (A )=1-P (A )=0.91.3.解 (1)记“该选手通过初赛”为事件A ,“该选手通过复赛”为事件B ,“该选手通过决赛”为事件C ,则P (A )=34,P (B )=12,P (C )=14.那么该选手在复赛阶段被淘汰的概率 P =P (A B )=P (A )P (B )=34×(1-12)=38.(2)ξ可能取值为1,2,3.P (ξ=1)=1-34=14,P (ξ=2)=34×(1-12)=38,P (ξ=3)=34×12=38.故ξ的分布列为ξ的均值为E (ξ)=1×14+2×38+3×38=178.4.解 (1)由题意,知从袋中任意摸出一个球,摸到红球的概率为13,摸到白球的概率为23.摸球3次就停止,说明前三次都摸到了红球,则摸球3次就停止的事件发生的概率为P =(13)3=127. (2)依题意,随机变量ξ的所有可能取值为0,1,2,3,则 P (ξ=0)=C 05·(1-13)5=32243, P (ξ=1)=C 15·13·(1-13)4=80243, P (ξ=2)=C 25·(13)2·(1-13)3=80243, P (ξ=3)=C 33·(13)3+C 23·(13)2·(1-13)·13+C 24·(13)2·(1-13)2·13=1781. 随机变量ξ的分布列为随机变量ξ的均值为E (ξ)=32243×0+80243×1+80243×2+1781×3=13181. 5.解 (1)根据频率分布直方图可知,重量超过505克的产品数量为[(0.01+0.05)×5]×40=12(件).(2)Y 的可能取值为0,1,2. P (Y =0)=C 228C 240=63130,P (Y =1)=C 128C 112C 240=56130,P (Y =2)=C 212C 240=11130.Y 的分布列为(3)利用样本估计总体,该流水线上产品重量超过505克的概率为0.3. 令ξ为任取的5件产品中重量超过505克的产品数量, 则ξ~B (5,0.3),故所求概率为P (ξ=2)=C 25(0.3)2·(0.7)3=0.3 087. 姓名:________ 班级:________ 学号:________高考中档大题规范练(三)立体几何与空间向量1.如图,四边形ABCD 是菱形,四边形MADN 是矩形,平面MADN ⊥平面ABCD ,E ,F 分别为MA ,DC 的中点,求证: (1)EF ∥平面MNCB ; (2)平面MAC ⊥平面BND .2.如图1,在边长为1的等边三角形ABC 中,D ,E 分别是AB ,AC 上的点,AD =AE ,F 是B C 的中点,AF 与DE 交于点G .将△ABF 沿AF 折起,得到如图2所示的三棱锥A -BCF ,其中BC =22.(1)证明:DE ∥平面BCF ; (2)证明:CF ⊥平面ABF ;(3)当AD =23时,求三棱锥F -DEG 的体积V F -DEG .3.如图,在长方体ABCD -A1B 1C 1D 1中,AA 1=AD =1,E 为CD 中点. (1)求证:B 1E ⊥AD 1;(2)在棱AA 1上是否存在一点P ,使得DP ∥平面B 1AE ?若存在,求AP的长;若不存在,说明理由.4.(2015·广东)如图,三角形PDC所在的平面与长方形ABCD所在的平面垂直,PD =PC=4,AB=6,BC=3.点E是CD边的中点,点F,G分别在线段AB ,BC上,且AF=2FB,CG=2GB.(1)证明:PE⊥FG;(2)求二面角P ADC的正切值;(3)求直线P A与直线FG所成角的余弦值.5.(2015·辽宁师范大学附中期中)如图,三棱柱ABC-A1B1C1的所有棱长都是2,又AA1⊥平面ABC ,D,E分别是AC,CC1的中点.(1)求证:AE⊥平面A1BD;(2)求二面角D-BA1-A的余弦值;(3)求点B1到平面A1BD的距离.答案精析高考中档大题规范练(三)立体几何与空间向量1.证明(1)取NC的中点G,连接FG,MG,如图所示.因为ME ∥ND 且ME =12ND ,F ,G 分别为DC ,NC 的中点,FG ∥ND 且FG =12ND ,所以FG 綊ME ,所以四边形MEFG 是平行四边形,所以EF ∥MG ,又MG ⊂平面MNCB ,EF ⊄平面MNCB , 所以EF ∥平面MNCB .(2)因为四边形MADN 是矩形,所以ND ⊥AD .因为平面MADN ⊥平面ABCD ,平面ABCD ∩平面MADN =AD ,DN ⊂平面MADN , 所以ND ⊥平面ABCD , 所以ND ⊥AC .因为四边形ABDC 是菱形,所以AC ⊥BD . 因为BD ∩ND =D ,所以AC ⊥平面BDN . 又AC ⊂平面MAC , 所以平面MAC ⊥平面BDN .2.(1)证明 在等边△ABC 中,AD =AE ,∴AD DB =AEEC 在折叠后的三棱锥A -BCF 中也成立.∴DE ∥BC , 又DE ⊄平面BCF ,BC ⊂平面BCF ,∴DE ∥平面BCF . (2)证明 在等边△ABC 中,F 是BC 的中点, ∴AF ⊥CF .∵在三棱锥A -BCF 中,BC =22, ∴BC 2=BF 2+CF 2=14+14=12,∴CF ⊥BF .又BF ∩AF =F ,∴CF ⊥平面ABF .(3)解 V F -DEG =V E -DFG =13×12×DG ×FG ×GE=13×12×13×⎝⎛⎭⎫13×32×13=3324.3.(1)证明 以A 为原点,AB →,AD →,AA 1→的方向分别为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立空间直角坐标系(如图). 设AB =a , 则A (0,0,0), D (0,1,0),D 1(0,1,1), E ⎝⎛⎭⎫a 2,1,0,B 1(a,0,1),故AD 1→=(0,1,1),B 1E →=⎝⎛⎭⎫-a 2,1,-1. ∵AD 1→·B 1E →=-a 2×0+1×1+(-1)×1=0,∴B 1E ⊥AD 1.(2)解 假设在棱AA 1上存在一点P (0,0,z 0). 使得DP ∥平面B 1AE ,此时DP →=(0,-1,z 0).又设平面B 1AE 的法向量n =(x ,y ,z ),且AB 1→=(a,0,1),AE →=⎝⎛⎭⎫a 2,1,0. ∵n ⊥平面B 1AE ,∴n ⊥AB 1→,n ⊥AE →,得⎩⎪⎨⎪⎧ax +z =0,ax 2+y =0.取x =1,得平面B 1AE 的一个法向量n =⎝⎛⎭⎫1,-a2,-a . 要使DP ∥平面B 1AE ,只要n ⊥DP →,有a 2-az 0=0,解得z 0=12.又DP ⊄平面B 1AE ,∴存在点P ,满足DP ∥平面B 1AE ,此时AP =12.4.(1)证明 在△PDC 中,PD =PC 且E 为CD 的中点,∴PE ⊥CD .又∵平面PDC ⊥平面ABCD ,平面PDC ∩平面ABCD =CD ,PE ⊂平面PDC , ∴PE ⊥平面ABCD ,又FG ⊂平面ABCD ,∴PE ⊥FG . (2)解 由(1)知PE ⊥平面ABCD ,∴PE ⊥AD , 又AD ⊥CD ,PE ∩CD =E ,∴AD ⊥平面PDC ,∴AD ⊥PD ,∴∠PDC 为二面角P ADC 的平面角,在Rt △PDE 中,PD =4,DE =3,∴PE =16-9=7,∴tan ∠PDC =PE DE =73.即二面角P ADC 的正切值为73. (3)解 连接AC ,∵AF =2FB ,CG =2GB ,∴AC ∥FG . ∴直线P A 与FG 所成角即直线P A 与AC 所成角∠P AC , 在Rt △PDA 中,P A 2=AD 2+PD 2=9+16=25, ∴P A =5.AC 2=CD 2+AD 2=36+9=45, ∴AC =35,cos ∠P AC =P A 2+AC 2-PC 22P A ×AC =25+45-162×5×35=9255.即直线P A 与直线FG 所成角的余弦值为9525.5.(1)证明 以D 为原点,DA 所在直线为x 轴,过D 作AC 的垂线为y 轴,DB 所在直线为z 轴,建立空间直角坐标系(如图所示).则D (0,0,0),A (1,0,0),C (-1,0,0),E (-1,-1,0),A 1(1,-2,0),C 1(-1,-2,0),B (0,0,3),B 1(0,-2,3). AE →=(-2,-1,0),A 1D →=(-1,2,0),BD →=(0,0,-3),∴AE →·A 1D →=2-2+0=0. ∴AE →⊥A 1D →.同理,AE →·BD →=0, ∴AE →⊥BD →. 又A 1D ∩BD =D , ∴AE ⊥平面A 1BD .(2)解 设平面A 1BD 的一个法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),由⎩⎪⎨⎪⎧n 1·A 1D →=0,n 1·BD →=0⇒⎩⎨⎧-x 1+2y 1=0,-3z 1=0,取n 1=(2,1,0). 设平面AA 1B 的一个法向量为n 2=(x 2,y 2,z 2), 由于A 1A →=(0,2,0),A 1B →=(-1,2,3),由⎩⎪⎨⎪⎧n 2·A 1B →=0,n 2·A 1A →=0⇒⎩⎨⎧-x 2+2y 2+3z 2=0,2y 2=0,取n 2=(3,0,3),∴cos 〈n 1,n 2〉=65·12=155,故所求二面角的余弦值为155. (3)解 B 1B →=(0,2,0),平面A 1BD 的法向量取n 1=(2,1,0),则点B 1到平面A 1BD 的距离为 d =|B 1B →·n 1||n 1|=25=255.姓名:________ 班级:________ 学号:________高考中档大题规范练(四)数 列1.已知函数f (x )=7x +5x +1,数列{a n }满足:2a n +1-2a n +a n +1a n =0且a n ≠0.数列{b n }中,b 1=f (0)且b n =f (a n -1).(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列;(2)求数列{|b n |}的前n 项和T n .2.已知等差数列{a n }是递增数列,且满足a 4·a 7=15,a 3+a 8=8.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =19a n -1a n (n ≥2),b 1=13,求数列{b n }的前n 项和S n .3.(2015·天津)已知数列{a n }满足a n +2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2,且a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列. (1)求q 的值和{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a 2na 2n -1,n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =a n +n 2-1,数列{b n }满足3n b n +1=(n +1)a n +1-na n ,且b 1=3.(1)求a n ,b n ;(2)设T n 为数列{b n }的前n 项和,求T n ,并求满足T n <7时n 的最大值.5.(2015·广东)数列{a n }满足:a 1+2a 2+…+na n =4-n +22n -1,n ∈N *. (1)求a 3的值;(2)求数列{a n }前n 项和T n ; (3)令b 1=a 1,b n =T n -1n+⎝⎛⎭⎫1+12+13+…+1n a n (n ≥2),证明:数列{b n }的前n 项和S n 满足S n <2+2ln n .答案精析高考中档大题规范练(四)数 列1.(1)证明 由2a n +1-2a n +a n +1a n =0得1a n +1-1a n =12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列.(2)解 因为b 1=f (0)=5, 所以7(a 1-1)+5a 1-1+1=5,7a 1-2=5a 1,所以a 1=1, 1a n =1+(n -1)×12,所以a n =2n +1. b n =7a n -2a n=7-(n +1)=6-n .当n ≤6时,T n =n2(5+6-n )=n (11-n )2;当n ≥7时,T n =15+n -62(1+n -6)=n 2-11n +602.所以,T n=⎩⎨⎧n (11-n )2,n ≤6,n 2-11n +602,n ≥7.2.解 (1)根据题意a 3+a 8=8=a 4+a 7,a 4·a 7=15, 所以a 4,a 7是方程x 2-8x +15=0的两根,且a 4<a 7, 解得a 4=3,a 7=5. 设数列{a n }的公差为d , 由a 7=a 4+(7-4)·d ,得d =23.故等差数列{a n }的通项公式为a n =a 4+(n -4)·d =3+(n -4)·23=2n +13.(2)当n ≥2时,b n =19a n -1a n =19·2n -13·2n +13=1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1), 又b 1=13=12(1-13),所以S n =b 1+b 2+…+b n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)=n2n +1.即数列{b n }的前n 项和S n =n 2n +1. 3.解 (1)由已知,有(a 3+a 4)-(a 2+a 3)=(a 4+a 5)-(a 3+a 4), 即a 4-a 2=a 5-a 3,所以a 2(q -1)=a 3(q -1),又因为q ≠1, 故a 3=a 2=2,由a 3=a 1q ,得q =2. 由递推公式得当n =2k -1(k ∈N *)时,a n =a 2k -1 =2k -1=2n -12;当n =2k (k ∈N *)时,a n =a 2k =2k =2n2.所以,{a n}的通项公式为a n=⎩⎨⎧2n -12,n 为奇数,2n2,n 为偶数.(2)由(1)得b n =log 2a 2n a 2n -1=n2n -1.设{b n }的前n 项和为S n ,则S n =1×120+2×121+3×122+…+(n -1)×12n -2+n ×12n -1,12S n =1×121+2×122+3×123+…+(n -1)×12n -1+n ×12n . 上述两式相减得:12S n =1+12+122+…+12n -1-n2n =1-12n1-12-n 2n =2-22n -n 2n ,整理得,S n =4-n +22n -1,n ∈N *.所以,数列{b n }的前n 项和为4-n +22n -1,n ∈N *.4.解 (1)n ≥2时,S n =a n +n 2-1,S n -1=a n -1+(n -1)2-1, 两式相减,得a n =a n -a n -1+2n -1, ∴a n -1=2n -1. ∴a n =2n +1,∴3n b n +1=(n +1)(2n +3)-n (2n +1)=4n +3, ∴b n +1=4n +33n ,∴当n ≥2时,b n =4n -13n -1,又b 1=3适合上式,∴b n =4n -13n -1.(2)由(1)知,b n =4n -13n -1,∴T n =31+73+1132+…+4n -53n -2+4n -13n -1,①13T n =33+732+1133+…+4n -53n -1+4n -13n ,② ①-②,得23T n =3+43+432+…+43n -1-4n -13n=3+4·13(1-13n -1)1-13-4n -13n =5-4n +53n .∴T n =152-4n +52·3n -1.T n -T n +1=4(n +1)+52·3n -4n +52·3n -1=-(4n +3)3n<0.∴T n <T n +1,即{T n }为递增数列. 又T 3=599<7,T 4=649>7,∴T n <7时,n 的最大值为3.5.(1)解 a 1=1,a 1+2a 2=2,a 2=12,a 1+2a 2+3a 3=4-54,a 3=14.(2)解 n ≥2时,a 1+2a 2+…+(n -1)·a n -1=4-n +12n -2,21 与原式相减,得na n =n 2n -1,a n =12n -1,n =1也符合,T n =1-12n 1-12=2-12n -1. (3)证明 n ≥2时, b n =T n -1n+⎝⎛⎭⎫1+12+13+…+1n a n =a 1+a 2+…+a n -1n+⎝⎛⎭⎫1+12+13+…+1n a n , 故S n =∑i =1nb i=a 1+a 12+⎝⎛⎭⎫1+12a 2+a 1+a 23+⎝⎛⎭⎫1+12+13a 3+…+a 1+a 2+…+a n -1n+⎝⎛⎭⎫1+12+…+1n a n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫∑i =1n 1i a 1+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫∑i =1n 1i a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫∑i =1n 1i a 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫∑i =1n 1i a n =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫∑i =1n 1i T n =⎝⎛⎭⎫1+12+…+1n ⎝⎛⎭⎫2-12n -1<2⎝⎛⎭⎫1+12+…+1n , 只需证明2⎝⎛⎭⎫1+12+…+1n <2+2ln n ,n ∈N *. 对于任意自然数k ∈N ,令x =-1k +1∈(-1,0)时,ln ⎝⎛⎭⎫-1k +1+1+1k +1<0,即1k +1<ln(k +1)-ln k . ∴k =1时,12<ln 2-ln 1, k =2时,13<ln 3-ln 2. …k =n -1时,1n<ln n -ln(n -1). ∴1+12+13+ (1)<1+(ln 2-ln 1)+(ln 3-ln 2)+...+[ln n -ln(n -1)], 即1+12+13+ (1)<1+ln n , ∴n ≥2时,2⎝⎛⎭⎫1+12+13+…+1n <2+2ln n , 综上n ∈N *时,S n <2+2ln n .。
2016届高考数学(理)冲刺卷(新课标Ⅱ卷)03(考试版)
绝密★启用前2016年高考冲刺卷(3)(新课标Ⅱ卷)理科数学试卷第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1. 已知{}⎭⎬⎫⎩⎨⎧=+===12|,|222y x x N x y y M ,则=⋂N M ( ) A .{})1,1(),1,1(- B .{}1 C .]2,0[ D .[]1,0 2. 复数1z ,2z 在复平面内对应的点关于直线y x =对称,且132z i =+,则2z =( )A .32i -B .23i -C .32i --D .23i +3.已知等差数列{}n a 的公差为2,若1a 、3a 、4a 成等比数列,则6a 等于( )A .-2B .-4C .0D .24.已知向量a ,b 满足()2a b a ⋅+=,且||1a =,||2b =,则a 与b 的夹角为( )A .6πB .5πC .4πD .3π5.阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果是( )A..0CD .33366.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )第8题图A.7+ B.7+.4+ D.4+7.两圆222240x y ax a +++-=和2224140x y by b +--+=恰有三条公切线,若,a R b R ∈∈且0ab ≠,则2211a b +的最小值为( ) A .1 B .3 C .19 D .498. 已知x ,y 满足约束条件1,1,49,3,x y x y x y ≥⎧⎪≥-⎪⎨+≤⎪⎪+≤⎩,若24m ≤≤,则目标函数+z y mx =的最大值的变化范围是( )A .[]1,3B .[]4,6C .[]4,9D .[]5,99. 若函数2(2)()m x f x x m-=+的图象如图所示,则m 的范围为( ) O-11y xA .)1,(--∞B .)2,1(-C .)2,0(D .)2,1(10. 已知椭圆()2222:10x y E a b a b+=>>的右焦点为()3,0F ,过点F 的直线交椭圆E 于,A B 两点,若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为( ) A .2214536x y += B .2213627x y += C .2212718x y += D .221189x y +=11.已知在三棱锥P ABC -中,P ABC V -=4APC π∠=,3BPC π∠=,PA AC ⊥,PB BC ⊥,且平面PAC ⊥平面PBC ,那么三棱锥P ABC -外接球的体积为( )A .43πB D .323π 12. 已知函数()=x a f x x e -+,()()ln 24a x g x x e -=+-,其中e 为自然对数的底数,若存在实数0x ,使00()()3f x g x -=成立,则实数a 的值为( )A .ln 21--B .1+ln2-C .ln 2-D .ln 2第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.曲线2y x =与直线y x =所围成的封闭图形的面积为 .14.若21()n x x-展开式的二次项系数之和为128,则展开式中2x 的系数为 .15.已知x ,R y ∈,满足22246x xy y ++=,则224z x y =+的最小值为 .16.对R α∀∈,[0,2]n ∈,(23cos ,3sin )e n n αα=+-的长度不超过6的概率为________. 三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. (本小题满分12分)已知函数()2sin()(0,||)f x x ωϕωϕπ=+><经过点7(,2),(,2)1212ππ-,且在区间7(,)1212ππ上为单调函数. (Ⅰ)求,ωϕ的值; (Ⅱ)设*()()3n n a nf n N π=∈,求数列{}n a 的前30项和30S .18. (本小题满分12分)甲、乙两位同学从A B C D 、、、共(2,)n n n N +≥∈所高校中,任选两所参加自主招生考试(并且只能选两所高校),但同学特别喜欢A 高校,他除选A 高校外,再在余下的1n -所中随机选1所;同学乙对n 所高校没有偏爱,在n 所高校中随机选2所. 若甲同学未选中D 高校且乙选中D 高校的概率为310. (I )求自主招生的高校数n ;(II )记X 为甲、乙两名同学中未参加D 高校自主招生考试的人数,求X 的分布列和数学期望.19.(本小题满分12分)如图,菱形ABCD 与正三角形BCE 的边长均为2,它们所在平面互相垂直,FD ⊥平面ABCD ,且FD =.(I )求证://EF 平面ABCD ;(II )若060CBA ∠=,求钝二面角A FB E --的余弦值.20.(本小题满分12分)已知12,F F 分别为椭圆22122:1y x C a b+=的上、下焦点,1F 是抛物线22:4C x y =的焦点,点M 是1C 与2C 在第二象限的交点,且15||3MF =.(I )求椭圆1C 的方程;(II )与圆22(1)1x y ++=相切的直线:(),0l y k x t kt =+≠交椭圆1C 于,A B ,若椭圆1C 上一点P 满足OA OB OP λ+=,求实数λ的取值范围. 21. (本小题满分12分)已知函数221()x ax bx f x e++=(e 为自然对数的底数). (I ) 若21=a ,求函数)(x f 的单调区间; (II ) 若1)1(=f ,且方程1)(=x f 在)1,0(内有解,求实数a 的取值范围.请考生在第(22)、(23)、(24)三题中任选一题作答.注意:只能做所选定的题目.如果多做,则按所做的第一个题目计分.22.(本题满分10分) 选修41-:几何证明选讲如图,O 的半径OC 垂直于直径AB ,M 为BO 上一点,CM 的延长线交O 于N ,过N 点的切线交AB 的延长线于P .(I )求证:2PM PB PA =⋅;(II )若O 的半径为,OB =,求:MN 的长.23. (本题满分10分) 选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,直线l 的方程是8y =,圆C 的参数方程是22cos 2sin x y ϕϕ=+⎧⎨=⎩(ϕ为参数),以O 为极点,x 轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(Ⅰ)求直线l 和圆C 的极坐标方程;(Ⅱ)射线:OM θα=(其中02πα<<)与圆C 交于O ,P 两点,与直线l 交于点M ,射线:2ON πθα=+与圆C 交于O ,Q 两点,与直线l 交于点N ,求OPOQOM ON ⋅的最大值.24. (本题满分10分)选修4-5:不等式选讲(I )已知函数()13f x x x =-++,求x 的取值范围,使()f x 为常函数;(II )若222,,z R,x 1x y y z ∈++=,求m =++的最大值.。
【精校版】2016年新课标Ⅱ高考数学(理)试题(Word版,含答案)
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共 12 小题,每小题 5 分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合 题目要求的。
( 1) C ( 2)D ( 3)A ( 4) D ( 5) C (6) D ( 7) A ( 8)B ( 9)D ( 10) B ( 11)B ( 12)A
第 II 卷
二、填空题:本大题共 3 小题,每小题 5 分。
5 (C) 5
3 10 (D) 10
( 10)如图,网格纸上小正方形的边长为 1,粗实线画出的是某多面体的三视图,则该多面
体的表面积为
( A ) 18 36 5
(B) 54 18 5
(C) 90
( D)81
( 11)在封闭的直三棱柱 ABC-A1B1C1 内有一个体积为 V 的球 .若 AB⊥ BC,AB =6,BC =8, AA1=3,则 V 的源自(A)b<a<c
(B) a<b<c
(C) b<c<a (D) c<a<b
( 8)执行右面的程序框图,如果输入的 a=4, b=6,那么输出的 n=
2
(A)3
(B)4
(C) 5
(D)6
( 9)在
△ABC 中,
B=
π ,
BC 边上的高等于
1 BC , 则 sin A =
4
3
3 (A) 10
10 (B) 10
4 3i ( D) 5 5
( 3)已知向量
uuur BA
=(
1
,
3 uuur ), BC =(
31
, ),则∠ ABC=
22
22
( A ) 30°
( B) 45°
2016版高考数学大二轮总复习(全国通用,理科)审题+解题+回扣:第一篇
构造函数 (3) 求k的最大值 —————————→ 3 研究hx单调性 x hx=fx-kx+ 3
讨论参数k ————————————→ 结合2知k≤2时符合题意 k>2时hx的单调性
解 (1)因为f(x)=ln(1+x)-ln(1-x),
1 1 所以 f′(x)= + ,f′(0)=2. 1+x 1-x
当sin α+cos α=0时,
3π 由 α 是第二象限角,知 α= 4 +2kπ,k↔Z. 此时,cos α-sin α=- 2. 5 2 当 sin α+cos α≠0 时,有(cos α-sin α) =4. 由 α 是第二象限角,知 cos α-sin α<0,
5 此时 cos α-sin α=- 2 .
2π ↓ T=|ω|,ω>0(已知)
ω=2
π 条件:fx图象关于直线x=3对称 π ↓ f( )取到最值 3
π π 2×3+φ=kπ+2k↔Z π π -2≤φ<2(已知) ↓ π φ=-6
↓
3 α (2) 条件:f2= 4
↓代入f(x) π 1 sinα-6=4 π 2π ↓条件6<α< 3
π 又因为 f(x)的图象关于直线 x=3对称, π π 所以 2×3+φ=kπ+2,k↔Z. π π π 2π π 由-2≤φ<2,得 k=0,所以 φ=2- 3 =-6.
Байду номын сангаас
3 π 1 α α π (2)由(1)得 f(2)= 3sin(2· 2-6)= 4 ,所以 sin(α-6)=4. π 2π π π 由6<α< 3 ,得 0<α-6<2, π π 12 15 2 所以 cos(α-6)= 1-sin α-6= 1-4 = 4 . 3π π π 所以 cos(α+ 2 )=sin α=sin[(α-6)+6] π π π π =sin(α-6)cos 6+cos(α-6)sin 6 3+ 15 1 3 15 1 =4× 2 + 4 ×2= . 8
(精校版)2016年新课标Ⅱ理数高考试题文档版(word含答案)
已知函数 ,M为不等式f(x)<2的解集.
(I)求M;
(II)证明:当a,b∈M时,∣a+b∣<∣1+ab∣。
2016年普通高等学校招生全国统一考试
理科数学答案
第Ⅰ卷
一.选择题:
(1)【答案】A
(2)【答案】C
(3)【答案】D
(4)【答案】A
(5)【答案】B
考点:条件概率,随机变量的分布列、期望.
【结束】
19.(本小题满分12分)
【答案】(Ⅰ)详见解析;(Ⅱ) .
【解析】
试题分析:(Ⅰ)证 ,再证 ,最后证 ;(Ⅱ)用向量法求解.
试题解析:(I)由已知得 , ,又由 得 ,故 .
因此 ,从而 .由 , 得 .
由 得 .学.科网所以 , .
于是 ,
故 .
由已知及椭圆的对称性知,直线 的倾斜角为 .因此直线 的方程为 .
将 代入 得 .解得 或 ,学.科网所以 .
因此 的面积 .
(II)由题意 , , .
将直线 的方程 代入 得 .
由 得 ,故 .
由题设,直线 的方程为 ,故同理可得 ,
由 得 ,学科&网即 .
当 时上式不成立,
因此 . 等价于 ,
即 .由此得 ,或 ,解得 .
(A)7(B)12(C)17(D)34
(9)若cos( –α)= ,则sin 2α=()
(A) (B) (C)– (D)–
(10)从区间 随机抽取2n个数 , ,…, , , ,…, ,构成n个数对 , ,…, ,其中两数的平方和小于1的数对共有m个,则用随机模拟的方法得到的圆周率 的近似值为()学科&网
2016版高考数学二轮专题突破(,理科)高考中档大题规范练 (三) 含答案
高考中档大题规范练(三)立体几何与空间向量1。
如图,四边形ABCD是菱形,四边形MADN是矩形,平面MADN⊥平面ABCD,E,F分别为MA,DC的中点,求证:(1)EF∥平面MNCB;(2)平面MAC⊥平面BND。
2.如图1,在边长为1的等边三角形ABC中,D,E分别是AB,AC上的点,AD=AE,F是BC的中点,AF与DE交于点G。
将△ABF 沿AF折起,得到如图2所示的三棱锥A-BCF,其中BC=错误!。
(1)证明:DE∥平面BCF;(2)证明:CF ⊥平面ABF ;(3)当AD =23时,求三棱锥F -DEG 的体积V F -DEG .3。
如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AA 1=AD=1,E 为CD 中点. (1)求证:B 1E ⊥AD 1;(2)在棱AA 1上是否存在一点P ,使得DP ∥平面B 1AE ?若存在,求AP 的长;若不存在,说明理由.4.(2015·金华模拟)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1的所有棱长都是2,又AA 1⊥平面ABC ,D ,E 分别是AC ,CC 1的中点.(1)求证:AE ⊥平面A 1BD ;(2)求二面角D -BA 1-A 的余弦值;(3)求点B1到平面A1BD的距离.5.(2015·杭州模拟)如图,在长方体ABCD-A1B1C1D1中,AA1=AD=1,E为CD中点.(1)求证:B1E⊥AD1;(2)在棱AA1上是否存在一点P,使得DP∥平面B1AE?若存在,求AP的长;若不存在,说明理由;(3)若二面角A-B1E-A1的大小为30°,求AB的长.答案精析高考中档大题规范练(三)立体几何与空间向量1.证明(1)取NC的中点G,连接FG,MG,如图所示.因为ME∥ND且ME=12ND,F,G分别为DC,NC的中点,FG∥ND且FG=错误!ND,所以FG綊ME,所以四边形MEFG是平行四边形,所以EF∥MG,又MG⊂平面MNCB,EF⊄平面MNCB,所以EF∥平面MNCB.(2)因为四边形MADN是矩形,所以ND⊥AD.因为平面MADN⊥平面ABCD,平面ABCD∩平面MADN=AD,DN ⊂平面MADN,所以ND⊥平面ABCD,所以ND⊥AC。
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高考大题标准练(三)
满分75分,实战模拟,60分钟拿下高考主观题高分!
1.(12分)已知等差数列{a n}满足a1+a2=10,a4-a3=
2.
(1)求{a n}的通项公式.
(2)设等比数列{b n}满足b2=a3,b3=a7.问:b6与数列{a n}的第几项相等?
【解析】(1)设等差数列公差为d,则d=a4-a3=2,a1+a2=2a1+2=10,所以a1=4.因此,a n=4+(n-1)×2=2(n+1).
(2)设等比数列公比为q,则b2=8,b3=16,所以q==2,b1=4,b n=2n+1,
b6=26+1=128.由2(n+1)=128得n=63.所以b6是数列{a n}的第63项.
2.(12分)已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0)图象的一部分如图所示.
(1)求函数f(x)的解析式.
(2)设α,β∈,f(3α+π)=,f=,求sin(α-β)的值.
【解析】(1)由图象可知A=2,
因为T=-π=π,
所以T=6π=,所以ω=,所以f(x)=2sin.
(2)因为f(3α+π)=2sin=2cosα=,
所以cosα=,
又因为f=2sin(β+π)=-2sinβ=.
所以sinβ=-,
因为α,β∈,
所以sinα=-=-=-.
cosβ===.
所以sin(α-β)=sinαcosβ-cosαsinβ
=×-×=-.
3.(12分)从某企业的某种产品中随机抽取500件,测量这些产品的一项质量指标值,由测量结果得如下频率分布直方图.
(1)求这500件产品中质量指标值落在区间[185,205)内的产品件数.
(2)以这500件产品的样本数据来估计总体数据,若从该企业的所有该产品中任取2件,记产品质量指标值落在区间[215,235]内的件数为ξ,求随机变量ξ的概率分布列.
【解析】(1)产品质量指标值落在区间[185,205)内的频率为
(0.022+0.033)×10=0.55.
所以质量指标值落在区间[185,205)内的产品件数为0.55×500=275.
(2)根据样本频率分布直方图,每件产品质量指标值落在区间[215,235]内的概率为0.1,由题意可得:ξ~B(2,0.1)
所以P(ξ=0)=0.92=0.81,P(ξ=1)=0.1×0.9=0. 18,
P(ξ=2)=0.12=0.01.
所以ξ的概率分布列为
4.(12分)在四棱锥P-ABCD中,AD⊥平面PDC,PD⊥DC,底面ABCD是梯形,AB∥
DC,AB=AD=PD=1,CD=2.
(1)求证:平面PBC⊥平面PBD.
(2)设Q为棱PC上一点,=λ,试确定λ的值使得二面角Q-BD-P为60°.
【解析】(1)因为AD⊥平面PDC,
PD⊂平面PDC,DC⊂平面PDC,
所以AD⊥PD,AD⊥DC,
在梯形ABCD中,过点B作BH⊥CD于点H,
在△BCH中,BH=CH=1,所以∠BCH=45°,
又在△DAB中,AD=AB=1,所以∠ADB=45°,
所以∠BDC=45°,所以∠DBC=90°,所以BC⊥BD,
因为PD⊥AD,PD⊥DC,AD∩DC=D,
AD⊂平面ABCD,DC⊂平面ABCD.
所以PD⊥平面ABCD,因为BC⊂平面ABCD,所以PD⊥BC,
因为BD∩PD=D,BD⊂平面PBD,PD⊂平面PBD,
所以BC⊥平面PBD,
因为BC⊂平面PBC,所以平面PBC⊥平面PBD.
(2)方法一:过点Q作QM∥BC交PB于点M,过点M作MN垂直于BD于点N,连QN.
由(1)可知BC⊥平面PDB,所以QM⊥平面PDB,
所以QM⊥BD,
因为QM∩MN=M,
所以BD⊥平面MNQ,
所以BD⊥QN.
所以∠QNM是二面角Q-BD-P的平面角,
所以∠QNM=60°,
因为=λ,所以=λ,
因为QM∥BC,所以===λ,所以QM=λBC,
由(1)知BC=,所以QM=λ,
又因为PD=1,因为MN∥PD,
所以=,
所以MN===1-=1-λ,
因为tan∠MNQ=,所以=,
所以λ=3-.
方法二:以D为原点,DA,DC,DP所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系(如图),
则P(0,0,1),C(0,2,0),A(1,0,0),B(1,1,0)
令Q(x0,y0,z0),则=(x0,y0,z0-1),=(0,2,-1).
=λ,所以(x0,y0,z0-1)=λ(0,2,-1).
所以Q(0,2λ,1-λ),
因为BC⊥平面PBD,所以n=(-1,1,0)是平面PBD的一个法向量.
设平面QBD的法向量为m=(x,y,z),
即
即
令y=1,得m=.
因为二面角Q-BD-P为60°,
解得λ=3±.
因为Q在棱PC上,0<λ<1,所以λ=3-为所求.
5.(13分)已知中心在原点,焦点在坐标轴上的椭圆E:+=1(a>b>0)过点P,离心率为,过直线l:x=4上一点M引椭圆E的两条切线,切点分别是A,B.
(1)求椭圆E的方程.
(2)若在椭圆+=1(a>b>0)上的任一点N(x0,y0)处的切线方程是+=1.求证:直线AB恒过定点C,并求出定点C的坐标.
(3)是否存在实数λ,使得|AC|+|BC|=λ|AC|·|BC|恒成立?(点C为直线AB恒过的定点)若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.
【解析】(1)由椭圆E过点P,可得+=1,
又=,b2+c2=a2,解得:a=2,b=.
所以椭圆E的方程为+=1.
(2)设切点坐标为A(x1, y1),B(x2,y2),直线l上一点M的坐标(4,t),
则切线方程分别为+=1,+=1,
又因为两切线均过点M,则x1+y1=1,x2+y2=1,
即点A,B的坐标都适合方程x+y=1,而两点确定唯一的一条直线,
故直线AB的方程是x+y=1,显然对任意实数t,点(1,0)都适合这个方程,故直线AB恒过定点C(1,0).
(3)将直线AB的方程x=-y+1,代入椭圆方程,得
3+4y2-12=0,即y2-2ty-9=0,
所以y1+y2=,y1y2=-,
不妨设y1>0,y2<0,
因为|AC|===y1,
同理|BC|=-y2,
所以+=·=·
=-·
=-·
=·=,
即|AC|+|BC|=|AC|·|BC|.
故存在实数λ=,使得|AC|+|BC|=λ|AC|·|BC|恒成立.
6.(14分)设函数f(x)=ln x,g(x)=(2-a)(x-1)-2f(x).
(1)当a=1时,求函数g(x)的单调区间.
(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)是函数y=f(x)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k.证明:k>f′(x0).
(3)F(x)=|f(x)|+(b>0),对任意x1,x2∈(0,2],x1≠x2,都有<-1,求实数b 的取值范围.
【解析】(1)当a=1时,g(x)=x-1-2ln x,定义域为(0,+∞).
g′(x)=1-=,
当x∈(0,2)时,g′(x)<0,g(x)单调递减;
当x∈(2,+∞)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
综上,g(x)的单调递增区间为(2,+∞),单调递减区间为(0,2).
(2)k==,
又x0=,所以f′(x0)=(ln x)′==,
要证k>f′(x0),
即证>,
不妨设0<x1<x2,即证ln x2-ln x1>,
即证ln>,
设t=>1,即证:ln t>=2-,
也就是要证:ln t+-2>0,其中t∈(1,+∞),
事实上:设k(t)=ln t+-2(t∈(1,+∞)),
则k′(t)=-==>0,
所以k(t)在(1,+∞)上单调递增,因此k(t)>k(1)=0,即结论成立.
(3)由题意得+1<0,
即<0,
若设G(x)=F(x)+x,则G(x)在(0,2]上单调递减,
①当x∈[1,2]时,G(x)=ln x++x,
G′(x)=-+1≤0,
b≥+(x+1)2=x2+3x++3在[1,2]上恒成立, 设G1(x)=x2+3x++3,则G′1(x)=2x+3-,
当x∈[1,2]时,G′1(x)>0,
所以G1(x)在[1,2]上单调递增,
G1(x)≤G1(2)=,所以b≥.
②当x∈(0,1)时,G(x)=-ln x++x,
G′(x)=--+1≤0,
b≥-+(x+1)2=x2+x--1在(0,1)上恒成立. 设G2(x)=x2+x--1,
G′2(x)=2x+1+>0,
即G2(x)在(0,1)上单调递增,故G2(x)<G2(1)=0, 所以b≥0,综上所述:b≥.。