河南省洛阳市2019年高三综合练习理科数学(一)(4月份)(解析版)
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2019年河南省洛阳市高考数学模拟试卷(理科)(一)(4月份) 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,只有符合题目要求的
1.(5分)已知x ,y ∈R ,集合A ={2,log 3x },集合B ={x ,y },若A ∩B ={0},则x +y =( )
A .
B .0
C .1
D .3
2.(5分)若复数z 1=1+i ,z 2=1﹣i ,则下列结论错误的是( )
A .z 1•z 2是实数
B .
是纯虚数
C .|z
|=2|z 2|2
D .z =4i
3.(5分)已知=(﹣1,3),=(m ,m ﹣4),=(2m ,3),若,则( )
A .﹣7
B .﹣2
C .5
D .8
4.(5分)如图,
是以正方形的边AD 为直径的半圆,向正方形内随机投入一点,则该
点落在阴影区域内的概率为( )
A .
B .
C .
D .
5.(5分)已知双曲线C :(a >0,b >0)的一个焦点坐标为(4,0),且双
曲线的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的方程为( )
A .
=1
B .
C .=1
D .=1或=1
6.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )
A .8π+6
B .6π+6
C .8π+12
D .6π+12
7.(5分)设x ,y 满足约束条件,则z =2x +y 的取值范围是( ) A .[﹣2,2]
B .[﹣4,4]
C .[0,4]
D .[0,2]
8.(5分)已知△ABC 中,sin A ,sin B ,sin C 成等比数列,则的取值范围是( )
A .
B .
C .
D .
9.(5分)在印度有一个古老的传说:舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人﹣﹣宰相宰相西萨•班•达依尔.国王问他想要什么,他对国王说:“陛下,请您在这张棋盘的第1个小格里,赏给我1粒麦子,在第2个小格里给2粒,第3小格给4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍.请您把这样摆满棋盘上所有的64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!”国王觉得这要求太容易满足了,就命令给他这些麦粒.当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时,国王才发现:就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来,也满足不了那位宰相的要求.那么,宰相要求得到的麦粒到底有多少粒?下面是四位同学为了计算上面这个问题而设计的程序框图,其中正确的是( )
A.B.
C.D.
10.(5分)若过点P(a,a)与曲线f(x)=xlnx相切的直线有两条,则实数a的取值范围是()
A.(﹣∞,e)B.(e,+∞)C.(0,)D.(1,+∞)
11.(5分)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=60°,沿对角线BD将菱形ABCD折
起,使得二面角A﹣BD﹣C的余弦值为,则该四面体ABCD外接球的体积为()
A.B.8πC.D.36π
12.(5分)已知函数f(x)=e x﹣ln(x+3),则下面对函数f(x)的描述正确的是()
A.∀x∈(﹣3,+∞),f(x)≥B.∀x∈(﹣3,+∞),f(x)
C.∃x0∈(﹣3,+∞),f(x0)=﹣1D.f(x)min∈(0,1)
二、填空題(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)将函数f(x)=2sin(2x+φ)(φ<0)的图象向左平移个单位长度,得到偶函数g(x)的图象,则φ的最大值是.
14.(5分)已知a>0,b>0,(ax+)6展开式的常数项为,则a+2b的最小值为.
15.(5分)已知函数f(x)=,若f(x)﹣(m+2)x≥0,则实数m 的取值范围是.
16.(5分)设过抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(异于原点O)的直线与抛物线y2=8px(p>0)交于A,B两点,直线OP与抛物线y2=8px(p>0)的另一个交点为Q,
则=
三、解答題:本大题共6个小題,共70分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(12分)若数列{a n}是公差为2的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=2,且a n b n+b n =nb n+1.
(Ⅰ)求数列{a n}、{b n}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{c n}满足c n=,数列{c n}的前n项和为T n,若不等式(﹣1)nλ<T n+
对一切n∈N*,求实数λ的取值范围.
18.(12分)如图,在五面体ABCDEF中,四边形EDCF是正方形,AD=DE,∠ADE=90°,∠ADC=∠DCB=120°.
(1)证明:平面ABCD⊥平面EDCF;
(2)求直线AF与平面BDF所成角的正弦值.
19.(12分)经销商第一年购买某工厂商品的单价为a(单位:元),在下一年购买时,购买单价与其上年度销售额(单位:万元)相联系,销售额越多,得到的优惠力度越大,具体情况如表:
为了研究该商品购买单价的情况,为此调查并整理了50个经销商一年的销售额,得到下面的
柱
状图
.
已知某经销商下一年购买该商品的单价为X (单位:元),且以经销商在各段销售额的频率作为概率.
(1)求X 的平均估计值.
(2)该工厂针对此次的调查制定了如下奖励方案:经销商购买单价不高于平均估计单价的获得两次抽奖活动,高于平均估计单价的获得一次抽奖活动.每次获奖的金额和对应的概率为
记Y (单位:元)表示某经销商参加这次活动获得的奖金,求Y 的分布列及数学期望.. 20.(12分)如图,已知椭圆
的离心率为
,E 的左顶点为A 、
上顶点为B,点P在椭圆上,且△PF1F2的周长为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设C,D是椭圆E上两不同点,CD∥AB,直线CD与x轴、y轴分别交于M,N
两点,且的取值范围.
21.(12分)已知f′(x)为函数f(x)的导函数,f(x)=e2x+2f(0)e x﹣f′(0)x.(1)求f(x)的单调区间;
(2)当x>0时,af(x)<e x﹣x恒成立,求a的取值范围.
请考生在第22、23题中任选多做则按所做第一题计分,作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),圆C
的标准方程为(x﹣3)2+(y﹣3)2=4.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求直线l和圆C的极坐标方程;
(2)若射线θ=与l的交点为M,与圆C的交点为A,B,且点M恰好为线段AB的中点,求a的值.
[选修4一5:不等式选讲]
23.已知f(x)=|mx+3|﹣|2x+n|.
(1)当m=2,n=﹣1时,求不等式f(x)<2的解集;
(2)当m=1,n<0时,f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于24,求n的取值范围.
2019年河南省洛阳市高考数学模拟试卷(理科)(一)
(4月份)
参考答案与试题解析
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,只有符合题目要求的
1.(5分)已知x,y∈R,集合A={2,log3x},集合B={x,y},若A∩B={0},则x+y=()
A.B.0C.1D.3
【分析】根据A∩B={0}即可得出0∈A,0∈B,这样即可求出x,y的值,从而求出x+y 的值.
【解答】解:A∩B={0};
∴0∈A,0∈B;
∴log3x=0;
∴x=1,y=0;
∴x+y=1.
故选:C.
【点评】考查列举法表示集合的概念,交集的概念及运算,以及元素与集合的关系.2.(5分)若复数z1=1+i,z2=1﹣i,则下列结论错误的是()
A.z1•z2是实数B.是纯虚数
C.|z|=2|z2|2D.z=4i
【分析】直接利用复数代数形式的乘除运算及复数模的求法逐一判断得答案.
【解答】解:∵z1=1+i,z2=1﹣i,
∴z1•z2=1﹣i2=2,故A正确;
,故B正确;
,,故C正确;
,故D错误.
故选:D.
【点评】本题考查复数代数形式的乘除运算,考查复数模的求法,是基础题.
3.(5分)已知=(﹣1,3),=(m,m﹣4),=(2m,3),若,则()A.﹣7B.﹣2C.5D.8
【分析】根据平面向量的坐标运算与共线定理、数量积运算法则,计算即可.
【解答】解:=(﹣1,3),=(m,m﹣4),=(2m,3),
若,则﹣1×(m﹣4)﹣3×m=0;
解得m=1;
∴=(1,﹣3)
=(2,3);
=1×2+(﹣3)×3=﹣7.
故选:A.
【点评】本题考查了平面向量的坐标运算与共线定理、数量积运算问题,是基础题.
4.(5分)如图,是以正方形的边AD为直径的半圆,向正方形内随机投入一点,则该点落在阴影区域内的概率为()
A.B.C.D.
【分析】根据图象的关系,求出阴影部分的面积,结合几何概型的概率公式进行求解即可.
【解答】解:连结AE,结合图象可知弓形①与弓形②面积相等,
将弓形①移动到②的位置,则阴影部分将构成一个直角三角形,
则阴影部分的面积为正方形面积的,则向正方形内随机投入一点,则该点落在阴影区
域内的概率P=,
故选:D.
【点评】本题主要考查几何概型的概率公式的应用,求出阴影部分的面积是解决本题的关键.
5.(5分)已知双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(4,0),且双曲线的两条渐近线互相垂直,则该双曲线的方程为()
A.=1
B.
C.=1
D.=1或=1
【分析】由题意可得c=4,由双曲线的渐近线方程和两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,可得a=b,解方程可得a,b的值,即可得到所求双曲线的方程.
【解答】解:双曲线C:(a>0,b>0)的一个焦点坐标为(4,0),
可得c=4,即有a2+b2=c2=16,
双曲线的两条渐近线互相垂直,
即直线y=x和直线y=﹣x垂直,
可得a=b,
解方程可得a=b=2,
则双曲线的方程为﹣=1.
故选:A.
【点评】本题考查双曲线的方程和性质,主要是渐近线方程的运用,以及两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1,考查方程思想和运算能力,属于基础题.
6.(5分)已知某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为()
A.8π+6B.6π+6C.8π+12D.6π+12
【分析】由题意判断几何体的形状,然后求解几何体的表面积即可.
【解答】解:几何体是组合体,上部是半圆柱,下部是半球,圆柱的底面半径与球的半径相同为1,圆柱的高为3,
几何体的表面积为:2π×12+12×π+2×3+3π=6+6π.
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是由三视图求体积和表面积,解决本题的关键是得到该几何体的形状.
7.(5分)设x,y满足约束条件,则z=2x+y的取值范围是()A.[﹣2,2]B.[﹣4,4]C.[0,4]D.[0,2]
【分析】作出约束条件所对应的可行域,变形目标函数,平移直线y=2x可
得结论.
【解答】解:作出约束条件所对应的可行域(如图阴影)
变形目标函数可得y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x可知
当直线经过点A(﹣2,0)时,目标函数取最小值﹣4
当直线经过点B(2,0)时,目标函数取最大值4,
故z=﹣2x+y的取值范围为[﹣4,4].
故选:B.
【点评】本题考查简单线性规划,准确作图是解决问题的关键,属中档题.
8.(5分)已知△ABC中,sin A,sin B,sin C成等比数列,则的取值范围是()
A.B.C.D.
【分析】由sin A、sin B、sin C依次成等比数列,利用等比数列的性质列出关系式,利用正弦定理化简,再利用余弦定理表示出cos B,把得出关系式代入并利用基本不等式求出
cos B的范围,再设sin B+cos B=t,可得y=t﹣,在(1,]上是增函数,即可求出.【解答】解:∵在△ABC中,sin A、sin B、sin C依次成等比数列,
∴sin2B=sin A sin C,
利用正弦定理化简得:b2=ac,
由余弦定理得:cos B===(+)﹣≥2﹣
=(当且仅当a=c时取等号),
∴cos B≥,
∴B的范围为(0,],
设y==,
设sin B+cos B=t,则2sin B cos B=t2﹣1,
由于t=sin B+cos B=sin(B+),B∈(0,],知t∈(1,],
故y===t﹣,t∈(1,],
∵y=t﹣,在(1,]上是增函数,
∴y∈(0,],
故选:B.
【点评】本题考查了解三角形,辅助角公式与函数值域综合,考查了转化与化归思想,属于中档题.
9.(5分)在印度有一个古老的传说:舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人﹣﹣宰相宰相西萨•班•达依尔.国王问他想要什么,他对国王说:“陛下,请您在这张棋盘的第1个小格里,赏给我1粒麦子,在第2个小格里给2粒,第3小格给4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍.请您把这样摆满棋盘上所有的64格的麦粒,都赏给您的仆人吧!”国王觉得这要求太容易满足了,就命令给他这些麦粒.当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时,国王才发现:就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来,也满足不了那位宰相的要求.那么,宰相要求得到的麦粒到底有多少粒?下面是四位同学为了计算上面这个问题而设计的程序框图,其中正确的是()
A.B.
C.D.
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S的值,模拟程序的运行过程,可得答案.
【解答】解:由已知中程序的功能,可得循环变量的初值为1,终值为64,
由于四个答案均为直到条件不满足时退出循环,故循环条件应为n≤64,
而每次累加量构造一个以1为首项,以2为公式的等比数列,
由S n=2n﹣1得:S n+1=2n+1﹣1=2S n+1,
故循环体内S=1+2S,
故选:C.
【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.
10.(5分)若过点P(a,a)与曲线f(x)=xlnx相切的直线有两条,则实数a的取值范
围是()
A.(﹣∞,e)B.(e,+∞)C.(0,)D.(1,+∞)
【分析】设切点为(m,mlnm),求出导数,求得切线的斜率,由两点的斜率公式可得
=,设g(m)=
,求出导数和单调区间,可得最大值,由题意可得0<<,解不等式即可得到所求范围.
【解答】解:设切点为(m,mlnm),f(x)=xlnx的导数为f′(x)=1+lnx,
可得切线的斜率为1+lnm,
由切线经过点P(a,a),可得1+lnm=,
化简可得=,(*),
由题意可得方程(*)有两解,
设g(m)=,可得g′(m)=,
当m>e时,g′(m)<0,g(m)递增;
当0<m<e时,g′(m)>0,g(m)递减.
可得g(m)在m=e处取得最大值,
即有0<<,解得a>e.
故选:B.
【点评】本题考查导数的运用:求切线的斜率和单调区间、极值和最值,考查函数方程的转化思想,以及运算能力,属于中档题.
11.(5分)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=60°,沿对角线BD将菱形ABCD折
起,使得二面角A﹣BD﹣C的余弦值为,则该四面体ABCD外接球的体积为()
A.B.8πC.D.36π
【分析】正确作出图形,利用勾股定理建立方程,求出四面体的外接球的半径,即可求出四面体的外接球的体积.
【解答】解:如图所示,取BD中点F,连结AF、CF,
则AF⊥BD,CF⊥BD,∴∠AFC是二面角A﹣BD﹣C的平面角,
过A作AE⊥平面BCD,交CF延长线于E,
∴cos∠AFC=﹣,cos,AF=CF==3,
∴AE=2,EF=1,
设O为球,过O作OO′⊥CF,交F于O′,作OG⊥AE,交AE于G,
设OO′=x,∵O′B=CF=2,O′F==1,
∴由勾股定理得R2=O′B2+OO'2=4+x2=OG2+AG2=(1+1)2+(2﹣x)2,
解得x=,∴R2=6,即R=,
∴四面体的外接球的体积为V=πR3==8π.
故选:B.
【点评】本题考查四面体的外接球的体积的求法,考查四面体、球等基础知识,考查运用求解能力、空间想象能力、探索能力、转化与化归思想、函数与方程思想,是中档题.12.(5分)已知函数f(x)=e x﹣ln(x+3),则下面对函数f(x)的描述正确的是()
A.∀x∈(﹣3,+∞),f(x)≥B.∀x∈(﹣3,+∞),f(x)
C.∃x0∈(﹣3,+∞),f(x0)=﹣1D.f(x)min∈(0,1)
【分析】本题首先要对函数f(x)=e x﹣ln(x+3)进行求导,确定f′(x)在定义域上的单调性为单调递增函数,然后再利用当x∈(a,b)时,利用f′(a)f′(b)<0确
定导函数的极值点x0∈(﹣1,﹣)从而.得到x=x0时是函数f(x)的最小值点.【解答】解:因为函数f(x)=e x﹣ln(x+3),定义域为(﹣3,+∞),所以f′(x)
=e x﹣,
易知导函数f′(x)在定义域(﹣3,+∞)上是单调递增函数,
又f′(﹣1)<0,f′(﹣)>0,
所以f′(x)=0在(﹣3,+∞)上有唯一的实根,不妨将其设为x0,且x0∈(﹣1,﹣),
则x=x0为f(x)的最小值点,且f′(x0)=0,即=,两边取以e为底的对数,得x0=﹣ln(x0+3)
故f(x)≥f(x0)=﹣ln(x0+3)=﹣ln(x0+3)=+x0,因为x0∈(﹣1,
﹣),所以2<x0+3,
故f(x)≥f(x0)=>2+=﹣,即对∀x∈(﹣3,+∞),都有
f(x)>﹣.
故选:B.
【点评】本题表面考查命题的真假判断,实际上是考查函数的求导,求最值问题,准确计算是基础,熟练运用知识点解决问题是关键.
二、填空題(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.(5分)将函数f(x)=2sin(2x+φ)(φ<0)的图象向左平移个单位长度,得到
偶函数g(x)的图象,则φ的最大值是.
【分析】根据三角函数图象平移法则,结合函数的奇偶性求出φ的最大值.
【解答】解:函数f(x)=2sin(2x+φ)(φ<0)的图象向左平移个单位长度,
得f(x+)=2sin[2(x+)+φ]=2sin(2x+φ+)的图象,
∴g(x)=2sin(2x++φ);
又g(x)是偶函数,
∴+φ=+kπ,k∈Z;
∴φ=﹣+kπ,k∈Z;
又φ<0,∴φ的最大值是﹣.
故答案为:﹣.
【点评】本题考查了三角函数的图象与性质的应用问题,是基础题.
14.(5分)已知a>0,b>0,(ax+)6展开式的常数项为,则a+2b的最小值为2.
【分析】写出二项展开式的通项,由x的指数为0求得r值,可得ab=,再由基本不等式求a+2b的最小值.
【解答】解:(ax+)6展开式的通项为x6﹣2r,
由6﹣2r=0,得r=3.
∴,即.
∴a+2b,当且仅当a=2b,即a=1,b=时,取“=”.
∴a+2b的最小值为2.
故答案为:2.
【点评】本题考查二项式定理的应用,考查二项式系数的性质,训练了利用基本不等式求最值,是基础题.
15.(5分)已知函数f(x)=,若f(x)﹣(m+2)x≥0,则实数m 的取值范围是[﹣2,1].
【分析】由题意可得f(x)≥(m+2)x,分别作出函数f(x)和直线y=(m+2)x的图象,由直线与曲线相切于原点时,求出m=1,通过图象观察,即可得到所求m的范围.【解答】解:若f(x)﹣(m+2)x≥0,
即有f(x)≥(m+2)x,
分别作出函数f(x)和直线y=(m+2)x的图象,
由直线与曲线相切于原点时,
(x2+3x)′=2x+3,
则m+2=3,解得m=1,
由直线绕着原点从x轴旋转到与曲线相切,满足条件.
即有0≤m+2≤3,
解得﹣2≤m≤1.
故答案为:[﹣2,1].
【点评】本题考查函数恒成立问题的解法,注意运用数形结合的思想方法,考查运算能力,属于中档题
16.(5分)设过抛物线y2=2px(p>0)上任意一点P(异于原点O)的直线与抛物线y2=8px(p>0)交于A,B两点,直线OP与抛物线y2=8px(p>0)的另一个交点为Q,
则=3
【分析】联立方程组求出P,Q的坐标,计算OP,PQ的比值得出结论.
【解答】解:设直线OP方程为y=kx(k≠0),
联立方程组,解得P(,),
联立方程组,解得Q(,),
∴|OP|==,|PQ|==,
∴==3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了抛物线的性质,属于中档题.
三、解答題:本大题共6个小題,共70分,解答题应写出文字说明、证明过程或演算步骤17.(12分)若数列{a n}是公差为2的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=2,且a n b n+b n =nb n+1.
(Ⅰ)求数列{a n}、{b n}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{c n}满足c n=,数列{c n}的前n项和为T n,若不等式(﹣1)nλ<T n+对一切n∈N*,求实数λ的取值范围.
【分析】(I)数列{b n}满足b1=1,b2=2,且a n b n+b n=nb n+1.可得a1+1=2,解得a1.利用等差数列的通项公式可得a n.
可得2nb n=nb n+1,化为2b n=b n+1,利用等比数列的通项公式可得b n.
(Ⅱ)设数列{c n}满足c n===,利用“错位相减法”可得数列{c n}的前n项和为T n,再利用数列的单调性与分类讨论即可得出.
【解答】解:(I)∵数列{b n}满足b1=1,b2=2,且a n b n+b n=nb n+1.
∴a1+1=2,解得a1=1.
又数列{a n}是公差为2的等差数列,
∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1.
∴2nb n=nb n+1,化为2b n=b n+1,
∴数列{b n}是等比数列,公比为2.
∴b n=2n﹣1.
(Ⅱ)设数列{c n }满足c n ===,
数列{c n }的前n 项和为T n =1++…+,
∴
=
+…+
+
,
∴=1+++…+﹣=﹣=2﹣,
∴T n =4﹣
.
不等式(﹣1)n λ<T n +,化为:(﹣1)n λ<4﹣
,
n =2k (k ∈N *)时,λ<4﹣
,∴λ<3.
n =2k ﹣1(k ∈N *)时,﹣λ<4﹣
,∴λ>﹣2.
综上可得:实数λ的取值范围是(﹣2,3).
【点评】本题考查了等差数列与等比数列的通项公式与求和公式、数列的单调性、数列递推关系、“错位相减法”,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于中档题. 18.(12分)如图,在五面体ABCDEF 中,四边形EDCF 是正方形,AD =DE ,∠ADE =90°,∠ADC =∠DCB =120°. (1)证明:平面ABCD ⊥平面EDCF ; (2)求直线AF 与平面BDF 所成角的正弦值.
【分析】(1)推导出AD ⊥DE ,DC ⊥DE ,从而DE ⊥平面ABCD .由此能证明平面ABCD ⊥平面EDCF .
(2)以D 为原点,以DA 为x 轴,建立空间直角坐标系D ﹣xyz ,利用向量法能求出直线AF 与平面BDF 所成角的正弦值.
【解答】证明:(1)因为AD ⊥DE ,DC ⊥DE ,AD 、CD ⊂平面ABCD ,且AD ∩CD =D ,
所以DE ⊥平面ABCD .
又DE ⊂平面EDCF ,故平面ABCD ⊥平面EDCF . 解:(2)由已知DC ∥EF ,所以DC ∥平面ABFE . 又平面ABCD ∩平面ABFE =AB ,故AB ∥CD . 所以四边形ABCD 为等腰梯形.
又AD =DE ,所以AD =CD ,由题意得AD ⊥BD , 令AD =1,
如图,以D 为原点,以DA 为x 轴, 建立空间直角坐标系D ﹣xyz , 则D (0,0,0),A (1,0,0),
F (﹣,,1),B (0,
,0),
∴
=(,﹣
,﹣1),
=(0,
,0),
=(﹣,
,1).
设平面BDF 的法向量为=(x ,y ,z ),
则,取x =2,得=(2,0,1),
cos <,>===.
设直线与平面BDF 所成的角为θ,则sin θ=.
所以直线AF 与平面BDF 所成角的正弦值为
.
【点评】本题考查面面垂直的证明,考查线面角的正弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.
19.(12分)经销商第一年购买某工厂商品的单价为a(单位:元),在下一年购买时,购买单价与其上年度销售额(单位:万元)相联系,销售额越多,得到的优惠力度越大,具体情况如表:
为了研究该商品购买单价的情况,为此调查并整理了50个经销商一年的销售额,得到下面的柱状图.
已知某经销商下一年购买该商品的单价为X(单位:元),且以经销商在各段销售额的频率作为概率.
(1)求X的平均估计值.
(2)该工厂针对此次的调查制定了如下奖励方案:经销商购买单价不高于平均估计单价的获得两次抽奖活动,高于平均估计单价的获得一次抽奖活动.每次获奖的金额和对应
的概率为
记Y (单位:元)表示某经销商参加这次活动获得的奖金,求Y 的分布列及数学期望.. 【分析】(1)由统计表和柱状图能得到X 的平均估计值.
(2)购买单价不高于平均估计单价的概率为0.24+0.12+0.04=0.5=.Y 的取值为5000,10000,15000,20000.分别求出相应的概率,由此能求出Y 的分布列和E (Y ). 【解答】解:(1)由题可知:
X 的平均估计值为:
a ×0.2+0.9a ×0.36+0.85a ×0.24+0.8a ×0.12+0.75a ×0.1+0.7a ×0.04=0.873a . (2)购买单价不高于平均估计单价的概率为0.24+0.12+0.04=0.5=. Y 的取值为5000,10000,15000,20000. P (Y =5000)=,
P (Y =10000)==
, P (Y
=15000)=
=,
P (Y =20000)==
.
∴Y 的分布列为:
E (Y )=
+20000×
=9375(元).
【点评】本题考查学生对频率分布直方图的理解以及分布列的相关知识,考查运算求解能力、数据处理能力、应用意识,考查分类与整合思想、必然与或然思想、化归与转化思想.
20.(12分)如图,已知椭圆的离心率为,E的左顶点为A、
上顶点为B,点P在椭圆上,且△PF1F2的周长为.
(I)求椭圆的方程;
(II)设C,D是椭圆E上两不同点,CD∥AB,直线CD与x轴、y轴分别交于M,N
两点,且的取值范围.
【分析】(I)由题意知:,由此能求出椭圆方程.
(II)由A(﹣2,0),B(0,1),知.由CD∥AB,设直线CD的方程为,
由已知,得M(﹣2m,0),N(0,m),设C(x1,y1),D(x2,y2),由,
得x2+2mx+2m2﹣2=0,再由根的判别式和韦达定理知,同理,,由此能求出λ+μ∈(﹣∞,﹣2]∪(2,+∞).
【解答】解:(I)由题意知:,
∴a2=4,b2=1,
∴椭圆方程为.
(II)∵A(﹣2,0),B(0,1),∴.
由CD∥AB,设直线CD的方程为,
由已知,得M(﹣2m,0),N(0,m),
设C(x1,y1),D(x2,y2),
由,得x2+2mx+2m2﹣2=0,
△=(2m)2﹣4(2m2﹣2)>0,∴m2<2,
∴x1+x2=﹣2m,x1x2=2m2﹣2,
由得(x1+2m,y1)=λ(﹣x1,m﹣y1),
∴x1+2m=﹣λx1,即,
同理,由,得,
∴=,
由m2<2,得,
∴λ+μ∈(﹣∞,﹣2]∪(2,+∞).
【点评】本题主要考查直线与圆锥曲线的综合应用能力,具体涉及到轨迹方程的求法及直线与椭圆的相关知识,解题时要注意合理地进行等价转化.
21.(12分)已知f′(x)为函数f(x)的导函数,f(x)=e2x+2f(0)e x﹣f′(0)x.(1)求f(x)的单调区间;
(2)当x>0时,af(x)<e x﹣x恒成立,求a的取值范围.
【分析】(1)求出函数的导数,计算f(0),求出f′(0)的值,求出函数的单调区间即可;
(2)令g(x)=af(x)﹣e x+x,求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的最值,从而确定a的范围即可.
【解答】解:(1)由f(0)=1+2f(0),得f(0)=﹣1.
因为f′(x)=2e2x﹣2e x﹣f′(0),
所以f′(0)=2﹣2﹣f′(0),解得f′(0)=0.
所以f(x)=e2x﹣2e x,f′(x)=2e x(e x﹣1),
当x∈(﹣∞,0)时,f′(x)<0,则函数f(x)在(﹣∞,0)上单调递减;
当x∈(0,+∞)时,f′(x)>0,则函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.
(2)令g(x)=af(x)﹣e x+x=ae2x﹣(2a+1)e x+x,
根据题意,当x∈(0,+∞)时,g(x)<0恒成立.
g′(x)=(2ae x﹣1)(e x﹣1).
①当0<a<,x∈(﹣ln2a,+∞)时,g′(x)>0恒成立,
所以g(x)在(﹣ln2a,+∞)上是增函数,且g(x)∈(g(﹣ln2a),+∞),
所以不符合题意;
②当a≥,x∈(0,+∞)时,g′(x)>0恒成立,
所以g(x)在(0,+∞)上是增函数,且g(x)∈(g(0),+∞),所以不符合题意;
③当a≤0时,因为x∈(0,+∞),所有恒有g′(x)<0,
故g(x)在(0,+∞)上是减函数,
于是“g(x)<0对任意x∈(0,+∞)都成立”的充要条件是g(0)≤0,
即a﹣(2a+1)≤0,解得:a≥﹣1,故﹣1≤a≤0.
综上,a的取值范围是[﹣1,0].
【点评】本题考查了函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及函数恒成立问题,是一道综合题.
请考生在第22、23题中任选多做则按所做第一题计分,作答时用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。
[选修4-4:坐标系与参数方程]
22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),圆C
的标准方程为(x﹣3)2+(y﹣3)2=4.以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.
(1)求直线l和圆C的极坐标方程;
(2)若射线θ=与l的交点为M,与圆C的交点为A,B,且点M恰好为线段AB的中点,求a的值.
【分析】(1)直线l的参数方程消去t可得直线l的普通方程,将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入,能求出直线l的极坐标方程.由圆的标准方程能求出圆C的极坐标方程.
(2)设M(),A(),B(ρ3,).联立
,得,从而ρ2+ρ3=3+3,
进而M(,).把M(,)代入,能求出a的值.
【解答】解:(1)∵直线l的参数方程为(t为参数),
∴在直线l的参数方程中消去t可得直线l的普通方程为x﹣y﹣=0,
将x=ρcosθ,y=ρsinθ代入以上方程中,
得到直线l的极坐标方程为ρcosθ﹣ρsinθ﹣=0.
∵圆C的标准方程为(x﹣3)2+(y﹣3)2=4,
∴圆C的极坐标方程为ρ2﹣6ρcosθ﹣6ρsinθ+14=0.
(2)在极坐标系中,由已知可设M(),A(),B(ρ3,).
联立,得,
∴ρ2+ρ3=3+3.
∵点M恰好为AB的中点,
∴,即M(,).
把M(,)代入,
得×﹣=0,
解得a=.
【点评】本题考查直线和圆的极坐标方程的求法,考查实数值的求法,考查极坐标方程、直角坐标方程的互化等基础知识,考查运算求解能力,考查函数与方程思想,是中档题.[选修4一5:不等式选讲]
23.已知f(x)=|mx+3|﹣|2x+n|.
(1)当m=2,n=﹣1时,求不等式f(x)<2的解集;
(2)当m=1,n<0时,f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于24,求n的取值范围.
【分析】(1)代入m,n的值,得到关于x的不等式组,解出即可;
(2)求出A,B,C的坐标,表示出三角形的面积,得到关于n的不等式,解出即可.【解答】解:(1)当m=2,n=﹣1时,f(x)=|2x+3|﹣|2x﹣1|,
不等式f(x)<2等价于或或
,
解得:x<﹣或﹣≤x<0,即x<0.
所以不等式f(x)<2的解集是(﹣∞,0).
(2)由题设可得,f(x)=|x+3|﹣|2x+n|=,
所以函数f(x)的图象与x轴围成的三角形的三个顶点分别为:
A(﹣,0),B(3﹣n,0),C(﹣,3﹣),
所以三角形ABC的面积为(3﹣n+)(3﹣)=,
由>24,解得:n>18或n<﹣6.
【点评】本题考查了解绝对值不等式问题,考查分类讨论思想,转化思想,是一道综合题.。