2016年江苏省南通密卷(高考模拟试卷)数学(5)
2016届江苏省南通市高考数学一模试卷(解析版)
2016年江苏省南通市高考数学一模试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1.已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B=.2.若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,则a的值为.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为偶数的概率是.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的10000户家庭中,有户月消费额在1000元以下6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线过点P(1,1),其一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为.8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,则三棱锥B1﹣ADE 的体积为.9.若函数f(x)=(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为.10.已知,则的值是.11.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(4,0).若直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,则实数m的取值范围是.12.已知边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,则的值为.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2(x>0)和y=x3(x>0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值为.14.已知函数f(x)=2ax2+3b(a,b∈R),若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则ab的最大值是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b﹣c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:(1)BE⊥AC;(2)BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆过点A(2,1),离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于B,C两点(异于点A),线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.18.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ(点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上),T为切点.(1)按下列要求建立函数关系:①设∠OPQ=α(rad),将△OPQ的面积S表示为α的函数;②设OQ=t(km),将△OPQ的面积S表示为t的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求△OPQ的面积S的最小值.19.已知函数f(x)=a+lnx(a∈R).(1)求f(x)的单调区间;(2)试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.20.若数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n}为“等比源数列”(1)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z(n∈N*),求证:{a n}为“等比源数列”【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每小题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.[选修4­2:矩阵与变换]22.已知矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,已知点,圆C的方程为(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.[选修4­5:不等式选讲]24.已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.(1)求直线AB与CP所成角的余弦值;(2)求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.26.已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设f n(x)是f n(x)的导数,n∈N*.﹣1(1)求f1(x),f2(x)的表达式;(2)写出f n(x)的表达式,并用数学归纳法证明.2016年江苏省南通市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1.已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B={0,1} .【考点】交集及其运算.【分析】直接根据交集的定义即可求出.【解答】解:集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},则A∩B={0,1},故答案为:{0,1}.2.若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,则a的值为±.【考点】复数求模.【分析】根据复数的运算性质得到a2+4=9,解出即可.【解答】解:若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,即a2+4=9,解得:a=±,故答案为:±.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为偶数的概率是.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】列举可得共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有5种情形,由概率公式可得.【解答】解:从1,2,3,4这4个数中依次随机地取2个数有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有(1,2),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共5种情形,∴所求概率,故答案为:4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为14【考点】伪代码.【分析】根据伪代码所示的顺序,逐框分析程序中各变量、各语句的作用,一直求出不满足循环条件时S的值.【解答】解:模拟执行程序,可得S=0,I=1,满足条件S≤10,执行循环,S=1,I=2,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22=5,I=3,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22+32=14,I=4,不满足条件S≤10,退出循环,输出S的值为14.故答案为:14.5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的10000户家庭中,有750户月消费额在1000元以下【考点】频率分布直方图.【分析】直方图中小矩形的面积表示频率,即可求出答案.【解答】解:由直方图可得1000元以下共有10000×(0.00005+0.0001)×500=750户,故答案为:750.6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=63.【考点】等比数列的性质;等比数列的前n项和.【分析】直接利用等比数列的性质,求解即可.【解答】解:等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4,也是等比数列,(S4﹣S2)2=S2•(S6﹣S4),即122=3•(S6﹣15),解得S6=63故答案为:63.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线过点P(1,1),其一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为2x2﹣y2=1.【考点】双曲线的标准方程.【分析】根据题意和双曲线的渐近线方程列出方程组,求出a2和b2的值,即可求出双曲线的方程.【解答】解:由题意可得,,解得,b2=1,所以双曲线的方程为2x2﹣y2=1,故答案为:2x2﹣y2=1.8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,则三棱锥B1﹣ADE的体积为.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积,即可得出结论.【解答】解:由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积==.故答案为:.9.若函数f(x)=(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为﹣1.【考点】函数的值;分段函数的应用.【分析】由已知中函数f(x)为奇函数,f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,可得a,b的值,进而可得f(a+b)的值.【解答】解:∵函数f(x)==为奇函数,故f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,故.即,∴f(x)=,∴f(a+b)=f(1)=1﹣2=﹣1,故答案为:﹣1.10.已知,则的值是.【考点】两角和与差的正弦函数;三角函数中的恒等变换应用.【分析】由条件利用诱导公式,同角三角的基本关系,化简要求的式子可得结果.【解答】解:∵已知,则=﹣sin(x+)+=﹣sin(x+)+1﹣=﹣+1﹣=,故答案为:.11.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(4,0).若直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,则实数m的取值范围是.【考点】两点间距离公式的应用.【分析】设P(x,x+m),由PA=PB,可得4|PA|2=|PB|2,利用两点之间的距离公式化为:(x+m)2=4﹣x2,可得:m=﹣x±,x∈[﹣2,2].通过三角函数代换即可得出.【解答】解:设P(x,x+m),∵PA=PB,∴4|PA|2=|PB|2,∴4(x﹣1)2+4(x+m)2=(x﹣4)2+(x+m)2,化为(x+m)2=4﹣x2,∴4﹣x2≥0,解得x∈[﹣2,2],∴m=﹣x±,令x=2cosθ,θ∈[0,π],∴m=﹣2cosθ±2sinθ=∈,实数m的取值范围是,故答案为:.12.已知边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,则的值为3.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】由题意作图辅助,从而可得点P是正三角形ABC的中心,从而可求平面向量的数量积.【解答】解:由题意作图如右图,∵,∴D,E分别为线段BC,AC的中点,∴点P是正三角形ABC的中心,∴||=•|BE|=••|AB|=2,||=|BP|=,且∠BPD=,故=||||cos=6×=3,故答案为:3.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2(x>0)和y=x3(x>0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值为.【考点】抛物线的简单性质.【分析】求出导数得出切线方程,即可得出结论.【解答】解:由y=x2,得y′=2x,切线方程为y﹣x12=2x1(x﹣x1),即y=2x1x﹣x12,由y=x3,得y′=3x2,切线方程为y﹣x23=3x22(x﹣x2),即y=3x22x﹣2x23,∴2x1=3x22,x12=2x23,两式相除,可得=.故答案为:.14.已知函数f(x)=2ax2+3b(a,b∈R),若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则ab的最大值是.【考点】函数的值;二次函数的性质.【分析】由对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,可得(a,b)对应的可行域,进而根据基本不等式得到ab的最大值.【解答】解:函数f(x)=2ax2+3b图象的顶点为(0,3b),若若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则,其对应的平面区域如下图所示:令Z=ab,则在第一,三象限a,b同号时ab取最大值,由2a+3b=1,a>0,b>0得:ab≤=,故答案为:二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b﹣c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.【考点】余弦定理.【分析】(1)利用余弦定理表示出cosC,把已知等式整理后代入计算求出cosC的值,即可确定出C的度数.(2)由正弦定理可得sin(A+B)=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可求得sin(A﹣B)=0,根据﹣π<A﹣B<π,可求A﹣B=0,可得a=b=2,利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:(1)在△ABC中,∵(a+b﹣c)(a+b+c)=ab,∴(a+b)2﹣c2=ab,即a2+b2﹣c2=﹣ab,∴cosC==﹣,∵C为三角形内角,∴C=.(2)∵c=2acosB,∴由正弦定理可得sin(A+B)=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可得sinAcosB+cosAsinB=2sinAcosB,∴sin(A﹣B)=0,又﹣π<A﹣B<π,∴A﹣B=0,可得:a=b=2,∴S△ABC=absinC==.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:(1)BE⊥AC;(2)BE∥平面ACD1.【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.【分析】(1)推导出BA1=BC1,点E是A1C1的中点,从而BE⊥A1C1,由此能证明BE⊥AC.(2)连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,推导出四边形BED1O 是平行四边形,由此能证明BE∥平面ACD1.【解答】证明:(1)∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴BA1=BC1,∵点E是A1C1的中点,∴BE⊥A1C1,∵AC∥A1C1,∴BE⊥AC.(2)连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴D1E BO,∴四边形BED1O是平行四边形,∴BE∥OD1,∵OD1⊂平面ACD1,BE⊄平面ACD1,∴BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆过点A(2,1),离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于B,C两点(异于点A),线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.【考点】直线与圆锥曲线的关系.【分析】(1)由椭圆的离心率公式及b2=a2﹣c2,及点A(2,1),联立即可求得a,b及c 的值,即可求得椭圆方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,求得关于x的一元二次方程,利用韦达定理求得x B+x C=﹣,根据线段BC被y轴平分,即x B+x C=0,即可求得m的值,根据向量的坐标表示求得•=0,即可求得k的值,将点A代入直线方程,当k=,不满足,故求得k的值.【解答】解:(1)由条件知椭圆离线率e==,∴b2=a2﹣c2=a2,将点A(2,1),代入椭圆方程得解得,故椭圆方程为:;(2)将直线l:y=kx+m(k≠0)代入椭圆方程,x2+4(kx+m)2﹣8=0,整理得:(1+4k2)x2+8mkx+4m2﹣8=0,线段BC被y平分得:x B+x C=﹣=0,k ≠0,m=0,∴B ,C 关于原点对称,设B (x ,kx ),C (﹣x ,﹣kx ),∴x 2=,又∵AB ⊥AC ,A (2,1),∴•=(x ﹣2)(﹣x ﹣2)+(kx ﹣1)(﹣kx ﹣1)=5﹣(1+k 2)x 2=5﹣=0,解得k=±,由k=,直线y=x 过点A (2,1)故k=不符合题意,所以,此时直线l 的直线方程y=﹣x .18.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O 1为圆心,半径为1km 的半圆面.公路l 经过点O ,且与直径OA 垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ (点P 在直径OA 的延长线上,点Q 在公路l 上),T 为切点. (1)按下列要求建立函数关系: ①设∠OPQ=α(rad ),将△OPQ 的面积S 表示为α的函数; ②设OQ=t (km ),将△OPQ 的面积S 表示为t 的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求△OPQ 的面积S 的最小值.【考点】弧度制的应用;函数解析式的求解及常用方法;三角函数的最值. 【分析】(1)结合图形,①用sin α求出PO 1、OP 以及OQ 的值,计算△OPQ 的面积S 即可;②设OQ=t (km ),∠OQP=2θ,用tan θ表示出OP ,再计算△OPQ 的面积S ;(2)用(1)中②函数关系S==,设x=,函数f (x )=x ﹣x 3,求出f (x )的最大值即可求出S 的最小值.【解答】解:(1)如图所示,①设∠OPQ=α(rad),则sinα=,∴PO1=,OP=1+,OQ=OP•tanα=(1+)•tanα;∴△OPQ的面积S=OP•OQ=•(1+)(1+)•tanα=••tanα;②设OQ=t(km),∠OQP=2θ,则tanθ=,tan2θ===,∴OP=OQ•tan2θ=,∴△OPQ的面积S=OP•OQ=••t=;(2)用(1)中②函数关系,S==,设x=>0,函数f(x)=x﹣x3,(x>0);则f′(x)=1﹣3x2,令f′(x)=0,解得x=;∴x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)是增函数,x∈(,+∞)时,f′(x)<0,f(x)是减函数;∴当x=时,f(x)取得最大值是f()=;∴△OPQ的面积S的最小值是=.19.已知函数f(x)=a+lnx(a∈R).(1)求f(x)的单调区间;(2)试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)求出函数的最小值,通过讨论a的范围,从而求出函数的零点的个数即可.【解答】解:(1)函数f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=()′lnx+•=,令f′(x)>0,解得:x>e﹣2,令f′(x)<0,解得:0<x<e﹣2,∴f(x)在(0,e﹣2)递减,在(e﹣2,+∞)递增;(2)由(1)得:f(x)min=f(e﹣2)=a﹣,显然a>时,f(x)>0,无零点,a=时,f(x)=0,有1个零点,a<时,f(x)<0,有2个零点.20.若数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n}为“等比源数列”(1)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z(n∈N*),求证:{a n}为“等比源数列”【考点】数列的应用.【分析】(1)①由a n+1=2a n﹣1,可得a n+1﹣1=2(a n﹣1),利用等比数列的通项公式即可得出.②假设{a n}为“等比源数列”,则此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,代入化为:2m﹣k+1(2m﹣2+1)=2n﹣1+2n﹣k+1,利用数的奇偶性即可得出.(2)设等差数列{a n}的公差为d,假设存在三项使得,(k<n<m).展开:2a1(n﹣1)+(n﹣1)2d=a1[(k﹣1)+(m﹣1)]+(k﹣1)(m﹣1)d,当n﹣1既是(k﹣1)与m﹣1的等比中项,又是(k﹣1)与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【解答】解:(1)①∵a n+1=2a n﹣1,∴a n+1﹣1=2(a n﹣1),∴数列{a n﹣1}是等比数列,首项为1,公比为2.∴a n﹣1=2n﹣1,∴a n=2n﹣1+1.②假设{a n}为“等比源数列”,则此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,∴(2m﹣1+1)2=(2k﹣1+1)(2n﹣1+1),化为:22m﹣2+2m=2k+n﹣2+2n﹣1+2k﹣1,∴2m﹣k+1(2m﹣2+1)=2n﹣1+2n﹣k+1,可知:左边为偶数,而右边为奇数,因此不可能成立.故{a n}不是“等比源数列”.(2)设等差数列{a n}的公差为d,则a n=a1+(n﹣1)d,a1≠0,a n∈Z(n∈N*),假设存在三项使得,(k<n<m).∴=[a1+(k﹣1)d][a1+(m﹣1)d],展开:2a1(n﹣1)+(n﹣1)2d=a1(k﹣1)+(m﹣1)+(k﹣1)(m﹣1)d,当n﹣1既是(k﹣1)与m﹣1的等比中项,又是(k﹣1)与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每小题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】由题意AC⊥BC,AC==8,由已知得Rt△ACD∽Rt△ABC,从而AD=6.4,利用切割线定理、勾股定理,由此能求出DE的长.【解答】解:由题意AC⊥BC.AC==8,∵过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,垂足为D,AD交圆与E,∴∠ACD=∠ABC,∴Rt△ACD∽Rt△ABC,∴=,∴AD==6.4又DC2=DE•6.4,DC2+6.42=64,解得DE=3.6.[选修4­2:矩阵与变换]22.已知矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.【考点】逆变换与逆矩阵.【分析】先求矩阵M的行列式,进而可求其逆矩阵,令矩阵M﹣1的特征多项式等于0,即可求得矩阵M﹣1的特征值.【解答】解:矩阵M的行列式为=1×2﹣2×0=2,∴矩阵M的逆矩阵M﹣1=,矩阵M﹣1的特征多项式为f(λ)=(λ﹣)(λ﹣1)=0令f(λ)=0可得λ=或λ=1即矩阵M﹣1的特征值为或1.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,已知点,圆C的方程为(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】先求出直线AC的直角坐标方程,再转化为极坐标方程.【解答】解:点A的直角坐标为A(,).圆C的普通方程为x2+y2﹣4y=0,即x2+(y﹣2)2=8.∴圆C的圆心为C(0,2).∴直线AC的方程为,即x+y﹣2=0.∴直线AC的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣2.[选修4­5:不等式选讲]24.已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).【考点】不等式的证明.【分析】利用作差法,通过分类讨论判断即可.【解答】证明:a6+b6﹣ab(a4+b4)=(a﹣b)(a5﹣b5),当a≥b≥0时,a5≥b5,a﹣b≥0,a5﹣b5≥0,可得(a﹣b)(a5﹣b5)≥0.所以a6+b6≥ab (a4+b4).当0≤a<b时,a5<b5,a﹣b<0,a5﹣b5<0,可得(a﹣b)(a5﹣b5)>0.所以a6+b6>ab (a4+b4).综上a≥0,b≥0,a6+b6≥ab(a4+b4).【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.(1)求直线AB与CP所成角的余弦值;(2)求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;异面直线及其所成的角.【分析】(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与CP所成角的余弦值.(2)求出平面APC的法向量和平面PCD的法向量,利用向量法能求出二面角A﹣PC﹣D 的余弦值.【解答】解:(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),S(0,0,2),D(0,2,0),设P(a,b,c),∵,∴(a,b,c﹣2)=(﹣a,2﹣b,﹣c)=(﹣,1﹣,﹣),∴,解得a=0,b=,c=,∴P(0,,),=(1,0,0),=(﹣1,﹣,),设直线AB与CP所成角为θ,cosθ=|cos<>|===,∴直线AB与CP所成角的余弦值为.(2)=(1,,﹣),=(0,﹣,﹣),=(0,,﹣),设平面APC的法向量=(x,y,z),则,取y=2,得=(﹣4,2,﹣1),设平面PCD的法向量=(a,b,c),则,取b=1,得=(0,1,1),设二面角A﹣PC﹣D的平面角为θ,则cosθ===.∴二面角A﹣PC﹣D的余弦值为.26.已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设f n(x)是f n(x)的导数,n∈N*.﹣1(1)求f1(x),f2(x)的表达式;(2)写出f n(x)的表达式,并用数学归纳法证明.【考点】数学归纳法;导数的运算.【分析】(1)根据导数的运算法则求导即可,(2)先利用诱导公式,猜想猜想f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)(*),再根据数学归纳法证明即可.【解答】解:(1)f1(x)=f0′(x)=(sinx+cosx)+x(cosx﹣sinx)=(x﹣1)sin(﹣x)+(x+1)cosx,f2(x)=f1′(x)=﹣sinx+(1﹣x)cosx+cosx﹣(1+x)sinx=﹣(2+x)sinx﹣(x﹣2)cosx,(2)由(1)得f3(x)=f2′(x)=﹣(3+x)cosx+(x﹣3)sinx,把f1(x),f2(x),f3(x),f1(x)=(x+1)sin(x+)+(x﹣1)cos(x+),f2(x)=(x+2)sin(x+)+(x﹣2)cos(x+),f3(x)=(x+3)sin(x+)+(x﹣2)cos(x+),猜想f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)(*),下面用数学归纳法证明上述等式,①当n=1时,由(1)可知,等式(*)成立,②假设当n=k时,等式(*)成立,即f k(x)=(x+k)sin(x+)+(x﹣k)cos(x+),则当n=k+1时,f k+1(x)=f k′(x)=sin(x+)+(x+k)cosx+)+cos(x+)+(x﹣k)[﹣sin(x+)],=(x+k+1)cos(x+)+[x﹣(k+1)][﹣sin(x+)],=(x+k+1)sin(x+π)+[x﹣(k+1)]cos(x+π),即当n=k+1时,等式(*)成立综上所述,当n∈N*,f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)成立.2016年8月22日第21页(共21页)。
江苏省南通市2016届高三数学全真模拟试题6
解:〔 1〕由 f ( x) g ( x) e x得, f ( x) g ( x) e x,因为 f ( x) 是奇函数,g (x) 是偶函数,所以 f ( x)g( x) e x,从而 f ( x)e x e x e x +e x2, g (x)2(4 分)〔 2〕当 x0 时, e x1,0 e x 1 ,所以 f ( x)0 , g (x)e x +e x x x1 .(6分 )2 e e由〔 1〕得, f ( x)当x 0 时,f ( x)xf (x)x设函数 P(x) f (x)e x +e xg( x) , g ( x)e x e xf ( x) , (8分)22ag( x)(1a) f ( x)axg( x)(1a) x ,bg( x)(1b) f ( x)bxg( x)(1b) x ,cxg ( x)(c1)x , (10分 )那么 P (x) f( x) c g( x)xg ( x) (c 1) (1c) g( x) 1 cxf ( x) , (12 分 )假设 c ≤0 ,x 0 ,那么 P( x)0 ,故 P( x) 为 0 ,上增函数,所以 P( x)P(0)0,假设c≥1 , x0 ,那么P ( x)0 ,故 P(x) 为 0 ,上减函数,所以 P( x)P (0)0,综上知, ag( x) (1 a)f ( x)分〕bg( x) (1 b) . 〔16x20.〔此题总分值16 分〕设 f k (n) 为关于n的k ( k N )次多项式.数列{a n}的首项a11,前n项和为 S n.对于任意的正整数 n,a n S n f k (n) 都成立.〔 1〕假设 k0 ,求证:数列 { a n} 是等比数列;〔 2〕试确定所有的自然数k,使得数列{ a n}能成等差数列.解:〔 1〕假设 k 0 ,那么 f k (n) 即 f0 (n ) 为常数,不妨设f0 ( n)c 〔c为常数〕.因为 a S f(n)恒成立,所以a S c ,即 c2a2.n n k111而且当 n≥2 时, a n S n 2 ,①a n1S n1 2 ,②①-②得 2a n a n 10( n N ,n≥2).假设 a n=0,那么a n1 =0 ,, ,a1=0,与矛盾,所以a n0( n N*).故数列 { a n} 是首项为1,公比为1的等比数列.〔 4分〕2〔2〕 (i) 假设k=0,由〔 1〕知,不符题意,舍去.〔 6 分〕(ii)假设 k=1,设f1( n)bn c 〔b,c为常数〕,当 n≥2 时, a n S n bn c ,③a n1S n1b(n1) c ,④③-④得2a n a n1 b (n N,n≥2).要使数列 { a n} 是公差为d〔d为常数〕的等差数列,必须有 a n b d 〔常数〕,而 a =1,故{ a }只能是常数数列,通项公式为a=1n N*,1n n故当 k=1时,数列{ a n}能成等差数列,其通项公式为a n=1n N*,此时f1( n) n 1 .〔9 分〕(iii)假设 k=2,设f2(n)an 2bn c 〔 a0 ,a,b,c是常数〕,当 n≥2 时, a n S n an2bn c,⑤a n 1S n2b(n1) c ,⑥1 a( n 1)⑤-⑥得2a n a n 12an b a(n N,n≥2),要使数列 { a n} 是公差为d〔d为常数〕的等差数列,必须有a n 2an b a d ,且d=2a,考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕...d=2a,考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕。
2016年江苏南通市高三一模数学试卷
2016年江苏南通市高三一模数学试卷一、填空题(共14小题;共70分)1. 已知集合,,那么 ______.2. 若复数满足,则的值为______.3. 若从,,,这四个数中一次随机地取两个数,则所取两个数的乘积是偶数的概率为______.4. 运行如图所示的伪代码,其输出的结果的值为______.S←0I←0While S≤10S←S+I^2I←I+1End WhilePrint S5. 为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的户家庭中,有______ 户的月消费额在元以下.6. 已知等比数列的前项和为,若,,则的值为______.7. 在平面直角坐标系中,已知双曲线过点,其一条渐近线的方程为,那么该双曲线的方程为______.8. 若正方体的棱长为,是棱的中点,则三棱锥的体积为______.9. 若函数为奇函数,则的值为______.10. 已知,那么的值为______.11. 在平面直角坐标系中,已知点,.若直线上存在点使得.则实数的取值范围是______.12. 在边长为的正三角形中,若,,与交于点,则的值为______.13. 在平面直角坐标系中,直线与曲线和均相切,切点分别为和,则的值为______.14. 已知函数.若对于任意的,都有成立,则的最大值是______.二、解答题(共6小题;共78分)15. 在中,内角,,所对的边分别为,,,且.(1)求角的大小;(2)若,,求的面积.16. 如图,在直四棱柱中,底面是菱形,是的中点.(1)求证:;(2)求证: 平面.17. 如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆过点,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线:与椭圆相交于,两点(异于点),线段被轴平分,且,求直线的方程.18. 如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以为圆心、半径为的半圆面.公路经过点,且与直径垂直.现计划修建一条与半圆相切的公路(点在直径的延长线上,点在公路上),为切点.(1)按下列要求建立函数关系:①设(单位:),将的面积表示为的函数;②设(单位:),将的面积表示为的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求的面积的最小值.19. 已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)试求函数的零点个数,并证明你的结论.20. 若数列中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称数列为“等比源数列”.(1)在数列中,已知,.①求数列的通项公式;②试判断数列是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列为等差数列,且,,求证:数列为“等比源数列”.答案第一部分1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.第二部分15. (1)在中,由,得,即.因为,所以.(2)方法一:因为,由正弦定理,得.因为,所以,所以,即,即.又因为,所以,即,所以,所以的面积为.方法二:由及余弦定理,得,化简得.又,所以的面积为.16. (1)如图,在直四棱柱中,连接交于点,连接交于点.是菱形,所以.因为四棱柱为直棱柱,所以平面.又平面,所以.因为,平面,平面,所以平面.又平面,所以.(2)连接,为直棱柱,所以四边形为矩形.又,分别是,的中点,所以,且,所以四边形是平行四边形,所以.又平面,平面,所以 平面.17. (1)由题意知椭圆的离心率为,所以.又点在椭圆上,所以,解得所以椭圆的方程为.(2)将代入椭圆的方程,得,整理,得.由线段被轴平分,得.因为,所以.因为当时,点,关于原点对称,所以设点的坐标为,点的坐标为,由方程,得.又因为,点的坐标为,所以所以.因为当时,直线过点,故不符合题意,舍去,所以直线的方程为.18. (1)①由题意知,在中,,,所以.又所以.在中,,所以的面积为②由题意得;,,且,所以,即,化简,得,所以的面积为.(2)选用(1)中①的函数关系.由,得当变化时,,的变化情况如下表:所以当时,的面积极小值取得最小值,且最小值为.选用(1)中②的函数关系..由,得.所以当时,的面积当变化时,,的变化如下表:极小值取得最小值,且最小值为.19. (1)由函数,得.令,得.当变化时,,的变化情况如下表:因此,函数的极小值单调增区间为,单调减区间为.(2)由(1)可知,.(i)当时,由,得函数的零点个数为.(ii)当时,因为在上单调递增,在上单调递减,故时,,所以函数的零点个数为.(iii)当时,.①当时,因为当时,,所以函数在区间上无零点.因为在上单调递增,且,又,且,所以函数在上有且只有一个零点.故当时,函数的零点个数为.②当时,因为在上单调递增,且,,所以函数在区间上有且只有个零点.因为在上单调递减,且,又,且(当时,成立),所以函数在上有且只有个零点.故当时,函数的零点个数为.综上所述,当时,函数的零点个数为;当或时,函数的零点个数为;当时,函数的零点个数为.20. (1)①由,得,且,所以数列是首项为、公比为的等比数列,所以,故数列的通项公式为.②数列不是“等比源数列”.用反证法证明如下:假设数列是“等比源数列”,则存在三项,,按一定次序排列构成等比数列.因为,所以,所以,得,即.又,,所以,,,,所以为偶数,与矛盾,所以数列中不存在任何三项,按一定次序排列构成等比数列.综上,数列不是“等比源数列”.(2)不妨设等差数列的公差为.当时,等差数列为非零常数数列,数列为“等比源数列”.当时,因为,则,且,所以数列中必有一项.为了使得数列为“等比源数列”.只需要中存在第项、第项(),使得成立,即,即成立.当,时,上式成立,所以存在,,成等比数列,所以数列为“等比源数列”.。
南通市高考数学模拟试卷含答案
江苏省南通市高考数学模拟试卷(6)含答案2016年高考模拟试卷(6)南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.21.已知集合A={x|x>1},B={x|x-2x<0},则A∪B=▲ .2.若复数z满足z40,则z1,则f(x)▲ . 3.已知幂函数f(x)的图象经过点2 4.某棉纺厂为了了解一批棉花的质量,从中随机抽测了100根棉花纤维的长度(棉花纤维所得数据均在区间[5,40]中,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的100根中___▲ 根棉花纤维的长度小于15mm.25.执行如图所示的伪代码,则输出的结果为▲ .(第5题)6.某校有A,B两个学生食堂,若a,b,c三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则三人不在同一个食堂用餐的概率为▲ . 7.给出下列命题:(1)若两个平面平行,那么其中一个平面内的直线一定平行于另一个平面;(2)若两个平面平行,那么垂直于其中一个平面的直线一定垂直于另一个平面;(3)若两个平面垂直,那么平行于其中一个平面的直线一定平行于另一个平面;(4)若两个平面垂直,那么其中一个平面内的直线一定垂直于另一个平面.则其中所有真命题的序号是▲ ....222x2y2F(c,0)(c0)x y a8.过双曲线221(b a0)的左焦点作圆的切线,切点为E,延长ab21y4cxFE交抛物线于点P,O为坐标原点,若OE(OF OP),则双曲线的离心率为▲ .2a9.已知an是公差为d的等差数列,bn是公比为q的等比数列。
若对一切n N,n1bn总成立,an则d q▲ .10.定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+5)=16,当x∈(-1,4]时,f(x)=x-2,则函数f(x)在[0,2016]上的零点个数是_____▲_____.CBC11.如图,已知点O为△ABC的重心,OA OB,AB6,则A的值为▲ . 12.已知实数x,y,z满足x y z0,x2y2z21,则z的最大值是2x▲ .13.在平面直角坐标系xOy中,圆C1:(x1)2(y6)225,圆C2:(x17)(y30)r.若圆C2上存在一点P,使得过点P可作一条射线与圆C1依次交于点A,B,满足PA2AB,则半径r的取值范围是▲ .x(1mx)x0,14.已知函数f(x),若关于x的不等式f(x)f(x m)的解集x(1mx)x0为M,且1,1M,则实数m的取值范围是▲ .第 1页,共 14页222(第11题图)二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过.......程或演算步骤.15.(本小题满分14分)如图,在三棱锥P ABC中,PA PC,BC4,AC2.M为BC的中点, N为AC上一点,且MN∥平面PAB,MN求证:(1)直线AB∥平面PMN;(2)平面ABC平面PMN.A N CB M (第15题)16.(本小题满分14分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b a.(1)当c=1,且ABC的面积为(2)当cosC时,求a的值; 4时,求cos(B A)的值. 317.(本小题满分14分)如图所示的铁片由两部分组成,半径为1的半圆O及等腰直角△EFH,其中FE⊥FH.现将铁片裁剪成尽可能大的梯形铁片ABCD(不计损耗) ,AD∥BC,且点A,B在弧EF上.点C,D在斜边EH 上.设∠AOE=θ.(1)求梯形铁片ABCD的面积S关于θ的函数关系式;(2)试确定θ的值,使得梯形铁片ABCD的面积S最大,并求出最大值.E AH(第17题图)x2y218.(本小题满分16分)已知椭圆221(a b0)的左顶点为A,右焦点为F,右准线为l,l与abx轴相交于点T,且F是AT的中点.(1)求椭圆的离心率;(2)过点T的直线与椭圆相交于M,N两点,M,N都在x轴上方,并且M 在N,T之间,且NF2MF.①记NFM,NFA的面积分别为S1,S2,求②若原点O到直线TMN S1; S2 第 2页,共 14页19.(本小题满分16分)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=2,anan+1=2(Sn+1) (n N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)若数列{bn}满足b1=1,bn(3)若数列{cn}满足lgc120.(本小题满分16分)已知函数f(x)x22x alnx(a R).,f(1))处的切线方程;(1)当a2时,求函数f(x)在(1(2)求函数f(x)的单调区间;(3)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1x2),不等式f(x1)mx2恒成立,求实数m的取值范围.(n≥2,n N*),求{bn}的前n项和Tn;1a1,lgcn nn(n≥2,n N*),试问是否存在正整数p,q(其中1 < p < q),33使c1,cp,cq成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p,q);若不存在,说明理由.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A、B、C、D共4小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多....................做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.(选修4-1:几何证明选讲)如图,O1,O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与O1,O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与O1,O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.O1O2 DB.(选修4-2:矩阵与变换)若二阶矩阵M满足 M(1)求二阶矩阵M;1258. 3446(2)若曲线C:x2xy2y1在矩阵M所对应的变换作用下得到曲线C,求曲线C的方程. C.(选修4-4:坐标系与参数方程)已知点P(1)(其中0,2),点P的轨迹记为曲线C1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点Q在曲线C2:1224上. )(1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的直角坐标方程;(2)当0,02时,求曲线C1与曲线C2的公共点的极坐标.yD.(选修4-5:不等式选讲)已知实数x0,y0,z0,证明:(≥.xyz2462第 3页,共 14页【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字..........说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分) 如图,已知抛物线C:x2py p0,其焦点F到准线的距离为2,点A、2点B是抛物线C上的定点,它们到焦点F的距离均为2,且点A位于第一象限.(1)求抛物线C的方程及点A、点B的坐标;(2)若点Q x0,y0是抛物线C异于A、B的一动点,分别以点A、B、Q为切点作抛物线C的三条切BQ,D EH线l1、l2、l3,若l1与l2、l1与l3、l2与l3分别相交于D、E、H,设 A记=的面积依次为S ABQ,S DEH,S ABQS DEH,问:是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由。
2016年南通市高考数学模拟试卷(五)含答案
20XX 年高考模拟试卷(5)南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 . 1.设集合{}2,5A =,{}13B x x =≤≤,则A B = ▲ . 2.设a R ∈,复数212a ii++(i 是虚数单位)是纯虚数,则a 的值为 ▲ .3.如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分为 ▲ .4.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为 ▲ .5.甲、乙两人下棋,结果是一人获胜或下成和棋.已知甲不输的概率为0.8,乙不输的概率为0.7,则两人下成和棋的概率为 ▲ . 6.设函数24 6 ,0,()6, 0,x x x f x x x ⎧-+=⎨+<⎩≥则不等式)1()(f x f >的解集是 ▲ .7.已知圆柱的底面半径为r ,高为h ,体积为2,表面积为12,则11r h+= ▲ .8.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为双曲线224x y -=的左顶点,点B 和 点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积为 ▲ . 9.若tan()24πα+=,则sin 2α的值为 ▲ .10.已知定义在集合A 上的函数22()log (1)log (21)f x x x =-++,其值域为(],1-∞,则A = ▲ . 11.数列{}n a 中10a =,47a =-,对n N *∀∈,当2n ≥时,211(1)(1)(1)n n n a a a +--=--,则数列{}n a 的前n 项的和为 ▲ .12.设实数1,1a b >>,则“a b <”是“ln ln a b a b ->-”成立的 ▲ 条件.(请用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中之一填空) 13.在ABC ∆中,45B =,,M N 分别为边,AC AB 的中点,且2BM AC CN AB ⋅=⋅,则BA BCBC BA+的值为 ▲ .14.在平面直角坐标xoy 中,设圆M 的半径为1,圆心在直线240x y --=上,若圆M 上不存在点N ,使12NO NA =,其中A (0,3),则圆心M 横坐标的取值范围 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,面积为S . (1)若23AB AC ⋅=,求A 的值;(2)若tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,且1c =,求b .16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,M是AD中点,N 是PC中点.(1)求证://MN面PAB;(2)若平面PMC⊥平面PAD,求证:CM AD⊥.17.(本小题满分14分)为响应新农村建设,某村计划对现有旧水渠进行改造,已知旧水渠的横断面是一段抛物线弧,顶点为水渠最底端(如图),渠宽为4m,渠深为2m.(1)考虑到农村耕地面积的减少,为节约水资源,要减少水渠的过水量,在原水渠内填土,使其成为横断面为等腰梯形的新水渠,新水渠底面与地面平行(不改变渠宽),问新水渠底宽为多少时,所填土的土方量最少?(2)考虑到新建果园的灌溉需求,要增大水渠的过水量,现把旧水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的新水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆22221(0) x ya bab+=>>的右顶点与上顶点分别为,AB,且过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)如图,若直线l与该椭圆交于,P Q两点,直线,BQ AP的斜率互为相反数.①求证:直线l的斜率为定值;②若点P在第一象限,设ABP∆与ABQ∆的面积分别为12,S S,求1S的最大值.(第17题图)19.(本小题满分16分)已知函数2 ()(2)lnf x mx m xx =-+-,2()1g x x mx=++,m R∈.(1)当0m<时,①求()f x的单调区间;②若存在12,[1,2]x x∈,使得12()()1f xg x-≥成立,求m的取值范围;(2)设ln1()xxh xe+=的导函数()h x',当1m=时,求证:2[()1]()1g x h x e-'-<+(其中e是自然对数的底数).20.(本小题满分16分)若数列{}na满足条件:存在正整数k,使得2n k n k na a a+-+=对一切,n n k∈>*N都成立,则称数列{}na为k级等差数列.(1)已知数列{}na为2级等差数列,且前四项分别为2,0,4,3,求89a a+的值;(2)若2sin(na n nωω=+为常数),且{}na是3级等差数列,求ω所有可能值的集合,并求ω取最小正值时数列{}na的前3n项和3nS;(3)若{}na既是2级等差数列,{}na也是3级等差数列,证明:{}na是等差数列.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A、B、C、D共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.(选修4-1:几何证明选讲)如图,∠PAQ是直角,圆O与射线AP相切于点T,与射线AQ相交于两点B C、.求证:BT平分OBA∠.B.(选修4-2:矩阵与变换)设二阶矩阵A,B满足11234-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A,1001⎡⎤=⎢⎥⎣⎦BA,求1-B.C.(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线:C2sin2cos(0)a aρθθ=>,过点(2,4)P--的直线l的参数方程为222242x ty t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t为参数),l与C分别交于,M N.(Ⅰ)写出C的平面直角坐标系方程和l的普通方程;(Ⅱ)若,,PM MN PN成等比数列,求a的值.(第21题A)D .(选修4-5:不等式选讲) 设x ,y 均为正数,且x >y ,求证:2212232x y x xy y ++-+≥.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答..........,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)如图,已知三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧棱与底面垂直,AA 1=AB =AC =1,AB ⊥AC ,M 、N 分别是CC 1、BC 的中点,点P 在直线A 1B 1上,且满足111B A P A λ=(∈λR ). (1)求异面直线PN ,AM 所成的角;(2)若平面PMN 与平面ABC 所成的角为45°,试确定点P 的位置.23.(本小题满分10分)设集合{1,0,1}M =-,集合123{(,,)|,1,2,,}n n i A x x x x x M i n =∈=,,,集合n A 中满足条件 “121||||||n x x x m ≤+++≤”的元素个数记为nm S .(1)求22S 和42S 的值;(2)当m n <时,求证:nm S 111322n m n +++<+-.(第22题)20XX 年高考模拟试卷(5) 参考答案南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1.{}2.2.4-.3.91.4.{}2,5,10.5.12.6.(3,1)(3,)-+∞.7.3.8. .9.35.10.3(1,]2.11.21n n -+.12.充要.13.14.12(,0)(,)5-∞+∞.【解析】.设N (x,y),由12NO NA =得:22224()(3),x y x y +=+-化简得:22(1)4x y ++=,表示为以(0,1)B -为圆心,2为半径的圆,由题意得圆B 与圆(,24)M a a -无交点,即222(241)(21)a a +-+>+或222(241)(21)a a +-+<-,解得圆心M 横坐标的取值范围为:12(,0)(,)5-∞+∞. 二、解答题15.(1)由题意知,cos AB AC bc A ⋅=,1sin 2S bc A =,所以cos sin bc A A , ……………………………………2分即cos A A ,tan A ∴=因为A 为三角形内角,所以6A π=;……………………6分(2)设tan A m =,tan 2B m =,tan 3C m =,由题意知,0m >. 因为tan tan tan tan() 1tan tan A BC A B A B+=-+=--⋅,………………………8分则23312mm m=--,解得1m =,则tan 2B =,tan 3C =,从而sin B =,sin C =12分所以sin sin AC B AB C =AC ……………………14分16.(1)取PB 中点E ,连EA ,EN ,在PBC ∆中,//EN BC 且12EN BC =, 又12AM AD =,//AD BC ,AD BC =得//EN =AM ,……………………………………2分 四边形ENMA 是平行四边形,得//MN AE ,MN ⊄面PAB ,AE ⊂面PAB ,//MN ∴面PAB ……………………6分(2)过点A 作PM 的垂线,垂足为H ,面PMC ⊥面PAD ,面PMC面PAD PM =,AH PM ⊥,AH ⊂面PADAH ∴⊥面PMC ,……………………8分CM ⊂面PMC ,AH ∴⊥CM,PA ⊥平面ABCD ,……………………………10分CM ⊂平面ABCD ,∴PA ⊥CM ,PA AH A =,PA 、AH ⊂面PAD ,CM ⊥面PAD ,……………………12分 AD ⊂面PAD ,CM AD ∴⊥.……………………14分17. 建立如图所示的直角坐标系,设抛物线的方程为()220x py p =>,由已知点()22P ,在抛物线上,得1p =,所以抛物线的方程为212y x = (2)(1)为了使填入的土最少,内接等腰梯形的面积要最大,如图1,设点()21, 022A t t t ⎫⎛<< ⎪⎝⎭,则此时梯形APQB 的面积()()23211124224222S t t t t t t ⎛⎫=+⋅-=--++ ⎪⎝⎭,………………6∴()23'222S t t t =--+,令()23'22=02S t t t =--+,得23t =,当20, 3t ⎫⎛∈ ⎪⎝⎭时,()'0S t >,()S t 单调递增,当2, 23t ⎫⎛∈ ⎪⎝⎭时,()'0S t <, ()S t 单调递减,所以当23t =时,()S t 有最大值12827,改挖后的水渠的底宽为43可使填土的土方量最少. ……………………8分(2设切点()21, 02M t t t ⎫⎛> ⎪⎝⎭,则函数在点M 处的切线方程为()212y t t x t -=-,分别令0,2y y ==得2, 0,, 222tt A B t ⎫⎫⎛⎛+ ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭,所以梯形OABC 的面积()12222S t t t t t⎛⎫=+⋅=+ ⎪⎝⎭≥,………12当且仅当t = 此时OA =m 时,可使挖土的土方量最少. …………14分 18.(1)由题意,离心率c e a ==2c =,所以224a b =,故椭圆的方程为22244x y b +=,将点代入,求得21b =,所以椭圆的标准方程为2214x y +=; ……………4分(2)①设直线BQ 的方程为1y kx =+,则由题意直线AP 的方程为(2)y k x =--,由22114y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ ,得22(14)80k x kx ++=, 所以点Q 的坐标为222814(,)1414k k k k--++,……………………6分 同理可求得点P 的坐标为222824(,)1414k kk k -++. ……………………8分所以直线l 的斜率为222222221441441141488288221414k kk k k k k k k k k k ----++==---+--++. ……………………………10分 ②设P ,Q 两点到直线AB 的距离分别为12,d d , 因为点P 在第一象限,则点Q 必在第三象限, 所以12k >,且点P 、Q 分别在直线:220AB x y +-=的上、下两侧, 所以220P P x y +->,220Q Q x y +-<,从而22218282k kd -+-=2222828222k k x y d --++-==所以22222112222222282828282(14)2114148288(28)2(14)4221414k k S d k k k k k k k k S d k k k k kk k -+--+-+-++====---+++-+++,……………14分 令21(0)k t t -=>,则122222113242(1)1323S k t t S k k t t t t t t-====≤=-++++++++ 当且仅当2t t=,即t =12k =时,12S S有最大值为3-16分19.(1)函数2()(2)ln f x mx m x x=-+-的定义域为(0,)+∞. 2222(2)(1)()m mx x f x m x x x+--'=-+=,① 为0m <,则当01x <<时,()0f x '>;当1x >时,()0f x '<;所以()f x 的单调增区间为(0,1),单调减区间为[1,)+∞.……………2分②若存在12,[1,2]x x ∈,使得12()()1f x g x -≥,等价于[1,2]x ∈时,max min ()()1f x g x ≥+成立.由①得,当0m <时,()f x 在[1,)+∞上单调递减,所以当[1,2]x ∈时,max ()(1)2f x f m ==-.……………………4分而222()1()124m m g x x mx x =++=++-.(ⅰ)当012m<-<,即20m -<<时,min ()(1)2g x g m ==+,于是23m m -≥+,矛盾! ……………………6分(ⅱ) 122m≤-≤,即42m -≤≤-时,2min ()14m g x =-,于是2224m m -≥-,矛盾! ……………………………8分(ⅲ)当22m->,即4m <-时,min ()(2)52g x g m ==+,于是262m m -≥+,所以8m ≤-.综上,m 的取值范围是8m ≤-.……………………10分(2)因为ln 1()xx h x e+=,所以1ln 1()x x x h x e --'=, 所以21()(ln 1)(1)(1ln )[()1]()xxx x x x x x x x g x h x e e +--+--'-==, 要证2[()1]()1g x h x e -'-<+,由0x >,即证2(1)1ln 1xe e x x x x -+>--+.设()1ln x x x x ϕ=--,()1xe m x x =+,所以()ln 2x x ϕ'=--,当20x e -<<时,()0x ϕ'>;当2x e ->时,()0x ϕ'<. 所以当2x e -=时,()1ln x x x x ϕ=--取得最大值为21e -+. 由2()0(1)xxe m x x '=>+,所以()m x 在(0,)+∞单调增,所以()(0)1m x m >=,所以2[()1]()1g x h x e -'-<+. ……………………16分20. (1)82423()03(30)9a a a a =+-=+⨯-=91314()24210a a a a =+⨯-=+⨯=,8919a a ∴+= …………………………2分(2){}n a 是3级等差数列,332n n n a a a +-+=,2(2sin )2(3)sin(3)2(3)sin(3)n n n n n n ωωωωω+=++++-+-(n ∈*N ) 2sin sin(3)sin(3)2sin cos3n n n n ωωωωωωω∴=++-=(n ∈*N )所以sin 0n ω=,或cos31ω=,sin 0n ω=对n ∈*N 恒成立时, π()k k ω=∈Zcos31ω=时,2π32π(),(),3k k k k ωω=∈∴=∈Z Z2π{|()}{|π()}3k k k k ωωωωω∴∈=∈=∈Z Z ω最小正值等于2π3,此时2π2sin 3n n a n =+.……………………6分由于2(32)π2(31)π2(3)πsin sin sin 0333n n n --++=(n ∈*N )323136(31)n n n a a a n --∴++=-(n ∈*N )312345632313[126(31)]()()()2n n n n n n S a a a a a a a a a --+-=+++++++++=293n n =+(n ∈*N )…10分 (3)若{}n a 为2级等差数列,222n n n a a a +-+=,则212{},{}n n a a -均成等差数列,设等差数列212{},{}n n a a -的公差分别为12,d d ,{}n a 为3级等差数列,332n n n a a a +-+=,则32{}n a -成等差数列,设公差为D17,a a 既是中21{}n a -的项,也是32{}n a -中的项,71132a a d D -== 410,a a 既是中2{}n a 的项,也是32{}n a -中的项,104232a a d D -==12332d d D ∴==设122d d d ==,则3D d =所以21111(1)(22)n a a n d a n d -=+-=+-(n ∈*N ), 2222(1)(22)n a a n d a n d =+-=+-,(n ∈*N ) 又4113a a D a d =+=+,42222a a d a d =+=+,所以21a a d =+, 21(21)n a a n d ∴=+-(n ∈*N )综合得 1(1)n a a n d ∴=+-,显然{}n a 为等差数列.……………………………………16分第Ⅱ卷(附加题,共40分)21A .连结OT .因为AT 是切线,所以OT AP ⊥. ……………………………………2分又因为PAQ ∠是直角,即AQ AP ⊥,……………4分 所以//AB OT ,所以TBA BTO ∠=∠. ……………………6分 又OT OB =,所以OTB OBT ∠=∠,…………8分 所以OBT TBA ∠=∠,即BT 平分OBA ∠. ……………………………10分B .1101212013434-⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦B =BAA ……………………5分 1213122B --⎡⎤⎢⎥∴=⎢⎥-⎣⎦ ……………………………10分C .(Ⅰ)曲线C 的直角坐标方程为22y ax =(0)a >;直线l 的普通方程为20x y --=.(Ⅱ)将直线l 的参数方程与C 的直角坐标方程联立,得22(4)28(4)0t a t a -+++= (*)8(4)0a a ∆=+>.设点,M N 分别对应参数12,t t 恰为上述方程的根.则12,PM t PN t ==,12MN t t =-.由题设得()21212t t t t -=,即()21212124t t t t t t +-=.由(*)得121222(4),8(4)0t t a t t a +=+=+>,则有2(4)4(4)0a a +-+=,得1a =,或4a =-.因为0a >,所以1a =.D .因为000x y x y >>->,,,22211222()2()x y x y x xy y x y +-=-+-+-…………4分 232211()()3()3()()x y x y x y x y x y =-+-+≥-=--,…………8分所以2212232x y x xy y +≥+-+.…………………10分22. (1)如图,以1AB AC AA ,,分别为x y z ,,轴,建立空间直角坐标系A xyz -.则(,0,1)P λ,11(,,0)22N ,1(0,1,)2M ,从而11(,,1)22PN λ=--,1(0,1,)2AM =,111()0110222PN AM λ⋅=-⨯+⨯-⨯=,所以异面直线PN ,AM 所成的角为90.……………5分(2)平面ABC 的一个法向量为1(0,0,1)n AA ==.设平面PMN 的一个法向量为(,,)m x y z =, 由(1)得1(,1,)2MP λ=-.由0,0,m NP m MP ⋅=⋅=⎧⎪⎨⎪⎩ 得11()0,2210.2x y z x y z λλ⎧--+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩解得21,32(1).3y x z x λλ+⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩令3x =,得(3,21,2(1))m λλ=+-.平面PMN 与平面ABC 所成的二面角为45, 222|cos ,|||||||9(21)4(1)m n m n m n λλ⋅∴<>===⋅+++-,解得12λ=-.故点P 在11B A 的延长线上,且112A P =.…………………10分 23.(1)228S =,4232S =…………2分; (2)设集合{0}P =,{1,1}Q =-. 若12||||||1n x x x +++=,即123,,n x x x x ,,中有1n -个取自集合P ,1个取自集合Q ,故共有112n nC -种可能,即为112n C ,…………4分同理,12||||||2n x x x +++=,即123,,,n x x x x ,中有2n -个取自集合P ,2个取自集合Q ,故共有222n nC -种可能,即为222n C , ……若12||||||n x x x m +++=,即123,,,n x x x x ,中有n m -个取自集合P ,m 个取自集合Q ,故共有2n m m nC -种可能,即为2m m n C , 所以1122222n m m mn n n S C C C =++⋅⋅⋅+,…………………6分 因为当0k n ≤≤时,1k nC ≥,故10k n C -≥, 所以1122222n m m m n n n S C C C =+++001122112(222)(1)2(1)2m m m m n n n n n n n n C C C C C C ++<+++++-++- 0011221112(222222)(222)m m m m n n m m n n n n n n n C C C C C C ++++=+++++++-++ 11(12)(22)n n m ++=+--11322n n m ++=-+. …………………10分。
江苏省南通市高考数学模拟试卷
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)设集合A={1,m},B={2,3},若A∩B={3},则m=.2.(5分)设a∈R,i是虚数单位,若(a+i)(1﹣i)为纯虚数,则a=.3.(5分)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为.4.(5分)某兴趣小组有男生2名,女生1名,现从中任选2名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为.5.(5分)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为.6.(5分)如图是一个算法的流程图,若输入n的值是10,则输出S的值是.7.(5分)如图,用半径为2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.8.(5分)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数a的值为.9.(5分)已知函数f(x)=2sin(ωx+)(ω>0),函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π,则f(x)的单调递增区间是.10.(5分)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=3,AD=,E为BC中点,若?=3,则?=.11.(5分)已知F1,F2是椭圆+=1(m>2)的左,右焦点,点P在椭圆上,若|PF1|?|PF2|=2m,则该椭圆离心率的取值范围为.12.(5分)已知实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy﹣1=0,则cos(x﹣2y)的值为.13.(5分)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为.14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x+2与x轴,y轴分别交于M、N两点,点P在圆(x﹣a)2+y2=2上运动,若∠MPN恒为锐角,则a的取值范围是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,已知sinB=,且?=12.(1)求△ABC的面积;(2)若a,b,c成等差数列,求b的值.16.(14分)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,侧面DCC1D1是菱形,且平面DCC1D1⊥平面ABCD,∠D1DC=,E是A1D的中点,F是BD1的中点.(1)求证:EF∥平面ABCD;(2)若M是CD的中点,求证:平面D1AM⊥平面ABCD.17.(14分)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,∠ABC=,管理部门欲在该地从M到D修建小路;在上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.(1)设∠PBC=θ,试用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求l的最小值.18.(16分)已知圆O:x2+y2=4,两个定点A(a,2),B(m,1),其中a∈R,m>0.P 为圆O上任意一点,且=k(k为常数).(1)求A,B的坐标及常数k的值;(2)过点E(a,t)作直线l与圆C:x2+y2=m交于M、N两点,若M点恰好是线段NE的中点,求实数t的取值范围.19.(16分)已知函数f(x)=x3+x2+kx,k∈R,函数f′(x)为f(x)的导函数.(1)数列{a n}满足a n=,求a1+a2+a3+a4+a5;(2)数列{b n}满足b n+1=f′(b n),①当k=﹣且b1>1时,证明:数列{lg(b n+)}为等比数列;②当k=0,b1=b>0时,证明:<.20.(16分)已知函数f(x)=xlnx﹣k(x﹣1),k∈R.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间.(2)若函数y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,求实数k的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立?若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.附加题[选修4-1:几何证明选讲](任选两题)21.(10分)如图,☉O1,☉O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与⊙O1,⊙O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与⊙O1,⊙O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.附加题[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,先对曲线C作矩阵A=(0<θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B=(0<k<1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求k,θ的值.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线l的极坐标方程.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数a,b满足|a+b|≤2,求证:|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2).解答题25.(10分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.26.(10分)设f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f(n)具有性质P.(1)求证:f(7)具有性质P;(2)若存在n≤2015,使用f(n)具有性质P,求n的最大值.2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)(2016?南通模拟)设集合A={1,m},B={2,3},若A∩B={3},则m=3.【考点】交集及其运算.【专题】集合思想;定义法;集合.【分析】由A,B,以及两集合的交集,确定出m的值即可.【解答】解:∵A={1,m},B={2,3},且A∩B={3},∴m=3,故答案为:32.(5分)(2016?南通模拟)设a∈R,i是虚数单位,若(a+i)(1﹣i)为纯虚数,则a=﹣1.【考点】复数的基本概念.【专题】计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数.【分析】利用复数代数形式的乘法运算化简,再由实部为0且虚部不为0求得a值.【解答】解:∵(a+i)(1﹣i)=(a+1)+(1﹣a)i为纯虚数,∴,解得a=﹣1.故答案为:﹣1.3.(5分)(2016?南通模拟)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为.【考点】极差、方差与标准差.【专题】对应思想;定义法;概率与统计.【分析】先求出这组数据的平均数,由此再求出这组数据的方差.【解答】解:∵数据4,6,5,8,7,6的平均数为=(4+6+5+8+7+6)=6,∴这组数据的方差为S2=×[(4﹣6)2+2×(6﹣6)2+(5﹣6)2+(8﹣6)2+(7﹣6)2]=.故答案为:.4.(5分)(2016?南通模拟)某兴趣小组有男生2名,女生1名,现从中任选2名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为.【考点】古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】男生2名记为A,B,女生1名记为C,一一列举并根据概率公式计算即可.【解答】解:男生2名记为A,B,女生1名记为C,现从中任选2名学生,共有AB,AC,BC,3种选择方法,恰有一名男生与一名女生的有有AC,BC,2种故则恰有一名男生与一名女生的概率为,故答案为:5.(5分)(2016?南通模拟)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为﹣4.【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】计算题.【分析】先求出其公差,代入求出其通项公式;根据其单调性即可分析出何时有最小值并求出其最小值.【解答】解:由11a5=5a8,得6a1 +9d=0,又a1=﹣3,故d=2.故a n =﹣3+(n﹣1)2=2n﹣5,故此数列为递增数列.故等差数列{a n}的前2项为负数,从第三项开始为正数,故前2项的和最小为﹣3+(﹣1)=﹣4,故答案为﹣4.6.(5分)(2013?徐州一模)如图是一个算法的流程图,若输入n的值是10,则输出S的值是54.【考点】程序框图.【专题】图表型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2时,S=10+9+8+…+2的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2时,S=10+9+8+…+2的值.∵S=10+9+8+…+2=54的值,故输出54.故答案为:54.7.(5分)(2016?南通模拟)如图,用半径为2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】计算题.【分析】由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,圆锥筒的高,利用圆锥的体积公式进行计算即可.【解答】解:由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,则×2π×2=2π r,∴r=1,这个圆锥筒的高为:=,这个圆锥筒的容积为:=.故答案为:.8.(5分)(2016?南通模拟)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数a的值为.【考点】简单线性规划.【专题】计算题;规律型;转化思想;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用平面区域的形状,结合面积公式即可得到结论.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域:是梯形,由可得A(a,a),解得B(a﹣1,a),平面区域的面积是2,可得梯形的面积为:a2﹣=2.解得a=,故答案为:.9.(5分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+)(ω>0),函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π,则f(x)的单调递增区间是[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z.【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π等于半个周期,从而可求ω,确定函数的解析式,根据三角函数的图象和性质即可求出f(x)的单调递增区间【解答】解:函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π=故函数的最小正周期T=2π,又∵ω>0∴ω=1故f(x)=2sin(x+),由2k?﹣+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z故答案为:[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z10.(5分)(2016?南通模拟)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=3,AD=,E为BC中点,若?=3,则?=﹣3.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;数形结合;向量法;平面向量及应用.【分析】以A为坐标原点,AB,AD所在直线为x,y轴,建立直角坐标系,由向量的数量积的坐标表示即可得到所求值.【解答】解:以A点为原点,AB所在的直线为x轴,AD为y轴,建立如图所示的坐标系,∵AB=3,AD=,E为BC中点,∴A(0,0),B(3,0),D(0,),设C(x,),∴=(3,0),=(x,),∵?=3,∴3x=3,解得x=1,∴C(1,),∵E为BC中点,∴E(,),即为(2,),∴=(2,),=(﹣2,),∴?=2×(﹣2)+×=﹣4+1=﹣3故答案为:﹣3.11.(5分)(2016?南通模拟)已知F1,F2是椭圆+=1(m>2)的左,右焦点,点P在椭圆上,若|PF1|?|PF2|=2m,则该椭圆离心率的取值范围为.【考点】椭圆的简单性质.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2m,利用基本不等式的性质可得:|PF1|+|PF2|≥,化简整理即可得出.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+﹣2|PF1||PF2|cosθ=(2c)2=16.++2|PF1||PF2|=4m2.相减利用三角函数的单调性、不等式的解法即可得出.【解答】解:由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2m,∴2m=|PF1|+|PF2|≥=2,化为,又m>2,解得.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+﹣2|PF1||PF2|cosθ=(2c)2=16.++2|PF1||PF2|=4m2.相减可得:1+cosθ=.∵θ∈[0,π),∴0<≤2.m≥2∴2≤m≤+.∴==∈,∴该椭圆离心率的取值范围为,故答案为:.12.(5分)(2016?南通模拟)已知实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy﹣1=0,则cos(x﹣2y)的值为1.【考点】两角和与差的余弦函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.【分析】设f(u)=u3+sinu,根据题设等式可知f(x)=2,f(2y)=2,可得f(x)=f(2y),利用单调性进而推断出x﹣2y=0,进而求得cos(x﹣2y)的值.【解答】解:实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy ﹣1=0,设f(u)=2?3u+sinu,由题意得f(u)=2,f(x)=2.由9y+sinycosy﹣1=0,即32y+sin2y﹣1=0,即2?32y+sin2y=2,故f(2y)=2.因为f(u)在区间[﹣,]上是单调函数,∴f(x)=f(2y),∴x=2y,即x﹣2y=0.∴cos(x﹣2y)=cos0=1,故答案为:1.13.(5分)(2016?南通模拟)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为[1,+∞).【考点】曲线与方程.【专题】数形结合;转化思想;函数的性质及应用;三角函数的求值;不等式的解法及应用.【分析】直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,可知:点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,因此(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0.画出它们表示的平面区域,如图所示.由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,可得d min=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,可得≥20(a2+b2)min=4,再利用基本不等式的性质即可得出答案.【解答】解:∵直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,∴点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,∴(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.a2+b2表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵d min=那么a2+b2的最小值为:d2=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,∴≥20(a2+b2)min=4,∵θ∈(0,),∴sinθ,cosθ∈(0,1).∴+=(sin2θ+cos2θ)=1+p++≥1+p+2=1+p+2,当且仅当tan2θ=时取等号.∴1+p+2≥4,p>0,解得1≤p.∴tanθ=1,即时取等号.故答案为:[1,+∞).14.(5分)(2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x+2与x轴,y轴分别交于M、N两点,点P在圆(x﹣a)2+y2=2上运动,若∠MPN恒为锐角,则a的取值范围是a>或a<﹣.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】直线与圆.【分析】设以MN为直径的圆的圆心为A,得到MN的中点A(﹣1,1);点P与M,N构成∠MPN恒为锐角,则点P恒在圆A之外,又两个圆半径相等,只要两圆外离,得到圆心距与半径的关系等式求得a.【解答】解:设以MN为直径的圆的圆心为A,则M(﹣2,0),N(0,2),所以中点A (﹣1,1);点P与M,N构成∠MPN恒为锐角,则点P恒在圆A之外,又两个圆半径相等,所以两圆外离,所以(a+1)2+12>(2)2,解得a>或a<﹣;所以a的取值范围是a>或a<﹣;故答案为:a>或a<﹣.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)(2016?南通模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,已知sinB=,且?=12.(1)求△ABC的面积;(2)若a,b,c成等差数列,求b的值.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;解三角形.【分析】(1)展开数量积,可得cosB>0,由sinB=,求得cosB,进一步得到ac,代入三角形面积公式求得答案;(2)由a,b,c成等差数列,得2b=a+c,结合余弦定理即可求得b值.【解答】解:(1)由?=12,得ca?cosB=12,可得cosB>0,由sinB=,可得cosB=,即有ac=13,∴;(2)由a,b,c成等差数列,得2b=a+c,在△ABC中,由余弦定理得,即,解得b=.16.(14分)(2016?南通模拟)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,侧面DCC1D1是菱形,且平面DCC1D1⊥平面ABCD,∠D1DC=,E是A1D的中点,F是BD1的中点.(1)求证:EF∥平面ABCD;(2)若M是CD的中点,求证:平面D1AM⊥平面ABCD.【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离.【分析】(1)连结AD1,利用中位线定理得出EF∥AB,故而EF∥平面ABCD;(2)连结CD1,则△D1DC为等边三角形,于是D1M⊥CD,利用面面垂直的性质得出D1M ⊥平面ABCD,故而平面D1AM⊥平面ABCD.【解答】证明:(1)连结AD1,∵四边形AA1D1D是平行四边形,E是A1D的中点,∴E是AD1的中点,又F是BD1的中点,∴EF∥AB,又EF?平面ABCD,AB?平面ABCD,∴EF∥平面ABCD.(2)连结CD1.∵四边形CDD1C1是菱形,∠D1DC=,∴△D1DC是等边三角形,∵M是CD的中点,∴D1M⊥CD,又平面DCC1D1⊥平面ABCD,平面DCC1D1∩平面ABCD=CD,∴D1M⊥平面ABCD,又D1M?平面D1AM,∴平面D1AM⊥平面ABCD.17.(14分)(2016?南通模拟)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,∠ABC=,管理部门欲在该地从M到D修建小路;在上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.(1)设∠PBC=θ,试用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求l的最小值.【考点】在实际问题中建立三角函数模型.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形.【分析】(1)由题意,QP,交AB于E利用正弦定理,求出EP,EB,即可用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求导数,确定函数的单调性,即可求l的最小值.【解答】解:(1)由题意,延长QP,交AB于E,则=(﹣θ),△BPE中,∠EPB=θ,∠EBP=﹣θ,∠BEP=,∴EP=sin(﹣θ),EB=sinθ,∴PQ=2﹣sin(﹣θ),QD=2﹣sinθ,∴l=﹣θ+2﹣sin(﹣θ)+2﹣sinθ=4﹣sin(﹣θ)﹣sinθ+﹣θ=4﹣2sin(θ+)+﹣θ(0<θ<);(2)l′=﹣2cos(θ+)﹣1,∴0<θ<时,l′<0,<θ<,时,l′>0,∴θ=时,l取得最小值,最小值为(4﹣+)百米.18.(16分)(2016?南通模拟)已知圆O:x2+y2=4,两个定点A(a,2),B(m,1),其中a∈R,m>0.P为圆O上任意一点,且=k(k为常数).(1)求A,B的坐标及常数k的值;(2)过点E(a,t)作直线l与圆C:x2+y2=m交于M、N两点,若M点恰好是线段NE的中点,求实数t的取值范围.【考点】圆方程的综合应用.【专题】方程思想;分析法;直线与圆.【分析】(1)设P(x,y),由条件运用两点的距离公式,化简整理,可得圆的方程,再由恒等思想,即可得到所求;(2)由圆x2+y2=1的参数方程,可设N((cosθ,sinθ),由中点坐标公式可得M的坐标,代入圆的方程,化简整理,运用辅助角公式和正弦函数的值域,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:(1)设P(x,y),由|PA|=k|PB|,(k>0且k≠1)可得=k,平方可得,(k2﹣1)(x2+y2)+(2a﹣2k2m)x+(4﹣2k2)y+k2(m2+1)﹣a2﹣4=0,由P的轨迹方程为x2+y2=4,可得,解得k=,m=1,a=2,即有A(2,2),B(1,1),k=;(2)由圆x2+y2=1的参数方程,可设N((cosθ,sinθ),由M点恰好是线段NE的中点,可得M(,),代入圆方程,可得()2+()2=1,化简可得4cosθ+2tsinθ=﹣1﹣t2,由辅助角公式可得sin(θ+φ)=﹣1﹣t2,由|sin(θ+φ)|≤1,可得|﹣1﹣t2|≤,即为t4﹣2t2﹣15≤0,即有﹣3≤t2≤5,解得﹣≤t≤.则实数t的取值范围是[﹣,].19.(16分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=x3+x2+kx,k∈R,函数f′(x)为f(x)的导函数.(1)数列{a n}满足a n=,求a1+a2+a3+a4+a5;(2)数列{b n}满足b n+1=f′(b n),①当k=﹣且b1>1时,证明:数列{lg(b n+)}为等比数列;②当k=0,b1=b>0时,证明:<.【考点】数列与函数的综合.【专题】转化思想;分析法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.【分析】(1)求得f(x)的导数,可得a n===﹣,运用裂项相消求和即可得到所求值;(2)求得当k=﹣且b1>1时,b n+1=b n2+b n﹣,两边同加,配方后,取常用对数,由等比数列的定义,即可得证;②求得b n+1=b n2+b n,即有=﹣,即有﹣=,运用裂项相消求和,可得,﹣=++…+,再将原不等式左边化简,由不等式的性质,即可得证.【解答】解:(1)函数f(x)=x3+x2+kx的导数为f′(x)=x2+x+k,a n===﹣,可得a1+a2+a3+a4+a5=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣=;(2)证明:①当k=﹣且b1>1时,b n+1=f′(b n)=b n2+b n﹣,即有b n+1+=b n2+b n+=(b n+)2,两边取常用对数,可得lg(b n+1+)=lg(b n+)2=2lg(b n+),则数列{lg(b n+)}为首项为lg(b1+),公比为2的等比数列;②当k=0,b1=b>0时,b n+1=b n2+b n,即有=﹣,即有﹣=,可得﹣=,﹣=,…,﹣=,相加可得,﹣=++…+,则=++…+=++…+=﹣<,则原不等式成立.20.(16分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=xlnx﹣k(x﹣1),k∈R.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间.(2)若函数y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,求实数k的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立?若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;函数零点的判定定理.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(1)将k=1代入f(x),求出f(x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)先求出函数的导数,得到函数的单调区间,根据y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,得到e k﹣1>1,解出即可;(3)令g(x)=f(x)+x=xlnx﹣k(x﹣1)+x,求出g(x)的导数,得到g(x)的单调区间,问题转化为需e k﹣2≤1,解出即可.【解答】解:(1)k=1时,f(x)=xlnx﹣x+1,x>0,f′(x)=lnx+1﹣1=lnx,令f′(x)>0,解得:x>1,令f′(x)<0,解得:1<x<1,∴f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增;(2)f′(x)=lnx+1﹣k,令f′(x)>0,解得:x>e k﹣1,令f′(x)<0,解得:x<e k﹣1,∴f(x)在(0,e k﹣1)递减,在(e k﹣1,+∞)递增,而f(1)=0,∴只需e k﹣1>1,解得:k>1;(3)令g(x)=f(x)+x=xlnx﹣k(x﹣1)+x,g′(x)=lnx+2﹣k,令g′(x)>0,解得:x>e k﹣2,令g′(x)<0,解得:0<x<e k﹣2,∴g(x)在(0,e k﹣2)递减,在(e k﹣2,+∞)递增,∴只需e k﹣2≤1,即k﹣2≤0,解得:k≤2,故存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立,k的最大值是2.附加题[选修4-1:几何证明选讲](任选两题)21.(10分)(2016?南通模拟)如图,☉O1,☉O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与⊙O1,⊙O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与⊙O1,⊙O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】运用圆的内接四边形的性质,及圆周角定理,得出∠A=∠PBD,即可证明结论.【解答】证明:连结PQ,因为四边形ACQP是☉O1的内接四边形,所以∠A=∠PQD, (3)分又在⊙O2中,∠PBD=∠PQD,…6分所以∠A=∠PBD,…8分所以AC∥BD附加题[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)(2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,先对曲线C作矩阵A=(0<θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B=(0<k<1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求k,θ的值.【考点】几种特殊的矩阵变换.【专题】计算题;转化思想;分析法;矩阵和变换.【分析】由题意及矩阵乘法的意义可得:BA==,由矩阵的相等及参数的范围即可求解.【解答】解:∵A=(0<θ<2π),B=(0<k<1),∴由题意可得:BA==,∴=,解得:,∵0<θ<2π,0<k<1,∴解得:k=,θ=.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.(2016?南通模拟)在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线l的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.【分析】把极坐标化为直角坐标,判断出点P与圆的位置关系,即可得出切线方程.【解答】解:点P(,)化为直角坐标:P(1,1).曲线ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,化为直角坐标方程:x2+y2=2x,配方为(x﹣1)2+y2=1,可得圆心(1,0),半径r=1.由于点P满足圆的方程,可得切线方程为:y=1.化为极坐标方程:ρsinθ=1.[选修4-5:不等式选讲]24.(2016?南通模拟)已知实数a,b满足|a+b|≤2,求证:|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2).【考点】不等式的证明.【专题】转化思想;分析法;不等式的解法及应用.【分析】运用绝对值不等式可得|b|﹣|a|≤|a+b|≤2,可得|b|≤|a|+2,将原不等式左边分解因式,结合分析法证明,即可得证.【解答】证明:由|b|﹣|a|≤|a+b|≤2,可得|b|≤|a|+2,|a2+2a﹣b2+2b |=|(a+b)(a﹣b)+2(a+b)|=|a+b|?|a﹣b+2|≤2|a﹣b+2|,要证|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2),即证|a﹣b+2|≤2(|a|+2),由于|a﹣b+2|≤|a|+|b|+2,即证|a|+|b|+2≤2(|a|+2),即为|b|≤|a|+2,显然成立.故原不等式成立.解答题25.(10分)(2016?南通模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【考点】直线与平面所成的角;空间向量的数量积运算.【专题】计算题;规律型;数形结合;转化思想;综合法;空间向量及应用.【分析】(1)根据已知条件即可建立坐标系:以A为坐标原点,分别以边AB,AD,AP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,然后即可根据已知条件求出点P,A,B,C,D点的坐标,利用向量与夹角的余弦值为求出λ的值.(2)求出平面PCD的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【解答】解:以A为坐标原点,分别以AB,AD,AP为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系;则:A(0,0,0),B(1,0,0),D(0,2,0),P(0,0,2);=λ,可得C(λ,2,0).(1)=(λ,2,﹣2),=(﹣1,2,0),向量与夹角的余弦值为.可得=,解得λ=10(舍去)或λ=2.实数λ的值为2.;(2)=(2,2,﹣2),=(0,2,﹣2),平面PCD的法向量=(x,y,z).则且,即:x+y﹣z=0,y﹣z=0,∴x=0,不妨去y=z=1,平面PCD的法向量=(0,1,1).又=(1,0,2).故cos==.直线PB与平面PCD所成角的正弦值为:.26.(10分)(2016?南通模拟)设f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f(n)具有性质P.(1)求证:f(7)具有性质P;(2)若存在n≤2015,使用f(n)具有性质P,求n的最大值.【考点】二项式定理的应用.【专题】综合题;二项式定理.【分析】(1)f(7)=(a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7,21,35,依次成等差数列,可得结论;(2)由题意,2C n r=C n r﹣1+C n r+1,整理可得4r(n﹣r)=(n﹣2)(n+1),可得(n﹣2)(n+1)能被4整除,从而n﹣2或n+1为偶数时,必须能被4整除,结合n≤2015,即可求n的最大值.【解答】(1)证明:f(7)=(a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7,21,35,依次成等差数列,所以f(7)具有性质P.(2)解:由题意,2C n r=C n r﹣1+C n r+1,整理可得4r(n﹣r)=(n﹣2)(n+1),∴(n﹣2)(n+1)能被4整除,∵n﹣2、n+1一奇一偶,∴n﹣2或n+1为偶数时,必须能被4整除,∵n≤2015∴n的最大值为2012.参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn;sxs123;742048;whgcn;caoqz;minqi5;qiss;w3239003;沂蒙松;changq;zhczcb;刘长柏;双曲线;刘老师;lcb001(排名不分先后)菁优网2016年11月9日。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(5)含答案
2016年高考模拟试卷(5)南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 . 1.设集合{}2,5A =,{}13B x x =≤≤,则A B = ▲ .2.设a R ∈,复数212a ii++(i 是虚数单位)是纯虚数,则a 的值为 ▲ . 3.如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分 为 ▲ .4.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为 ▲ .5.甲、乙两人下棋,结果是一人获胜或下成和棋.已知甲不输的概率为0.8, 乙不输的概率为0.7,则两人下成和棋的概率为 ▲ .6.设函数24 6 ,0,()6, 0,x x x f x x x ⎧-+=⎨+<⎩≥则不等式)1()(f x f >的解集是 ▲ .7.已知圆柱的底面半径为r ,高为h ,体积为2,表面积为12,则11r h+= ▲ .8.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为双曲线224x y -=的左顶点,点B 和 点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积为 ▲ .9.若tan()24πα+=,则sin 2α的值为 ▲ .10.已知定义在集合A 上的函数22()log (1)log (21)f x x x =-++,其值域为(],1-∞,则A = ▲ . 11.数列{}n a 中10a =,47a =-,对n N *∀∈,当2n ≥时,211(1)(1)(1)n n n a a a +--=--,则数列{}n a 的前n 项的和为 ▲ .12.设实数1,1a b >>,则“a b <”是“ln ln a b a b ->-”成立的 ▲ 条件.(请用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中之一填空) 13.在ABC ∆中,45B =,,M N 分别为边,AC AB 的中点,且2BM AC CN AB ⋅=⋅,则BA BCBC BA+的值为 ▲ .14.在平面直角坐标xoy 中,设圆M 的半径为1,圆心在直线240x y --=上,若圆M 上不存在点N ,使12NO NA =,其中A (0,3),则圆心M 横坐标的取值范围 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,面积为S . (1)若23AB AC ⋅=,求A 的值;(2)若tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,且1c =,求b .16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD 是平行四边形,PA ⊥平面ABCD ,M 是AD 中点,N 是PC 中点.(1)求证://MN 面PAB ;(2)若平面PMC ⊥平面PAD ,求证:CM AD ⊥.17.(本小题满分14分)为响应新农村建设,某村计划对现有旧水渠进行改造,已知旧水渠的横断面是一段抛物线弧,顶点为水渠最底端(如图),渠宽为4m ,渠深为2m . (1)考虑到农村耕地面积的减少,为节约水资源,要减少水渠的过水量,在原水渠内填土,使其成为横断面为等腰梯形的新水渠,新水渠底面与地面平行(不改变渠宽),问新水渠底宽为多少时,所填土的土方量最少?(2)考虑到新建果园的灌溉需求,要增大水渠的过水量,现把旧水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的新水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y a ba b +=>>的右顶点与上顶点分别为,A B ,且过点. (1)求椭圆的标准方程;(2)如图,若直线l 与该椭圆交于,P Q 两点,直线,BQ AP 的斜率互为相反数.①求证:直线l 的斜率为定值;②若点P 在第一象限,设ABP ∆与ABQ ∆的面积分别为12,S S ,求1S的最大值.(第17题图)19.(本小题满分16分)已知函数2()(2)ln f x mx m x x=-+-,2()1g x x mx =++,m R ∈. (1)当0m <时,①求()f x 的单调区间;②若存在12,[1,2]x x ∈,使得12()()1f x g x -≥成立,求m 的取值范围;(2)设ln 1()xx h x e+=的导函数()h x ',当1m =时,求证:2[()1]()1g x h x e -'-<+(其中e 是自然对数的底数).20.(本小题满分16分)若数列{}n a 满足条件:存在正整数k ,使得2n k n k n a a a +-+=对一切,n n k ∈>*N 都成立,则称数列{}n a 为k 级等差数列.(1)已知数列{}n a 为2级等差数列,且前四项分别为2,0,4,3,求89a a +的值;(2)若2sin (n a n n ωω=+为常数),且{}n a 是3级等差数列,求ω所有可能值的集合,并求ω取最小正值时数列{}n a 的前3n 项和3n S ;(3)若{}n a 既是2级等差数列,{}n a 也是3级等差数列,证明:{}n a 是等差数列.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,∠PAQ 是直角,圆O 与射线AP 相切于点T ,与射线AQ 相交于两点BC 、.求证:BT 平分OBA ∠.B .(选修4-2:矩阵与变换)设二阶矩阵A ,B 满足11234-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,1001⎡⎤=⎢⎥⎣⎦BA ,求1-B . C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线错误!未找到引用源。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)
2016 年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一) 一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分. 1.( 5 分)设集合 A= { 1,m} , B= { 2, 3} ,若 A ∩B={ 3} ,则 m= . 2.( 5 分)设 a ∈ R , i 是虚数单位,若( a+i )( 1﹣ i )为纯虚数,则 a=. 3.( 5 分)已知一组数据 4,6, 5, 8,7, 6,那么这组数据的方差为 . 4.( 5 分)某兴趣小组有男生 2 名,女生 1 名,现从中任选 2 名学生去参加问卷调查,则恰 有一名男生与一名女生的概率为 . 5.( 5 分)等差数列 { an} 中, a1=﹣3, 11a5=5a8,则其前 n 项和 Sn 的最小值为 . 6.( 5 分)如图是一个算法的流程图,若输入 n 的值是 10,则输出 S 的值是 .7.(5 分)如图,用半径为 2 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒, 那么这个圆锥筒的容积是 .8.( 5 分)不等式组 表示的平面区域的面积为 2,则实数 a 的值为 .9.( 5 分)已知函数 f (x ) =2sin ( ωx+ )( ω> 0),函数 f (x )的图象与 x 轴两个相邻交点的距离为 π,则 f (x )的单调递增区间是 .10.( 5 分)如图,在直角梯形 ABCD 中, AB ∥ CD ,∠ ADC=90 °,AB=3 , AD= , E 为BC 中点,若 ? =3,则 ? = .第 1 页(共 23 页)11.(5 分)已知 F 1, F 2 是椭圆 + =1( m > 2)的左,右焦点,点 P 在椭圆上,若 | PF 1| ?| PF 2| =2 m ,则该椭圆离心率的取值范围为 . 12.( 5 分)已知实数 x ,y 满足﹣ ≤ x ≤ ,﹣ ≤ y ≤ ,若 2?3x +sinx ﹣ 2=0,9y +sinycosy ﹣1=0 ,则 cos ( x ﹣ 2y )的值为 . 13.(5 分)若存在实数 a 、b 使得直线 ax+by=1 与线段 AB (其中 A ( 1, 0), B ( 2,1))只 有一个公共点,且不等式 + ≥ 20( a 2+b 2)对于任意 θ∈( 0, )成立, 则正实数 p 的取值范围为 . 14.(5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 y=x +2 与 x 轴,y 轴分别交于 M 、N 两点, 2 2 上运动,若∠ MPN 恒为锐角,则 a 的取值范围是 . 点 P 在圆( x ﹣ a ) +y =2 二、解答题:本大题共 6 小题,共计 90 分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字 说明、证明过程或演算步骤. 15.( 14 分)在△ ABC 中,角 A ,B ,C 的对边分别为 a 、b 、c ,已知 sinB= ,且 ? =12 .( 1)求△ ABC 的面积;( 2)若 a ,b , c 成等差数列,求 b 的值.16(. 14 分)如图,在平行六面体 ABCD ﹣ A 1B 1C1D 1 中,侧面 DCC1D1 是菱形,且平面 DCC1D 1 ⊥平面 ABCD ,∠ D1DC= , E 是 A 1 D 的中点, F 是 BD 1 的中点. (1)求证: EF ∥平面 ABCD ; (2)若 M 是 CD 的中点,求证:平面 D1AM ⊥平面 ABCD .17.( 14 分)如图,某广场中间有一块边长为 2 百米的菱形状绿化区 ABCD ,其中 BMN 是半径为 1 百米的扇形,∠ ABC= ,管理部门欲在该地从 M 到 D 修建小路;在 上选一 点 P (异于 M 、 N 两点),过点 P 修建与 BC 平行的小路PQ .(1)设∠ PBC= θ,试用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段QD 的总长度l;(2)求 l 的最小值.第 2 页(共 23 页)2 2 18.( 16 分)已知圆 O : x +y =4,两个定点 A ( a ,2), B ( m , 1),其中 a ∈ R , m > 0. P 为圆 O 上任意一点,且 =k ( k 为常数). (1)求 A , B 的坐标及常数 k 的值;(2)过点 E ( a ,t )作直线 l 与圆 C :x 2+y 2 =m 交于 M 、N 两点,若 M 点恰好是线段 NE 的 中点,求实数 t 的取值范围.19.( 16 分)已知函数 f ( x ) = x3+ x 2+kx , k ∈ R ,函数 f ′( x )为 f ( x )的导函数. (1)数列 { a n } 满足 a n = ,求 a 1+a 2+a 3+a 4+a 5;(2)数列 { bn} 满足 bn+1=f ′( bn ), ① 当 k= ﹣ 且 b1> 1 时,证明:数列 { lg ( bn+ ) } 为等比数列;② 当 k=0 , b1=b > 0 时,证明: < . 20.( 16 分)已知函数 f ( x ) =xlnx ﹣k ( x ﹣ 1), k ∈ R . ( 1)当 k=1 时,求函数 f ( x )的单调区间.( 2)若函数 y=f ( x )在区间( 1, +∞)上有 1 个零点,求实数 k 的取值范围.(3)是否存在正整数 k ,使得 f ( x ) +x > 0 在 x ∈( 1, +∞)上恒成立?若存在,求出 k 的最大值;若不存在,说明理由.附加题 [ 选修 4-1:几何证明选讲 ] (任选两题)21.( 10 分)如图,☉ O1,☉ O2 交于两点 P ,Q ,直线 AB 过点 P ,与⊙ O1,⊙ O2 分别交于点 A ,B ,直线 CD 过点 Q ,与⊙ O 1,⊙ O 2 分别交于点 C , D .求证: AC ∥BD .附加题 [ 选修 4-2:矩阵与变换]第 3 页(共 23 页)22.( 10 分)在平面直角坐标系 xOy 中,先对曲线 C 作矩阵 A= (0< θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵 B=( 0< k < 1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为 ,求 k ,θ的值. [ 选修 4-4:坐标系与参数方程选讲 ] 23.在极坐标系中,过点 P ( , )作曲线 ρ=2cos θ的切线 l ,求直线 l 的极坐标方程. [ 选修 4-5:不等式选讲 ] 2+2a ﹣ b 2+2b | ≤ 4(| a|+ 2). 24.已知实数 a , b 满足 | a+b| ≤ 2,求证: | a解答题 25.( 10 分)如图,在四棱锥 P ﹣ ABCD 中,已知棱 AB ,AD ,AP 两两垂直, 长度分别为 1, 2, 2.若 =λ ,且向量 与 夹角的余弦值为 .( 1)求实数 λ的值;( 2)求直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.26.( 10 分)设 f ( n )=( a+b )n ( n ∈N *,n ≥ 2),若 f ( n )的展开式中,存在某连续三项, 其二项式系数依次差数列,则称 f ( n )具有性质 P .( 1)求证: f (7)具有性质 P ;( 2)若存在 n ≤ 2015,使用 f ( n )具有性质 P ,求 n 的最大值.第 4 页(共 23 页)2016 年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一) 参考答案与试题解析一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分.1.( 5 分)( 2016?南通模拟)设集合 A= { 1, m} ,B= { 2,3} ,若 A ∩B={ 3} ,则 m= 3 .【考点】 交集及其运算.【专题】 集合思想;定义法;集合. 【分析】 由 A ,B ,以及两集合的交集,确定出 m 的值即可.【解答】 解:∵ A= { 1, m} , B={ 2, 3} ,且 A ∩B= { 3} ,∴ m=3 ,故答案为: 3 2.( 5 分)(2016?南通模拟)设 a ∈R ,i 是虚数单位,若(a+i )( 1﹣ i )为纯虚数,则 a= ﹣ 1 . 【考点】 复数的基本概念. 【专题】 计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数. 【分析】 利用复数代数形式的乘法运算化简,再由实部为 0 且虚部不为 0 求得 a 值. 【解答】 解:∵( a+i )( 1﹣ i ) =( a+1) +( 1﹣ a ) i 为纯虚数, ∴ ,解得 a=﹣ 1. 故答案为:﹣ 1. 3.( 5 分)( 2016?南通模拟) 已知一组数据 4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为 . 【考点】 极差、方差与标准差. 【专题】 对应思想;定义法;概率与统计. 【分析】 先求出这组数据的平均数,由此再求出这组数据的方差. 【解答】 解:∵数据 4, 6, 5, 8, 7,6 的平均数为 = ( 4+6+5+8+7+6) =6, ∴这组数据的方差为 2 2 2 2 2 2 . S = × [ ( 4﹣ 6)+2×( 6﹣6) +( 5﹣ 6) +(8﹣ 6) +(7﹣ 6) ] = 故答案为: .4.( 5 分)( 2016?南通模拟)某兴趣小组有男生 2 名,女生1 名,现从中任选 2 名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为 .【考点】 古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】男生 2 名记为 A , B ,女生 1 名记为 C,一一列举并根据概率公式计算即可.【解答】解:男生2 名记为 A , B,女生 1 名记为 C,第 5 页(共 23 页)现从中任选 2 名学生,共有AB , AC , BC, 3 种选择方法,恰有一名男生与一名女生的有有AC , BC , 2 种故则恰有一名男生与一名女生的概率为,故答案为:5.( 5 分)( 2016?南通模拟)等差数列 { an} 中, a1=﹣3, 11a5=5a8,则其前 n 项和 Sn 的最小值为﹣ 4 .【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】计算题.【分析】先求出其公差,代入求出其通项公式;根据其单调性即可分析出何时有最小值并求出其最小值.【解答】解:由 11a5=5a8,得 6a1 +9d=0,又 a1=﹣ 3,故 d=2.故an =﹣ 3+(n﹣ 1) 2=2n﹣ 5,故此数列为递增数列.故等差数列 { a n} 的前 2 项为负数,从第三项开始为正数,故前 2 项的和最小为﹣ 3+(﹣ 1) =﹣ 4,故答案为﹣ 4.6.( 5 分)( 2013?徐州一模)如图是一个算法的流程图,若输入n 的值是 10,则输出S 的值是54 .【考点】程序框图.【专题】图表型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件 n< 2 时,S=10+9+8+⋯+2 的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2 时, S=10+9+8+⋯+2 的值.∵S=10+9+8+⋯+2=54 的值,故输出 54.故答案为: 54.第 6 页(共 23 页)7.( 5 分)( 2016?南通模拟)如图,用半径为 2 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】计算题.【分析】由题意知圆锥筒的母线长为 2,设圆锥筒的底面半径等于 r,圆锥筒的高,利用圆锥的体积公式进行计算即可.【解答】解:由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,则×2π× 2=2 πr,∴r=1 ,这个圆锥筒的高为:= ,这个圆锥筒的容积为:= .故答案为:.8.( 5 分)( 2016?南通模拟)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数 a 的值为.【考点】简单线性规划.【专题】计算题;规律型;转化思想;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用平面区域的形状,结合面积公式即可得到结论.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域:是梯形,由可得 A ( a,a),解得 B( a﹣ 1, a),平面区域的面积是2,可得梯形的面积为:a2﹣=2.解得a= ,故答案为:.第 7 页(共 23 页)9.( 5 分)( 2016?南通模拟)已知函数f(x) =2sin (ωx+ )(ω>0),函数 f( x)的图象与 x 轴两个相邻交点的距离为π,则 f( x)的单调递增区间是[ ﹣+2k π,+2k π] ,k∈ Z .【考点】由 y=Asin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】函数 f ( x)的图象与x 轴两个相邻交点的距离为π等于半个周期,从而可求ω,确定函数的解析式,根据三角函数的图象和性质即可求出 f ( x)的单调递增区间【解答】解:函数f( x)的图象与x 轴两个相邻交点的距离为π=故函数的最小正周期T=2 π,又∵ω> 0∴ω=1故 f ( x) =2sin( x+ ),由 2k ? ﹣+2kπ≤ x≤+2kπ, k∈ Z故答案为: [ ﹣+2kπ,+2kπ] ,k∈ Z10.(5 分)( 2016?南通模拟)如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥ CD,∠ADC=90 °,AB=3 ,AD= , E 为 BC 中点,若? =3,则? = ﹣ 3 .【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;数形结合;向量法;平面向量及应用.第 8 页(共 23 页)【分析】以 A 为坐标原点, AB ,AD 所在直线为x, y 轴,建立直角坐标系,由向量的数量积的坐标表示即可得到所求值.【解答】解:以 A 点为原点, AB 所在的直线为x 轴,AD 为 y 轴,建立如图所示的坐标系,∵AB=3 , AD= , E 为 BC 中点,∴A ( 0, 0), B( 3,0), D (0,),设 C( x,),∴=(3, 0), =(x,),∵? =3,∴3x=3 ,解得 x=1 ,∴C( 1,),∵E 为 BC 中点,∴E(,),即为( 2,),∴=(2,), =(﹣ 2,),∴? =2×(﹣ 2) + ×=﹣ 4+1=﹣ 3故答案为:﹣ 3.11.(5 分)( 2016?南通模拟)已知F1, F2是椭圆+ =1 ( m> 2)的左,右焦点,点 P 在椭圆上,若 |PF1| ?| PF2| =2 m,则该椭圆离心率的取值范围为.【考点】椭圆的简单性质.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.第 9 页(共 23 页)【分析】由椭圆的定义可得| PF1|+| PF2| =2m,利用基本不等式的性质可得:| PF1|+| PF2|≥,化简整理即可得出.另一方面:设∠F1 2PF =θ,由余弦定理可得:+ ﹣ 2| PF1|| PF2| cosθ=( 2c)2=16.+ +2|PF1||PF2| =4m2.相减利用三角函数的单调性、不等式的解法即可得出.【解答】解:由椭圆的定义可得| PF1 |+| PF2|=2m,∴2m= | PF1|+| PF2|≥=2 ,化为,又 m>2,解得.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+ ﹣ 2|PF1||2PF2| cosθ=( 2c)=16 .+ +2|PF1||PF2| =4m2.相减可得: 1+cosθ= .∵θ∈[ 0,π),∴0<≤2. m≥2∴2≤ m≤ + .∴= = ∈,∴该椭圆离心率的取值范围为,故答案为:.x 12.(5 分)( 2016?南通模拟)已知实数x,y 满足﹣≤ x≤,﹣≤ y≤,若 2?3 +sinx﹣2=0 , 9y+sinycosy﹣ 1=0 ,则 cos( x﹣ 2y)的值为 1 .【考点】两角和与差的余弦函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.【分析】设 f( u)=u3 +sinu,根据题设等式可知 f( x)=2,f(2y)=2,可得 f( x)=f(2y),利用单调性进而推断出 x﹣ 2y=0,进而求得 cos ( x﹣ 2y)的值.第 10 页(共 23 页)【解答】解:实数 x,y 满足﹣≤x≤,﹣≤ y≤,若 2?3x+sinx﹣ 2=0,9y+sinycosy﹣1=0 ,设f (u) =2?3u+sinu,由题意得 f (u) =2,f (x) =2.由9y+sinycosy﹣ 1=0 ,即 32y+ sin2y ﹣ 1=0 ,即 2?32y+sin2y=2 ,故 f( 2y )=2.因为 f( u)在区间 [ ﹣, ] 上是单调函数,∴ f (x) =f ( 2y),∴ x=2y ,即 x﹣ 2y=0.∴cos( x﹣ 2y) =cos0=1,故答案为: 1.13.( 5 分)( 2016?南通模拟)若存在实数a、 b 使得直线 ax+by=1与线段AB (其中 A( 1,0), B(2, 1))只有一个公共点,且不等式+2 2≥ 20(a+b )对于任意θ∈( 0,)成立,则正实数 p 的取值范围为[ 1,+∞).【考点】曲线与方程.【专题】数形结合;转化思想;函数的性质及应用;三角函数的求值;不等式的解法及应用.【分析】直线 ax+by=1 与线段 AB 有一个公共点,可知:点 A ( 1,0), B ( 2, 1)在直线ax+by=1 的两侧,因此( a﹣ 1)( 2a+b﹣ 1)≤ 0.画出它们表示的平面区域,如图所示.由图可知,当原点 O 到直线 2x+y﹣1=0 的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,可得 d min= .由于存在实数a、b 使得不等式+ ≥20( a2+b2)对于任意θ∈( 0,)成立,可得≥ 20( a2+b2) min=4,再利用基本不等式的性质即可得出答案.【解答】解:∵直线ax+by=1 与线段 AB 有一个公共点,∴点 A (1, 0),B ( 2, 1)在直线ax+by=1 的两侧,∴( a﹣ 1)( 2a+b﹣ 1)≤ 0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.2 2a +b 表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O 到直线 2x+y﹣ 1=0 的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵dmin=那么 a2+b2的最小值为: d2=.由于存在实数a、 b 使得不等式+≥ 20( a2+b2)对于任意θ∈( 0,)成立,第 11 页(共 23 页)∴≥ 20( a2+b2) min=4,∵θ∈( 0,),∴ sinθ,cosθ∈( 0,1).∴+2 2=1+p+ + ≥=( sin θ+cos θ)1+p+2 =1+p+2 ,当且仅当tan2θ= 时取等号.∴1+p+2 ≥ 4, p> 0,解得 1≤ p.∴tanθ=1 ,即时取等号.故答案为: [ 1, +∞).14.( 5分)( 2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线 y=x +2 与 x轴, y 轴分别交于2 2上运动,若∠ MPN 恒为锐角,则a 的取值范M 、 N 两点,点 P 在圆( x﹣a) +y =2围是a>或 a<﹣.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】直线与圆.【分析】设以 MN 为直径的圆的圆心为 A ,得到 MN 的中点 A(﹣ 1,1);点 P 与 M ,N 构成∠ MPN 恒为锐角,则点 P 恒在圆 A 之外,又两个圆半径相等,只要两圆外离,得到圆心距与半径的关系等式求得 a.【解答】解:设以 MN 为直径的圆的圆心为 A ,则 M (﹣ 2, 0),N( 0, 2),所以中点 A (﹣ 1, 1);点P 与 M ,N 构成∠ MPN 恒为锐角,则点 P 恒在圆 A 之外,又两个圆半径相等,所以两圆外离,第 12 页(共 23 页)所以( a+1)2+12>( 2 )2,解得 a>或 a<﹣;所以 a 的取值范围是a>或 a<﹣;故答案为: a>或 a<﹣.二、解答题:本大题共 6 小题,共计 90 分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.( 14 分)(2016?南通模拟)在△ ABC 中,角 A ,B,C 的对边分别为 a、b、c,已知 sinB= ,且 ? =12 .(1)求△ ABC 的面积;(2)若 a,b, c 成等差数列,求 b 的值.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;解三角形.【分析】( 1)展开数量积,可得cosB> 0,由sinB=,求得 cosB ,进一步得到ac,代入三角形面积公式求得答案;(2)由 a,b, c 成等差数列,得2b=a+c,结合余弦定理即可求得 b 值.【解答】解:( 1)由? =12,得 ca?cosB=12,可得 cosB> 0,由sinB= ,可得 cosB= ,即有 ac=13,∴;(2)由 a,b, c 成等差数列,得2b=a+c,在△ ABC 中,由余弦定理得,即,解得 b= .16.( 14 分)( 2016?南通模拟)如图,在平行六面体ABCD ﹣ A1B1 C1D1 中,侧面DCC 1D1是菱形,且平面 DCC 1D 1⊥平面ABCD ,∠ D1DC= ,E 是 A 1D 的中点, F 是BD1 的中点.(1)求证: EF∥平面ABCD ;(2)若 M 是 CD 的中点,求证:平面D1AM ⊥平面 ABCD .【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.第 13 页(共 23 页)【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离.【分析】( 1)连结 AD 1,利用中位线定理得出EF∥ AB ,故而 EF∥平面ABCD ;(2)连结 CD1,则△ D1DC 为等边三角形,于是 D 1M ⊥ CD ,利用面面垂直的性质得出 D1 M ⊥平面 ABCD ,故而平面 D 1AM ⊥平面ABCD .【解答】证明:( 1)连结 AD 1,∵四边形 AA 1D 1D 是平行四边形, E 是 A 1D 的中点,∴E 是 AD 1的中点,又 F 是 BD1的中点,∴EF ∥AB ,又EF?平面 ABCD , AB ? 平面ABCD ,∴EF ∥平面 ABCD .(2)连结 CD1.∵四边形 CDD 1C1 是菱形,∠ D 1DC= ,∴△ D1DC 是等边三角形,∵M 是 CD 的中点,∴D 1M ⊥ CD,又平面D CC 1D1⊥平面 ABCD ,平面 DCC 1D1∩平面ABCD=CD ,∴D 1M ⊥平面 ABCD ,又 D 1M ? 平面 D1AM ,∴平面 D1AM ⊥平面 ABCD .17.( 14 分)(2016?南通模拟)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD ,其中 BMN 是半径为 1 百米的扇形,∠ ABC= ,管理部门欲在该地从M 到 D 修建小路;在上选一点 P(异于 M 、N 两点),过点 P 修建与 BC 平行的小路P Q.(1)设∠ PBC= θ,试用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段QD 的总长度l;(2)求 l 的最小值.【考点】在实际问题中建立三角函数模型.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形.第 14 页(共 23 页)【分析】( 1)由题意, QP,交 AB 于 E 利用正弦定理,求出EP,EB,即可用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段 QD 的总长度 l;(2)求导数,确定函数的单调性,即可求l 的最小值.【解答】解:( 1)由题意,延长 QP,交AB 于 E,则=(﹣θ),△BPE 中,∠ EPB= θ,∠EBP= ﹣θ,∠BEP=,∴EP = sin(﹣θ), EB=sinθ,∴PQ=2﹣sin(﹣θ),QD=2﹣sinθ,∴l= ﹣θ+2﹣sin(﹣θ)+2﹣sinθ=4﹣sin(﹣θ)﹣sin θ+ ﹣θ=4﹣ 2sin (θ+ )+﹣θ( 0<θ<);(2) l′=﹣ 2cos(θ+)﹣ 1,∴0<θ<时, l ′< 0,<θ<,时, l′>0,∴θ= 时, l 取得最小值,最小值为(4﹣+ )百米.18.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知圆2 2( m,1),其中O:x+y =4,两个定点 A( a,2),Ba∈R, m> 0. P 为圆 O 上任意一点,且=k ( k 为常数).(1)求 A, B 的坐标及常数 k 的值;(2)过点 E( a,t)作直线 l 与圆 C:x2+y2=m 交于 M 、N 两点,若 M 点恰好是线段 NE 的中点,求实数t 的取值范围.【考点】圆方程的综合应用.【专题】方程思想;分析法;直线与圆.【分析】( 1)设 P(x, y),由条件运用两点的距离公式,化简整理,可得圆的方程,再由恒等思想,即可得到所求;2 2M 的坐标, (2)由圆 x +y =1 的参数方程,可设 N (( cos θ, sin θ),由中点坐标公式可得 代入圆的方程, 化简整理,运用辅助角公式和正弦函数的值域, 解不等式即可得到所求范围.第 15 页(共 23 页)【解答】 解:( 1)设 P ( x ,y ),由 | PA| =k | PB| ,( k > 0 且 k ≠ 1)可得 =k , 2 2 2 ) +( 2a ﹣ 2k 2 2 2 2 2 ,平方可得,( k ﹣ 1)(x +y m ) x+(4﹣ 2k ) y+k ( m +1)﹣ a ﹣4=02 2由P 的轨迹方程为 x +y =4 ,可得,解得 k= , m=1, a=2,即有 A (2, 2),B ( 1, 1), k= ;2 2( 2)由圆 x +y =1 的参数方程,可设 N (( cos θ, sin θ), 由 M 点恰好是线段 NE 的中点,可得 M ( , ), 代入圆方程,可得( ) 2+() 2=1,化简可得 4cos θ+2tsin θ=﹣1﹣ t 2,由辅助角公式可得sin ( θ+φ) =﹣ 1﹣t 2,由| sin (θ+φ) | ≤1,可得 | ﹣ 1﹣ t 2| ≤ , 即为 t 4﹣ 2t 2﹣ 15≤ 0,即有﹣ 3≤ t 2≤5, 解得﹣ ≤ t ≤ .则实数 t 的取值范围是 [ ﹣ , ] .19.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知函数 f ( x )= x 3+ x 2+kx ,k ∈ R ,函数 f ′( x )为 f ( x ) 的导函数.(1)数列 { a n } 满足 a n = ,求 a1+a2+a3+a4+a5; (2)数列 { bn} 满足 bn+1=f ′( bn ),① 当 k= ﹣ 且 b 1> 1 时,证明:数列{ lg ( b n + ) } 为等比数列;② 当 k=0 , b1=b > 0 时,证明: < .【考点】 数列与函数的综合.【专题】 转化思想;分析法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.【分析】( 1)求得 f ( x )的导数,可得 an= = = ﹣,运用裂项相消 求和即可得到所求值;(2)求得当 k= ﹣且 b1> 1 时,b n+1=b n2+b n﹣,两边同加,配方后,取常用对数,由等比数列的定义,即可得证;第 16 页(共 23 页)②求得bn+1=b n 2+bn,即有= ﹣,即有﹣=,运用裂项相消求和,可得,﹣= + +⋯+,再将原不等式左边化简,由不等式的性质,即可得证.【解答】解:( 1)函数 f( x) = x3+ x2+kx 的导数为 f′(x) =x2+x+k,an= = = ﹣,可得 a1+a2+a3+a4+a5=1﹣ + ﹣+⋯+ ﹣ =1 ﹣= ;(2)证明:①当 k= ﹣且 b1> 1 时, bn +1=f ′(bn) =bn2+bn ﹣,即有 b n+1+ =b n2+b n+ =( b n+ )2,两边取常用对数,可得lg( b n+1 + ) =lg ( b n+ )2=2lg (b n+),则数列 { lg( b n+ ) } 为首项为lg( b1 + ),公比为2 的等比数列;②当 k=0 , b1=b> 0 时, bn+1=bn2+bn,即有= ﹣,即有﹣= ,可得﹣= ,﹣= ,⋯,﹣= ,相加可得,﹣= + +⋯+ ,则= + +⋯+= + +⋯+ = ﹣<,则原不等式成立.20.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知函数f( x) =xlnx ﹣ k( x﹣ 1),k∈R.(1)当 k=1 时,求函数 f( x)的单调区间.(2)若函数 y=f ( x)在区间( 1, +∞)上有 1 个零点,求实数 k 的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得 f ( x) +x> 0 在 x∈( 1, +∞)上恒成立?若存在,求出k 的最大值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;函数零点的判定定理.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.第 17 页(共 23 页)【分析】( 1)将 k=1 代入 f ( x),求出 f( x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)先求出函数的导数,得到函数的单调区间,根据y=f (x)在区间( 1,+∞)上有 1 个零点,得到 e k﹣1> 1,解出即可;(3)令 g( x) =f ( x) +x=xlnx ﹣ k(x﹣ 1) +x,求出 g(x)的导数,得到 g( x)的单调区间,问题转化为需 e k﹣2≤1,解出即可.【解答】解:( 1) k=1 时, f( x) =xlnx ﹣ x+1,x> 0,f ′( x) =lnx +1﹣ 1=lnx ,令f ′( x)> 0,解得: x> 1,令f ′( x)< 0,解得: 1< x<1,∴f (x)在( 0, 1)递减,在(1, +∞)递增;(2) f ′(x) =lnx +1﹣ k,令f ′( x)> 0,解得: x> e k﹣1,令f ′( x)< 0,解得: x< e k﹣1,∴f (x)在( 0, e k﹣1)递减,在(e k﹣1,+∞)递增,而f (1) =0,∴只需 e k﹣1> 1,解得: k> 1;(3)令 g( x) =f ( x) +x=xlnx ﹣ k(x﹣ 1) +x,g′( x)=lnx +2﹣ k,令g′( x)> 0,解得: x>e k﹣2,令g′( x)< 0,解得: 0<x< e k﹣2,∴g( x)在( 0, e k﹣2)递减,在( e k﹣2, +∞)递增,∴只需 e k﹣2≤ 1,即 k﹣2≤ 0,解得: k≤ 2,故存在正整数 k,使得 f( x) +x>0 在 x∈( 1, +∞)上恒成立,k 的最大值是2.附加题 [ 选修 4-1:几何证明选讲] (任选两题)21.( 10 分)( 2016?南通模拟)如图,☉ O1,☉ O2 交于两点 P, Q,直线 AB 过点 P,与⊙ O1,⊙ O2分别交于点 A , B,直线 CD 过点 Q,与⊙ O1,⊙ O2分别交于点 C, D.求证: AC ∥ BD .【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】运用圆的内接四边形的性质,及圆周角定理,得出∠ A= ∠PBD ,即可证明结论.【解答】证明:连结 PQ,因为四边形 ACQP 是☉ O1的内接四边形,所以∠ A= ∠PQD,⋯3分第 18 页(共 23 页)又在⊙ O2 中,∠ PBD= ∠ PQD,⋯6 分所以∠ A= ∠ PBD ,⋯8 分所以 AC ∥ BD附加题 [ 选修 4-2:矩阵与变换]22.( 10 分)( 2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy 中,先对曲线C 作矩阵 A=( 0<θ< 2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B= ( 0<k< 1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求 k,θ的值.【考点】几种特殊的矩阵变换.【专题】计算题;转化思想;分析法;矩阵和变换.【分析】由题意及矩阵乘法的意义可得:BA= = ,由矩阵的相等及参数的范围即可求解.【解答】解:∵ A= ( 0<θ< 2π), B= ( 0< k<1),∴由题意可得:BA= = ,∴= ,解得:,∵0<θ< 2π,0< k< 1,∴解得: k= ,θ= .[ 选修 4-4:坐标系与参数方程选讲 ]23.( 2016?南通模拟)在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线 l 的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.【分析】把极坐标化为直角坐标,判断出点P 与圆的位置关系,即可得出切线方程.【解答】解:点 P(,)化为直角坐标: P ( 1, 1).2ρcosθ,化为直角坐标方程:2 2,曲线ρ=2cosθ,即ρ=2 x +y =2x配方为( x﹣=1,可得圆心( 1, 0),半径r=1.1)2+y2由于点 P 满足圆的方程,可得切线方程为:y=1.化为极坐标方程:ρsinθ=1.第 19 页(共 23 页)[ 选修 4-5:不等式选讲 ] 2+2a ﹣b 2+2b | ≤ 4( |a|+ 2). 24.( 2016?南通模拟)已知实数 a , b 满足 | a+b| ≤2,求证: | a【考点】 不等式的证明.【专题】 转化思想;分析法;不等式的解法及应用.【分析】 运用绝对值不等式可得| b| ﹣ | a| ≤ | a+b| ≤ 2,可得 | b| ≤ | a|+2,将原不等式左边分 解因式,结合分析法证明,即可得证.【解答】 证明:由 | b| ﹣ | a| ≤ | a+b| ≤ 2,可得 | b| ≤| a|+ 2,| a 2+2a ﹣ b 2+2b | =| ( a+b )( a ﹣b )+2( a+b ) |=| a+b| ?| a ﹣ b+2| ≤ 2|a ﹣ b+2| ,要证 | a 2+2a ﹣b 2+2b | ≤4( | a|+2),即证 | a ﹣ b+2| ≤ 2( |a|+ 2),由于 | a ﹣ b+2| ≤ | a|+|b|+ 2,即证 | a|+| b|+ 2≤ 2( | a|+ 2),即为 | b| ≤ | a|+ 2,显然成立.故原不等式成立.解答题25.( 10 分)( 2016?南通模拟)如图,在四棱锥 P ﹣ ABCD 中,已知棱 AB , AD , AP 两两 垂直,长度分别为 1, 2, 2.若 =λ ,且向量 与 夹角的余弦值为 .( 1)求实数 λ的值;( 2)求直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.【考点】 直线与平面所成的角;空间向量的数量积运算.【专题】 计算题;规律型;数形结合;转化思想;综合法;空间向量及应用. 【分析】( 1)根据已知条件即可建立坐标系:以 A 为坐标原点,分别以边 AB ,AD ,AP 所 在直线为 x , y , z 轴建立空间直角坐标系,然后即可根据已知条件求出点 P , A , B , C , D点的坐标,利用向量 与夹角的余弦值为求出 λ的值.(2)求出平面PCD 的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解直线PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.【解答】解:以 A 为坐标原点,分别以AB ,AD ,AP 为 x, y,z 轴建立如图所示空间直角坐标系;则: A(0, 0, 0), B(1, 0, 0),D( 0, 2,0),P( 0,0,2);=λ,可得 C(λ,2,0).第 20 页(共 23 页)(1)=(λ, 2,﹣2),=(﹣ 1,2,0),向量与夹角的余弦值为.可得= ,解得λ=10(舍去)或λ=2.实数λ的值为2.;(2)=( 2, 2,﹣2),=( 0, 2,﹣ 2),平面PCD 的法向量=( x, y,z).则且,即: x+y﹣ z=0,y﹣ z=0,∴ x=0 ,不妨去 y=z=1 ,平面 PCD 的法向量=( 0,1,1).又=( 1, 0,2).故 cos = = .直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值为:.26.( 10 分)( 2016?南通模拟)设f(n)=( a+b)n( n∈ N *,n≥ 2),若 f( n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f( n)具有性质 P.(1)求证: f (7)具有性质 P;(2)若存在n≤2015,使用f (n)具有性质P,求 n 的最大值.【考点】二项式定理的应用.【专题】综合题;二项式定理.【分析】( 1)f( 7)=( a+b)7,二、三、四项的二项式系数为 7,21,35,依次成等差数列,可得结论;rr﹣1 r+1,整理可得4r( n﹣ r)=( n﹣ 2)(n+1),可得( n﹣ 2)(n+1)(2)由题意, 2C n=C n+C n能被 4 整除,从而n﹣ 2 或 n+1 为偶数时,必须能被 4 整除,结合n≤2015,即可求n 的最大值.【解答】( 1)证明: f(7)=( a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7, 21,35,依次成等差数列,所以 f( 7)具有性质P.r r﹣ 1r+1(2)解:由题意, 2C n =C n+C n,整理可得 4r(n﹣ r) =( n﹣2)( n+1),∴( n﹣2)( n+1)能被 4 整除,第 21 页(共 23 页)∵n﹣ 2、 n+1 一奇一偶,∴n﹣ 2 或 n+1 为偶数时,必须能被 4 整除,∵n≤ 2015∴n 的最大值为2012.第 22 页(共 23 页)参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn ; sxs123;742048 ;whgcn ; caoqz;minqi5 ; qiss;w3239003 ;沂蒙松; changq; zhczcb ;刘长柏;双曲线;刘老师;lcb001 (排名不分先后)菁优网2016 年 11 月 9 日第 23 页(共 23 页)。
2016江苏高考南通密卷一[南通市数学学科基地命题]
2015年高考模拟试卷(1)南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 .1.设,a b R ∈,231a bii i+=+-,其中i 是虚数单位,则a b += .2.已知集合{}P x x a =≤,{}sin ,Q y y R θθ==∈.若P Q ⊇,则实数a 的取值范围是 . 3.为了了解一片经济林的生长情况,随机测量了其中100株树木 的底部周长(单位:cm ),所得数据如图.则在这100株树木 中,底部周长不小于100cm 的有 株.4.设向量(1,)a m =r,(1,2)b m =-r ,且a b ≠r r ,若()a b a -⊥r r r ,则实数m = .5.如图所示的流程图的运行结果是 .6.将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使BD a =, 则三棱锥D ABC -的体积为 .7.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若19a =,462a a +=.当n S 取最大值时,n = .8.已知44ππθ-≤≤,且1cos45θ=,则44cos sin θθ-= . 9.若在区间(1,1)-内任取实数a ,在区间(0,1)内任取实数b ,则直线0ax by -=与圆22(1)(2)1x y -+-=相交的概率为 .10.设函数()sin(2),[,]66f x x x a ππ=+∈-的值域是1[,1]2-,则实数a 的取值范围为 .11.已知函数()f x 满足:当[]1,3x ∈时,()ln f x x =,当1[,1)3x ∈时,1()2()f x f x=.若在区间1[,3]3内,函数()()(0)g x f x ax a =->恰有一个零点,则实数a 的取值范围是 .12.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>和圆222:O x y b +=,若椭圆C 上存在点P ,使得过点P引圆O 的两条切线,切点分别为A 、B ,满足60APB ∠=,则椭圆C 的离心率的取值范围是第5题图第3题图.13.设数列{}n a 的通项公式为13()2n n a -=,则满足不等式113n ni i i i a a ==>∑∑的正整数n 的集合为 .14.设函数()332x x f x x -=--,则满足12(2)(log )0x f x -<的x 的取值范围是 .二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)在ABC ∆中,,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且tan (2)tan b A c b B =-. (1)求角A 的大小;(2)设AD BC ⊥,D 为垂足,若2b =,3c =,求AD AC ⋅u u u r u u u r的值. 16.(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PD BC ⊥,G 为PA 上一点. (1)求证:平面PCD ⊥平面ABCD ;(2)若PC ∥平面BDG ,求证:G 为PA 的中点.17.(本小题满分14分)P B C D G如图,某城市有一条公路从正西方AO 通过市中心O 后转向东偏北α角方向的OB .位于该市的某大学M 与市中心O的距离OM =,且AOM β∠=.现要修筑一条铁路L ,L在OA 上设一站A ,在OB 上设一站B ,铁路在AB 部分为直线段,且经过大学M .其中tan 2α=,cos β=15AO km =.(1)求大学M 与站A 的距离AM ;(2)求铁路AB 段的长AB .18.(本小题满分16分)设椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为e =,直线y x =圆C的短半轴长为半径的圆O 相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线12x =与椭圆C 交于不同的两点,M N ,以线段MN 为直径作圆D .若圆D 与y轴相交于不同的两点,A B ,求ABD ∆的面积; (3)如图,1A 、2A 、1B 、2B 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意点,直线2B P交x 轴于点F ,直线12A B 交2A P 于点E .设2A P 的斜率为k ,EF 的斜率为m ,求证:2m k -为定值.19.(本小题满分16分)已知函数()ln f x x =,2()()g x f x ax bx =++,其中函数()y g x =的图象在点(1,(1))g 处的CB切线平行于x 轴.(1)确定a 与b 的关系;(2)若0a ≥,试讨论函数()g x 的单调性; (3)设斜率为k 的直线与函数()y f x =的图象交于两点1122(,),(,)A x y B x y 12()x x <,求证:2111k x x <<.20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2n n a S An Bn C +=++*(0,)A n N ≠∈. (1)当1C =时,①设n n b a n =-,若132a =,294a =.求实数,A B 的值,并判定数列{}nb 是否为等比数列;②若数列{}n a 是等差数列,求1B A-的值; (2)当0C =时,若数列{}n a 是等差数列,11a =,且*n N ∀∈,131ni n λ=-≤+ 求实数λ的取值范围.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.[选做题]本题包括A 、B 、C 、D 四小题,每小题10分;请选定其中两题,并在相应的答题...............区域..内作答.... A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,设AB 、CD 是圆O 的两条弦,直线AB 是线段CD的垂直平分线.已知6,AB CD ==AC 的长度.B .(选修4-2:矩阵与变换)若点(2,1)A 在矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦M 对应变换的作用下得到点(4,5)B ,求矩阵M 的逆矩阵. C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系中,设圆C 经过点P ,圆心是直线sin()3πρθ-=C 的极坐标方程. D .(选修4-5:不等式选讲)设,,a b c 均为正数,1abc =.求证:111a b c++【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.22.(本小题满分10分)已知数列{}n a 满足11a =-,*1(33)46,n n n a n a n N n++++=∈.(1)求证:数列2n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)设1*3,2n n n b n N a -=∈+,求证:当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++<-+.23.(本小题满分10分)如图,已知点(0,)F p ,直线:(0)l y p p p =->其中为常数且,M 为平面内的动点,过M作l 的垂线,垂足为N ,且NM NF FM FN ⋅=⋅u u u u r u u u r u u u r u u u r. (1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)设Q 是l 上的任意一点,过Q 作轨迹C 的切线,切点为A 、B . ①求证:A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列;②若(4,)Q p --,20AB =,求p 的值.2015年高考模拟试卷(1) 参考答案南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1. 6;2. [1,)+∞;3. 70;4. 1;5.20;3; 7. 5;; 9. 516; 10. [,]62ππ; 11. 1(,6ln3]e ;【解析】当1[,1)3x ∈时,1(1,3]x∈,由条件得,11()2()2ln 2ln f x f x x x===-,函数()()(0g x f x a x a =->恰有一个零点⇔方程()f x ax =(0)a >有唯一解,在直角坐标系内分别作出()y f x =与y ax =(0)a >的图象,当直线y ax =经过点1(,2ln3)3时,6ln 3a = 6ln 3,当直线y ax =和曲线()ln f x x =相切时,切点为(,1)e ,此时1a e =,由图象可知,当16ln3a e <≤时,函数()y f x =与y ax =(0)a >的图象由唯一的交点.12. ;【解析】在四边形OAPB 中,60APB ∠=,90OAP OBP ∠=∠=,OA OB b ==,2OP b ∴=,由题意得,2b a ≤,即a ≤,化解得c a ≥,又在椭圆中1e <,1e ≤<. 13. {1,2,3};【解析】由于数列{}n a 的通项公式为13()2n n a -=,所以数列{}n a 为等比数列,首项为132a =,公比132q =;数列1{}n a 也是等比数列,首项为23,公比223q =.不等式113nni i i i a a ==>∑∑等价于1113nni i i i a a ==>∑∑,即231()1()323231132n n--⋅>--,解之得22()193n<<,n N *∈,n ∴只能取1,2,3.14. (0,1)(2,)+∞;【解析】()3ln33ln32(33)ln322ln320x x x x f x --'=+-=+-≥->,∴函数()f x 在(,)-∞+∞上单调递增,且(0)0f =,112220(2)(log )0log 0x x f x x ->⎧⎪∴-<⇔⎨<⎪⎩或1220log 0x x -<⎧⎪⎨>⎪⎩,解得2x >或01x <<.二、解答题15. (1)tan (2)tan b A c b B =-, ∴由正弦定理,得sin sin sin (2sin sin )cos cos A BB C B A B⋅=-⋅, 又在ABC ∆中,sin 0B ≠, sin cos 2sin cos cos sin A B C A A B ∴=-,即sin()2sin cos A B C A +=, 又sin()sin 0A B C +=≠, 1cos 2A ∴=,又0A π<<,3A π∴=;(2) 由余弦定理,2222cos a b c bc A =+-,2b =,3c =,3A π=,a ∴11sin 22BC AD AB AC A ⋅=⋅⋅32AD =⋅,AD ∴=227cos 7AD AC AD AC C AD AD ⋅∠∴⋅===.16.(1)底面ABCD 为矩形,BC CD ∴⊥,又PD BC ⊥,,CD PD PCD ⊂平面,PD CD D =, BC ∴⊥平面PCD , 又BC ABCD ⊂平面, ∴平面ABCD ⊥平面PCD ;(2)连接AC ,交BD 于O ,连接GO , //PC 平面BDG ,平面PCA 平面BDG GO =, //PC GO ∴, PG COGA OA∴=,底面ABCD 为矩形, ∴O 是AC 的中点,即CO OA =, PG GA ∴=, ∴G 为PA的中点.17. (1)在AOM ∆中,15AO=,AOM β∠=且cos β=OM =由余弦定理得,2222cosAM OA OM OA OM AOM =+-⋅⋅∠2215215=+-⨯13915152315372.=⨯+⨯-⨯⨯⨯=AM ∴=M与站A 的距离AM 为;(2)cos β=,且β为锐角,sin β∴=在AOM ∆中,由正弦定理得,sin sin AM OMMAOβ=∠,=,sin MAO ∴∠=,4MAO π∴∠=,4ABO πα∴∠=-, tan 2α=,sin α∴=,cos α=,sin sin()4ABOπα∴∠=-=,又A O πα∠=-,sin sin()AOB πα∴∠=-=,在AOB ∆中,15AO =,由正弦定理得,sin sinAB AOAOB ABO=∠∠,即15AB =,AB ∴=AB 段的长AB 为.18. (1)圆O 的方程为222x y b +=,直线y x =O 相切,b =,即1b =,又3e =, ,2a ∴=, ∴椭圆C 的方程为2214x y +=;(2)由题意,可得11((,22M N , ∴圆D的半径r =AB ∴=, ∴ABD ∆的面积为1122S ==; (3)由题意可知1212(2,0),(2,0),(0,1),(0,1)A A B B --,2A P 的斜率为k ,∴直线2A P 的方程为(2)y k x =-, 由2214(2)x y y k x =+=-⎧⎪⎨⎪⎩,得2222(14)161640k x k x k +-+-=, 其中2A x =,228214P k x k -∴=+,222824(,)1414k kP k k --∴++,则直线2B P 的方程为211221)k y x k +=-+-(, 令0y =,则2(21)21k x k -=+, 即2(21)(,0)21k F k -+,直线12A B 的方程为220x y -+=,由220(2)x y y k x -+=⎧⎨=-⎩,解得4221421k x k k y k +⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩,424(,)2121k k E k k +∴--,∴EF 的斜率421212(21)4242121k k k m k k k k -+-==-+-+- , ∴2112242k m k k +-=⋅-=(定值). 19. (1)22()()ln g x f x ax bx x ax bx =++=++, 1()2g x ax b x'∴=++,由题意得(1)120g a b '=++=, 21b a ∴=--;(2)11(21)(1)()2221(0)ax x g x ax b ax a x x x x--'=++=+--=>,①当0a =时,(1)()(0)x g x x x--'=>,当1x >时,()0g x '<,∴函数()g x 在(1,)+∞单调减; 当01x <<时,()0g x '>,∴函数()g x 在(0,1)单调增;②当102a <<时,即112a>,12()(1)2()(0)a x x a g x x x --'=>, ∴函数()g x 在(11,)2a 上单调减;函数()g x 在(12,)a +∞和(0,1)单调增;③当12a =时,即21a =,2(1)()0(0)x g x x x -'=≥>,∴函数()g x 在(0,)+∞单调增;④当12a >时.即112a<,12()(1)2()(0)a x x a g x x x--'=>, ∴函数()g x 在(1,1)2a单调减区间;函数()g x 在(1,)+∞和(0,12)a单调增;(3)由题设210x x >>,21212211ln ln 1111x x k x x x x x x -∴<<⇔<<- 21212121ln ln x x x xx x x x --⇔<-<22211111ln 1x x x x x x ⇔-<<- ①令()ln 1(1)h x x x x =-+>,则11()1(1)xh x x x x-'=-=>,1x ∴>时,()0h x '<, ∴函数()g x 在(1,)+∞是减函数, 而(1)0h =,1x ∴>时,()(1)0h x h <=210x x >>,211x x ∴>, 222111()ln 10x x x h x x x ∴=-+<,即2211ln 1x xx x <-, ②令1()ln 1(1)H x x x x =+->,则22111()(1)x H x x x x x-'=-=>,1x ∴>时,()0H x '>, ∴()H x 在(1,)+∞是增函数,1x ∴>时,()(1)0H x H >=, 2221111()ln 10x x H x x x x ∴=+->,即221111ln x x x x -< ③由①②③得2111k x x <<.20.(1)1C =,21n n a S An Bn ∴+=++,①令1n =,可得121a A B =++,即2A B +=,令2n =,可得122421a a A B +=++,即425A B +=,13,22A B ∴==,213122n n a S n n ∴+=++, ①当2n ≥时,21113(1)(1)122n n a S n n --∴+=-+-+, ②①-②,得121n n a a n --=+(2)n ≥,11[(1)]2n n a n a n -∴-=--,即112n n b b -=,又111102b a =-=≠,0n b ≠,112n n b b -=∴, ∴数列{}n b 是等比数列; ② 数列{}n a 是等差数列,∴设11(1)(1),2n n n n a a n d S na d -=+-=+,21n n a S An Bn +=++, 1221()221d dn a n a An B d n ∴++++=+-,*n N ∈ 11221d A d B a a d ⎧=⎪⎪⎪∴=+⎨⎪-=⎪⎪⎩,111122122223d d d a a d d d Ad B +--=++-∴===; (2)当0C =时,2n n a S An Bn +=+数列{}n a 是等差数列,11a =,∴(1)1(1),2n n n n a n d S n d -=+-=+, 22(1)122d dn n An Bn d ∴++=++-, 1d ∴=,n a n ∴=,21(1)11111(1)1n n a n n n n ++++==+-++, 1111ni n n =+-∴+, 13311111n i n n n n λλ=∴-≤⇔-≤+-+++,即211n n λ≤+++, *n N ∴∀∈,211n n λ≤+++, 令2()f x x x =+, 22222()1x f x x x -'=-=,当2x ≥时,()0f x '>, ()f x ∴在[2,)+∞上是增函数,而12n +≥,min 2(1)31n n ∴++=+, 3λ∴≤.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21. A .连接BC ,,AB CD 相交于点E .因为AB 是线段CD 的垂直平分线,所以AB 是圆的直径,∠ACB =90°.设AE x =,则6EB x =-,由射影定理得CE 2=AE ·EB ,又CE =(6)5x x -=,解得1x =(舍)或5x =所以,AC 2=AE ·AB =5×6=30,ACB .2415⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦M ,即24215a b +⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, ∴24,21 5.a b +=⎧⎨-=⎩ 解得2,3.a b =⎧⎨=⎩,∴1231M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦, 解法一:12det()731M ∴==--, 11212777731317777M ---⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥--==⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦.解法二:设1c d M e f -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,由1M M -=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦,得32103201c d c d e fe f +-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦⎣⎦∴31,30,20,2 1.c de f c d e f+=⎧⎪+=⎪⎨-=⎪⎪-=⎩ 解得1,72,73,71.7c d e f ⎧=⎪⎪⎪=⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=-⎩112773177M -⎡⎤⎢⎥∴=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦. C .因为圆心为直线2sin()sin33ππρθ-=与极轴的交点,所以令0θ=,得1ρ=,即圆心是(1,0),又圆C 经过点6P π,), ∴圆的半径1r =,∴圆过原点,∴圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=.(说明:化为普通方程去完成给相应的分数)D.由,,a b c为正数,根据平均值不等式,得11a b +≥11b c +≥,11a c +≥.将此三式相加,得1112()a b c ++≥+即1111a b c ++≥++.由1abc =1=.所以,111a b c ++≥+= 22.(1)令2n n a c n+=, 则11(33)4622(33)(2)23311(1)n n n n n n n a n a n a a n c n n nc n n ++++++++++====+++=, 11210c a =+=≠,0n c ∴≠,13n ncc +∴=,∴数列{}n c ,即2n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)由(1)得123n n a n-+=,132n n a n -∴=⋅-,1312n n n b a n -∴==+, 下面用数学归纳法证明当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++<-+. ①当2n =时,不等式的左边341173412b b =+=+=,右边413555=-=,而73125<,∴2n =时,不等式成立;②假设当(2)n k k =≥时,不等式成立,即12241521k k k b b b k +++++<-+;当1n k =+时,11122(1)12221221()()k k k k k k k k k b b b b b b b b b +++++++++++++=+++++- 4111152121221k k k k <-++-++++41152214152(1)4152(1)1k k k k =+-++=-+<-++∴当1n k =+时,不等式也成立. 由①②可得,当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++≤-+.23. (1)设(,)M x y ,则(,)N x p -,(0,)NM y p ∴=+,(,2)NF x p =-,(,)FM x y p =-,(,2)FN x p =-,NM NF FM FN ⋅=⋅,22()2()p y p x p y p ∴+=--,24x py ∴=,即动点M 的轨迹C 的方程为24x py =; 另解:设(,)M x y ,则(,)N x p -,NM NF FM FN ⋅=⋅,()0NF MN MF ∴⋅+=,∴以,MN MF 为邻边的平行四边形是菱形,MF MN ∴=,y p + ,24x py ∴=,即动点M 的轨迹C 的方程为24x py =; (2)①设0(,)Q x p -,211(,)4x A x p ,222(,)4x B x p,则切线QA 的方程2111(,)42x xy x x p p-=-, 21101()42x xp x x p p∴--=-,22101240x x x p ∴--=, ①同理22202240x x x p ∴--=, ② 方法1:①②得12120()(2)0x x x x x -+-=,12120,20x x x x x ≠∴+-=,1202x x x ∴+=,即A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列. 方法2:由①②得12,x x 是方程220240x x x p --=的两根,1202x x x ∴+=,即A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列. ②由①②得12,x x 是方程220240x x x p --=的两根,12021224x x x x x p +=⎧∴⎨⋅=-⎩, (4,)Q p --,1221284x x x x p +=-⎧∴⎨⋅=-⎩, 20AB =,20,20=,20=, 4217160p p ∴-+=,1p ∴=或4p =.。
2016江苏省南通、泰州、扬州、淮安高三第二次模拟考试数学试卷(含答案)
开始k ←0k > 9k 22k k ←+输出k结束Y N南通市、泰州市、扬州市、淮安市2016届高三第二次调研测试数学Ⅰ注意事项1. 本试卷共4页,包含填空题(共14题)、解答题(共6题),满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将答题卡交回。
2. 答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3. 作答试题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡的指定位置,在其它位置作答一律无效。
如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑、加粗,描写清楚。
参考公式: 棱锥的体积公式:1=3V Sh 棱锥,其中S 为棱锥的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1. 设复数z 满足(12)3i z +⋅=(i 为虚数单位),则复数z 的实部为 .2. 设集合1{1, 0, 1}1, {0}A B a a A B a ⎧⎫=-=-+⋂=⎨⎬⎩⎭,,,则实数a 的值为 .3. 右图是一个算法流程图,则输出的k 的值是 .4. 为了解一批灯泡(共5000只)的使用寿命,从中随机抽取了100只进行测试,其使用寿命(单位:h )如下表: 使用寿命 [500,700)[700,900)[900,1100)[1100,1300) [1300,1500)只数52344253根据该样本的频数分布,估计该批灯泡使用寿命不低于1100 h 的灯泡只数是 .(第3题)5. 电视台组织中学生知识竞赛,共设有5个版块的试题,主题分别是:立德树人、社会主义核心价值观、依法治国理念、中国优秀传统文化、创新能力. 某参赛队从中任选2个主题作答,则“立德树人”主题被该队选中的概率是 . 6. 已知函数()log ()(01)a f x x b a a b R =+>≠∈且,的图象如图所示,则a +b 的值是 .7. 设函数sin (0)3y x x πωπ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,当且仅当12x π=时,y 取得最大值,则正数ω的值为 .8. 在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±. 若235 4 7a a a ,,成等差数列,则6a 的值是 . 9. 在体积为32的四面体ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,AB =1,BC =2,BD =3,则CD 长度的所有值为 .10. 在平面直角坐标系xOy 中,过点P (-2,0)的直线与圆x 2+y 2=1相切于点T ,与圆22()(3)3x a y -+-=相交于点R ,S ,且PT =RS ,则正数a 的值为 . 11. 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且对于任意的[0, )x ∈+∞,满足f (x +2)=f (x ). 若当[0, 2)x ∈时,2()|1|f x x x =--,则函数y =f (x )-1在区间[-2, 4]上的零点个数为 . 12. 如图,在同一平面内,点A 位于两平行直线m ,n 的同侧,且A到m ,n 的距离分别为1,3. 点B ,C 分别在m ,n 上,||5AB AC +=,则AB AC ⋅的最大值是 .13. 设实数x ,y 满足2214x y -=,则232x xy -的最小值是 .14. 若存在, R αβ∈,使得3cos cos 25cos t t αββααβ⎧=+⎪⎨⎪-⎩≤≤,则实数t 的取值范围是 . -3-2O xy()log ()a f x xb =+(第6题)ABmnC (第12题)二、解答题:本大题共6小题,共计90分. 请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)在斜三角形ABC 中,tan tan tan tan 1A B A B ++=. (1)求C 的值;(2)若15, 2A AB ==,求△ABC 的周长.16. (本小题满分14分)如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N ,P 分别为棱AB ,BC ,C 1D 1的中点. 求证:(1)AP ∥平面C 1MN ; (2)平面B 1BDD 1⊥平面C 1MN .17. (本小题满分14分)植物园拟建一个多边形苗圃,苗圃的一边紧靠着长度大于30 m 的围墙. 现有两种方案: 方案① 多边形为直角三角形AEB (∠AEB =90º),如图1所示,其中AE +EB =30 m ; 方案② 多边形为等腰梯形AEFB (AB >EF ),如图2所示,其中AE =EF =BF =10 m . 请你分别求出两种方案中苗圃的最大面积,并从中确定使苗圃面积最大的方案.ABCDD 1A 1B 1C 1P M N(第16题)A EB 图1A EB图2F(第17题)18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为22. A 为椭圆上异于顶点的一点,点P 满足2OP AO =. (1)若点P 的坐标为(2 22),,求椭圆的方程; (2)设过点P 的一条直线交椭圆于B ,C 两点,且BP mBC =,直线OA ,OB 的斜率之积为12-,求实数m的值.(第18题)19. (本小题满分16分)设函数()(1), ()3f x x k x k g x x k =++-=-+,其中k 是实数. (1)设k =0,解不等式1()3()2x f x x g x ⋅+⋅≥; (2)若k ≥0,求关于x 的方程()()f x x g x =⋅实根的个数.20. (本小题满分16分)设数列{a n }的各项均为正数,{a n }的前n 项和2*1(1)4n n S a n N =+∈,.(1)求证:数列{a n }为等差数列;(2)等比数列{b n }的各项均为正数,2*1n n n b b S n N +∈,≥,且存在整数2k ≥,使得21k k k b b S +=. (i )求数列{b n }公比q 的最小值(用k 表示); (ii )当2n ≥时,*n b N ∈,求数列{b n }的通项公式.xyCOPA B2016届高三第二次调研测试数学试题1参考答案一、填空题: 1. 【答案】35【解析】因为33(12)3612(12)(12)5i iz i i i --===++-,所以z 的实部为35. 2. 【答案】1【解析】∵{0}A B ⋂=,∴0B ∈,∴10a -=或10a a+=,解得1a =. 经检验当1a =时,符合题意. 3. 【答案】17【解析】当k =0时,循环结果为k =1;继续循环,结果k =3;继续循环,结果k =17. 退出循环,输出k 的值.4. 【答案】1400【解析】使用寿命不低于1100h 指的是使用寿命在[1100, 1300)和[1300,1500)范围之内,故使用寿命不低于1100h 的灯泡数量估计是2535001400100+⨯=. 5. 【答案】25【解析】从5个主题中选择2个主题作答,共有10种结果,其中“立德树人”主题被选中的结果有4种,故“立德树人”主题被选中的概率=42105=. 6. 【答案】92【解析】∵函数f (x )的图象经过点(-3,0)和点(0,-2),∴有⎩⎨⎧0=log a (-3+b ),-2=log a (0+b ),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =4,∴a +b =92.7. 【答案】2【解析】∵0x π<<且仅当12x π=时y 取最大值,∴最大值为1,且2()1232k k z πππωπ+=+∈,解得242()k k z ω=+∈. 又∵仅当12x π=时y 取最大值,∴函数周期满足:32T π>,即322ππω⋅>,即03ω<<,∴2ω=.8. 【答案】149【解析】∵135a a a ,4,7成等差数列,∴315247a a a ⨯=+,即2411187a q a a q =+,解得211,7q =,∵1q ≠±,∴17q =,∴422621()49a a q q ===.9. 【答案】7,49【解析】由题意知四面体ABCD 的体积113332BCD BCD V S AB S ∆∆=⋅==,∴332BCD S ∆=.又1sin 2BCD S BC BD CBD ∆=⋅⋅∠且BC =2,BD =3,∴3sin 2CBD ∠=,∴60CBD ∠=或120, 由余弦定理得2222cos 7CD BC BD BC BD CBD =+-⋅⋅∠=或19,故7CD =或19. 10. 【答案】4【解析】如图,连接OT ,∵OT =1,OP =2,∴∠TPO =30º,∴直线PT 方程为:3(2)3y x =+,即320x y -+=. 又22213PT =-=,且PT =RS ,∴3RS =, 由弦长公式可知,圆心(3)a ,到直线PT 的距离d 为32, 又∵22|332|1(3)a d -⋅+=+-,∴4a =. 11. 【答案】7【解析】由f (x +2)=f (x )知f (x )是以2为周期的周期函数,函数y =f (x )-1的零点个数由y =f (x )与y =1的交点个数确定. 画出函数y =f (x )在区间[-2, 4]上的图象,与直线y =1有7个交点,故函数y =f (x )-1有7个零点.12. 【答案】214【解析】建立如图所示的直角坐标系,xyAOBC其中,A (0,3),设B (b ,2),C (c ,0),则(,1)AB b =-,(,3)AC c =-,由||5AB AC +=知,22()(13)5b c ++--=,化简得2()9b c +=,由2()4b c ab +≥得94ab ≤.∴9213344AB AC bc ⋅=++=≤,当且仅当b =c 时取最大值.xy–3–2–11234–3–2–112345OPTRSx y–2–11234–1123Omny =113. 【答案】426+【解析】令2x y t +=,则12x y t -=,所以111()2x t ty t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,,则223262642x xy t -=++≥.14. 【答案】2 13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 【解析】令cos [1,1]s β=∈-,当0s =时,0t =. 当[1,0)s ∈-时,由22t s s α=+得222t s s α-=,故2222225t s t s t s s s ---≤≤,即存在[1,0)s ∈-,使得33222252s t s s s t s ⎧⎪⎪-⎨+⎪⎪-⎩≥≤成立, 利用导数知识可得32()2s p s s =-为[1,0)-上的单调增函数,所以3min 2223s s ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭,3225()2s s q s s +=-为[1,0)-上的单调减函数,所以32max2512s s s ⎛⎫+= ⎪-⎝⎭,从而2,13t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.二、解答题: 15. 【解答】解:(1)因为tan tan tan tan 1A B A B ++=,即tan tan 1tan tan A B A B +=-,因为在斜三角形ABC 中,1tan tan 0A B -≠, …………………………1分所以tan tan 1tan()11tan tan A B A B A B+-+==-,…………………………4分即tan(180)1C -=,亦即tan 1C =-,因为0180C <<,所以135C =.…………6分(2)在△ABC 中,15135A C ==,,则18030B A C =--=. 由正弦定理sin sin sin BC CA AB A B C ==,得2sin15sin30sin135BC CA AB===,…………9分故622sin152sin(4530)2(sin 45cos30cos 45sin 30)2BC -==-=-=,…………12分 2sin301CA ==,所以△ABC 的周长为622622122AB BC CA -++++=++=.……………………14分16. 【解答】证明:(1)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,因为M ,P 分别为棱AB ,DD 1A 1B 1C 1PC 1D 1的中点,所以AM =PC 1.又AM ∥CD ,PC 1∥CD ,故AM ∥PC 1,所以四边形AMC 1P 为平行四边形. 从而AP ∥C 1M . …………4分又AP ⊄平面1C MN ,1C M ⊂平面1C MN ,所以AP ∥平面1C MN . ……………………6分 (2)连结AC ,在正方形ABCD 中,AC ⊥BD .又M ,N 分别为棱AB ,BC 的中点,故MN ∥AC . 所以MN ⊥BD . ………8分 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,DD 1⊥平面ABCD ,又MN ⊂平面ABCD , 所以DD 1⊥MN .……………………10分而DD 1∩DB =D ,DD 1,DE ⊂平面BDD 1B 1,所以MN ⊥平面BDD 1B 1.……12分 又MN ⊂平面C 1MN ,所以平面B 1BDD 1⊥平面C 1MN .…………………14分17. 【解答】解:设方案①,②中多边形苗圃的面积分别为S 1,S 2.方案① 设AE =x ,则11(30)2S x x =- …………………… 3分21(30)255222x x +-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦≤(当且仅当x =15时,“=”成立). …………………… 5分方案② 设∠BAE =θ,则2100sin (1cos )0 2S πθθθ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,,. …………………… 8分由'22100(2cos cos 1)0S θθ=+-=得,1cos 2θ=(cos 1θ=-舍去). ………………… 10分因为0, 2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3πθ=,列表:θ0, 3π⎛⎫⎪⎝⎭3π, 32ππ⎛⎫⎪⎝⎭'2S + 0- 2S↗极大值 ↘所以当3πθ=时,2max ()753S =,……………… 12分因为2557532<,所以建苗圃时用方案②,且∠BAE =3π.答:方案①,②苗圃的最大面积分别为22255 7532m m ,,建苗圃时用方案②,且∠BAE =3π.……………… 14分18. 【解答】解:(1)因为2OP AO =,则(2, 2)P ,所以21 2A ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,.代入椭圆方程,得221112a b +=, ① ………………… 2分又椭圆的离心率为22,所以22212b a -=. ②………………… 4分由①②,得a 2=2,b 2=1,故椭圆的方程为2212xy +=. ………………… 6分(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3). 因为2OP AO =,所以P (-2x 1,-2y 1). 因为BP mBC =,所以(-2x 1-x 2,-2y 1-y 2)=m (x 3-x 2,y 3-y 2),即123212322()2()x x m x x y y m y y --=-⎧⎨--=-⎩,,于是3213211212.m x x x m m m y y y m m -⎧⎪⎪⎨-⎪⎪⎩=-,=- ……………… 9分代入椭圆方程,得2221212212121m m x x y y m m m m a b--⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+=, 即22222112212122222222224(1)4(1)1x y x y x x y y m m m a b m ab m a b ⎛⎫⎛⎫--⎛⎫+++-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. ③ ……………… 12分因为A ,B 在椭圆上,所以22221122222211x y x y a b a b+=+=,. ④因为直线OA ,OB 的斜率之积为12-,即121212y y x x ⋅=-,结合②知1212220x x y ya b+=. ⑤ ………… 14分 将④⑤代入③,得2224(1)1m m m -+=,解得52m =.……………… 16分19. 【解答】解:(1)k =0时,()(1) ()3f x x x g x x =+=+,. 由030x x ⎧⎨+⎩,≥≥得0x ≥. ………… 2分此时,原不等式为1(1)(3)2x x x ++≥,即2230x x +-≥,解得32x -≤或1x ≥. 所以原不等式的解集为[1 )+∞,. ………… 5分(2)由方程()()f x x g x =⋅得:(1)3x k x k x x k ++-=-+.①由030x k x k -⎧⎨-+⎩,≥≥得x k ≥,所以0x ≥,10x k -+>.方程①两边平方,整理得222(21)(1)(1)0()k x k x k k x k ----+=≥. ②………… 7分当12k =时,由②得32x =,所以原方程有唯一解. 当12k ≠时,由②得判别式△22(1)(31)k k =+-,i )13k =时,△=0,方程②有两个相等的根4133x =>,所以原方程有唯一的解.………… 10分ii )102k <≤且13k ≠时,方程②整理为[(21)(1)](1)0k x k k x k -++--=,解得1(1)12k k x k+=-,21x k =+.由于△>0,所以12x x ≠,其中21x k k =+>,213012k x k k-=-≥,即1x k ≥. 故原方程有两解.………… 14分iii )12k >时,由ii )知213012k x k k -=<-,即1x k <,故1x 不是原方程的解. 而21x k k =+>,故原方程有唯一解.综上所述:当12k ≥或13k =时,原方程有唯一解; 当102k <≤且13k ≠时,原方程有两解.………… 16分注:ii )中,法2:22021012(21)()30k k x k k h k k ∆>⎧⎪-<⎪⎪-⎨=>⎪-⎪⎪=-<⎩,,,,故方程②两实根均大于k ,所以原方程有两解.20. 【解答】证明:(1)因为21(1)4n n S a =+,① 所以2111(1) 2.4n n S a n --=+,≥② ①-②,得11()(2)02n n n n a a a a n --+--=,≥,…………………… 2分因为数列{a n }的各项均为正数,所以102n n a a n -+>,≥. 从而122n n a a n --=,≥,所以数列{a n }为等差数列. …………………… 4分(2)(I )①中,令n =1,得a 1=1,所以a n =2n -1,S n =n 2. 由21(2)k k k b b S k +=≥得,2112k k b q -=, 所以11221n k n n b b q k q ---==,③ 由21n n n b b S +≥得,4224n k k qn -≥,即2n k n q k -⎛⎫ ⎪⎝⎭≥, ④ 当n =k 时,④恒成立. 当n ≥k +1时,④两边取自然对数,整理得:lnln 1121nk q n k n kk k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-≥≥. ⑤ 设ln ()(1)1x f x x x =>-,则2111ln '()(1)x x f x x -+=-, 记()1ln g t t t =-+,01t <<,则1'()0t g t t-=>, 故()g t 为(0,1)上增函数,所以()(1)0g t g <=,从而'()0f x <,故()f x 为(1 +)∞,上减函数,从而ln1nk n k -的最大值为1ln 1k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭. ⑤中,ln 1ln 12k q k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥,解得211q k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥. …………………… 10分当1n k -≤时,同理有2111q k ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭≤, 所以公比q 的最小值为211k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(整数k ≥2). …………………… 12分(Ⅱ)依题意,*q N ∈.由(2)知,22111, 11q k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈++⎢⎥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦(整数k ≥2), 所以2111q k ⎛⎫+> ⎪⎝⎭≥,21141q k ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭≤≤, 从而{2, 3, 4}q ∈,当q =2时,22111211k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =3,此时7292n n b -=⋅,不符; 当q =3时,22111311k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =2,此时5242n n b -=⋅,不符; 当q =4时,22111411k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =2,此时232n n b -=,符合. 综上,232n n b -=. ………………………… 16分。
(完整版)江苏省南通市2016届高三二模数学试题
南通市2016届高三第二次调研测试数学(I )参考公式:锥体的体积13V Sh =,其中S 为锥体的底面积,h 为高. 一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 1. 设复数z 满足()12i 3z +⋅=(i 为虚数单位),则复数z 的实部为 ▲ .2. 设集合{}1,0,1A =-,11,B a a a ⎧⎫=-+⎨⎬⎩⎭,{}0A B =I ,则实数a 的值为 ▲ .3. 右图是一个算法流程图,则输出的k 的值是 ▲ .4. 为了解一批灯泡(共5000只)的使用寿命,从中随机抽取了100只进行测试,其使用寿命(单位:h )如下表:根据该样本的频数分布,估计该批灯泡使用寿命不低于1100h 的灯泡只数是 ▲ . 5. 电视台组织中学生知识竞赛,共设有5个版块的试题,主题分别是:立德树人、社会主义核心价值观、依法治国理念、中国优秀传统文化、创新能力.某参赛队从中任选2个主题作答,则“立德树人”主题被该队选中的概率是 ▲ . 6. 已知函数()()log a f x x b =+(0,1,R a a b >≠∈)的图像如图所示,则a b +的值是 ▲ . 7. 设函数sin 3yx πω⎛⎫=+⎪⎝⎭(0x π<<),当且仅当12x π=时,y 取得最大值,则正数ω的值为 ▲ .8. 在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q≠±.若135,4,7a a a 成等差数列,则6a 的值是 ▲ . 9. ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,1AB =,2BC =,3BD =,则f x (开始k >9输出k结束k 0k 2k +k 2Y NCD 长度的所有值为 ▲ .10. 在平面直角坐标系xOy 中,过点()2,0P -的直线与圆221x y +=相切于点T ,与圆()(223x a y -+=相交于点,R S ,且PT RS =,则正数a 的值为 ▲ .11. 已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且对于任意的[)0,x ∈+∞,满足()()2f x f x +=,若当[)0,2x ∈时,()21f x x x =--,则函数()1y f x =-在区间[]2,4-上的零点个数为 ▲ .12. 如图,在同一平面内,点A 位于两平行直线,m n 的同侧,且A 到,m n 的距离分别为1,3.点,B C 分别在,m n 上,5AB AC +=u u u r u u u r,则AB AC ⋅u u u r u u u r 的最大值是 ▲ .13. 设实数,x y 满足2214x y -=,则232x xy -的最小值是 ▲ . 14. 若存在,R αβ∈,使得3cos cos 25cos t t αββααβ⎧=+⎪⎨⎪≤≤-⎩,则实数t 的取值范围是 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.15. 在斜三角形ABC 中,tan tan tan tan 1A B A B ++=. (1)求C 的值; (2)若15A =o,AB =ABC ∆的周长.16. 如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,,,M N P 分别为棱11,,AB BC C D 的中点. 求证:(1)//AP 平面1C MN ;(2)平面11B BDD ⊥平面1C MN .A C。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(10)含答案汇总
xy 2 1-2712π-2016年高考模拟试卷(10)南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 .1.设集合{}{}{}4,2,2,1,4,3,2,1===B A U ,则()U C A B I 等于 ▲ . 2.已知R b ∈,若()()12bi i +-为纯虚数,则1bi += ▲ .3.学校为了调查学生在课外读物方面的支出情况,抽取了一个容量为n 的样本,其频率分布直方图如图2所示,其中支出在[50,60)元的同学有30人,则n 的值为 ▲ .4.按照程序框图(如图)执行,第3个输出的数是_____▲_____.5.从3名男同学,2名女同学中任选2人参加体能测试,则选到的2名同学中至少有一名男同学的概率是 ▲ .6. 命题“存在x ∈R ,使x 2+ax ﹣4a <0”为假命题,则实数a 的取值范围是 ▲ .7. 已知函数sin(),(0,0,)y A x A ωφωφπ=+>><的图象如图所示,则该函数的解析式是___▲__.8. 如图,四边形OABC 是边长为1的正方形,点D 在OA 的延长线上,且2OD =,点P 为BCD ∆内(含边界)的动点,设(),,OP OC OD R αβαβ=+∈u u u r u u u r u u u r则αβ+的最大值等于 ▲ .9. 如图,在长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,对角线B 1D 与平面A 1BC 1交于E 点.记四棱锥E -A 1B 1C 1D 1的体积为V 1,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1的体积为V 2,则21V V 的值是 ▲ .10.若曲线()101x y a a a =+>≠且在点()0,2处的切线与直线210x y ++=垂直,则a =__▲___. 11. 实数,x y 满足224545x xy y -+=,设22S x y =+,则maxmin11S S += ▲ .12. 设函数⎩⎨⎧≥<-=1,21,13)(2x x x x x f ,则满足2))((2))((a f a f f =的a 的取值范围为 ▲ .13. 已知圆22:1O x y +=,点C 为直线:220l x y +-=上一点,若圆O 存在一条弦AB 垂直平分线段OC ,则点C 的横坐标的取值范围是 ▲ .14. 各项均为正偶数的数列1a ,2a ,3a ,4a 中,前三项依次成为公差为)0(>d d 的等差数列,后三项依次成为公比为q 的等比数列,若-4a 881=a ,则q 的所有可能的值构成的集合为 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)已知 ,αβ均为锐角,且3sin 5α=,1tan()3αβ-=-. (1)求sin()αβ-的值;(2)求cos β的值. 16.(本小题满分14分)已知三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥底面ABC ,1==2AB AC AA =,分别为11,,B A C C BC 的中点.(2)求证:11BCC B ; (3)求三棱锥A-BCB 1的体积.A 117.(本小题满分14分)如图,有一直径为8米的半圆形空地,现计划种植甲、乙两种水果,已知单位面积种植甲水果的经济价值是种植乙水果经济价值的5倍,但种植甲水果需要有辅助光照.半圆周上的C 处恰有一可旋转光源满足甲水果生长的需要,该光源照射范围是6ECF π∠=,点,E F 在直径AB 上,且6ABC π∠=.(1)若13CE AE 的长;(2)设ACE α∠=, 求该空地产生最大经济价值时种植甲种水果的面积.18.(本小题满分16分)已知椭圆C 的方程为22221(0)x y a b a b+=>>,离心率3e =,过焦点且与长轴垂直的直线被椭圆所截得线段长为1.(1)求椭圆C 的方程;(2)D ,E ,F 为曲线C 上的三个动点, D 在第一象限, E ,F 关于原点对称,且||||DE DF =,问DEF ∆的面积是否存在最小值?若存在,求出此时D 点的坐标;若不存在,请说明理由. 19.(本小题满分16分)设R ∈a ,函数ax x x f -=ln )(. (1)求)(x f 的单调递增区间;(2)设,ax ax x f x ++=2)()(F 问)(F x 是否存在极值,若存在,请求出极值;若不存在,请说明理由; (3)设),(B ),(A 2211y x y x ,是函数ax x f x g +=)()(图象上任意不同的两点,线段AB 的中点为,),(C 00y x 直线AB 的斜率为k .证明:)(0x g k '>.20.(本小题满分16分)对于给定数列{}n c ,如果存在实常数,p q ,使得1(0)n n c pc q p +=+≠对于任意的*n N ∈都成立,我们称这个数列{}n c 是“M 类数列”.(1)若*2,32,n n n a n b n N ==⋅∈,判断数列{},{}n n a b 是否为“M 类数列”,并说明理由;(2)若数列{}n a 是“M 类数列”,则数列1{}n n a a ++、1{}n n a a +⋅是否一定是“M 类数列”,若是的,加以证明;若不是,说明理由;(3)若数列{}n a 满足:*111,32()n n n a a a n N +=+=⋅∈,设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S 的表达式,并判断{}n a 是否是“M 类数列”.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .(选修4-1:几何证明选讲)如图所示,已知⊙O 1与⊙O 2相交于A 、B 两点,过点A 作⊙O 1的切线交⊙O 2于点C ,过点B 作两圆的割线,分别交⊙O 1、⊙O 2于点D 、E ,DE 与AC 相交于点P .(1)求证:AD ∥EC ;(2)若AD 是⊙O 2的切线,且CA =8,PC =2,BD =9,求AD 的长.B .(选修4-2:矩阵与变换)已知线性变换1T 是按逆时针方向旋转90︒的旋转变换,其对应的矩阵为M ,线性变换2T :'2'3x xy y =⎧⎨=⎩对应的矩阵为N .(1)写出矩阵M 、N ;(2)若直线l 在矩阵NM 对应的变换作用下得到方程为y x =的直线,求直线l 的方程.C .(选修4-4:坐标系与参数方程)已知在平面直角坐标系xOy 中,直线l 的参数方程是22x t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩(t 是参数),以原点O 为极点,x 轴正半轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程2cos()4πρθ=+.(1)判断直线l 与曲线C 的位置关系;(2)设M 为曲线C 上任意一点,求x y +的取值范围.D .(选修4-5:不等式选讲)设函数()212--+=x x x f (1)求不等式()2>x f 的解集; (2)若()t t x f R x 211,2-≥∈∀恒成立,求实数t 的取值范围.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答..........,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)网上购物逐步走进大学生活,某大学学生宿舍4人积极参加网购,大家约定:每个人通过掷一枚质地均匀的骰子决定自己去哪家购物,掷出点数为5或6的人去淘宝网购物,掷出点数小于5的人去京东商城购物,且参加者必须从淘宝网和京东商城选择一家购物, (1)求这4个人中恰有1人去淘宝网购物的概率;(2)用,ξη分别表示这4个人中去淘宝网和京东商城购物的人数,集X ξη=,求随机变量X 的分布列与数学期望EX .23.(本小题满分10分)记2(1)(1)(1)222n xx x ++⋅⋅⋅+的展开式中,x 的系数为n a ,2x 的系数为n b ,其中*n N ∈.(1)求n a ;(2)是否存在常数p,q(p<q),使1(1)(1)322n n n p qb =++,对*n N ∈,2n ≥恒成立?证明你的结论 .2016年高考模拟试卷(10) 参考答案 南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1.{134},,. 2. 5.()()12=2(21)bi i b b i +-++-为纯虚数,=2b ⇒-,112=5bi i ⇒+=-; 3.100. 4.5.【解析】依据程序框图输出的A 值依次增大2,所以输出的三个数为1,3,5,故答案为5.5.910.【解析】从3名男同学,2名女同学中任选2人参加体能测试,不同的选法有25C 10=种,全是女同学的选法有1种,所以至少有一名男同学的概率是1911010-=.6.160a -≤≤.【解析】命题:“存在x ∈R ,使x 2+ax ﹣4a <0”为假命题,所以命题的否定是真命题,即240x ax a +-≥恒成立,0160a ∴∆≤∴-≤≤. 7. )62sin(2π+=x y . 8.32.【解析】分别以边OA OC ,所在直线为x y,轴建立如图所示平面直角坐标系,()0)2(10OC OD ==u u u ru u u r ,,, ,设()()P x y OP x y =u u u r ,,,.∴()()()()01202x y αββα=+=,,,,,∴2x y βα==⎧⎨⎩.∴12x y αβ+=+,设12z x y =+,则12y x z =-+.所以z 是直线12y x z =-+在y 轴上的截距.由图形可以看出,当该直线经过()11B ,点时,它在y 轴的截距z 最大,最大为32,∴αβ+的最大值是32.9.91 .【解析】连接F C A D B =1111I ,平面11BC A I 平面11B BDD BF =,因为∈E 平面11BC A ,∈E I 平面11B BDD ,所以BF E ∈,连接BD , 因为F 是11C A 的中点,所以BF 是中线,又根据BD F B 21//1,所以21=EB FE ,所以E 是11BC A ∆的重心,那么点E 到平面1111D C B A 的距离是1BB 的31,所以1131311111BB S V D C B A ⨯⨯=,而121111BB S V D C B A ⨯=,所以9121=V V .10.2e .【解析】1x y a =+的导数为'ln xy a a =,即又曲线在点()0,2处的切线斜率为ln k a =,由于切线与直线210x y ++=垂直,则21ln 12a a e ⎛⎫⋅-=-⇒= ⎪⎝⎭. 11.85.【解析】由224545x xy y -+=得()22455x y xy +=+,又()22222x y xy x y -+≤≤+,所以()()222255555522x y xy x y -+≤+≤++即5554522S S S -≤≤+,所以1010133S ≤≤,max min 11313810105S S +=+=.【解析】设()t f a =,所以2))((2))((a f a f f =化为()22f t t =由函数式得()23121t t t -=<或()22221t t t =≥,所以1t =或1t ≥,即()12f a =或()1f a ≥12a ∴=或23a ≥,因此a 的取值范围为.13.⎪⎭⎫⎝⎛58,0.【解析】由题意分析可知:即以C 为圆心,1为半径的圆与已知圆O 相交,设直线l 上任意一点)22,(00x x C -,则2<OC ,所以2)22(2020<-+x x ,整理得085020<-x x ,所以5800<<x . 14.58{}37,.【解析】设四个数依次为1111,,2,88a a d a d a +++其中1,a d为偶数,因为后三项依次成为公比为q 的等比数列,所以()()()()211114222880388d d a d a d a a d -+=++⇒=>-,所以()()88223880223d d d --<⇒<<,所以d 可能的值为:24,26,28,当24d =时,1512,;3a q ==当26d =时,12085a =(舍去)当24d =时,18168,;7a q ==所以q 的所有可能的值构成的集合为⎭⎬⎫⎩⎨⎧78,35.二、解答题15.(1)Q ,αβ均为锐角,∴02πα<<,02πβ<<,∴22ππαβ-<-<,又1tan()03αβ-=-<,∴02παβ-<-<,sin()0αβ-<,………………… 2分又sin()1tan()cos()3αβαβαβ--==--,22sin ()cos ()1αβαβ-+-=,∴sin()10αβ-=-;………………… 5分(2)由(1)可得cos()αβ-=, …………………7分Q02πα<<,3sin 5α=,∴4cos 5α===, ………………… 9分∴[]cos cos ()cos cos()sin sin()βααβααβααβ=--=-+-………………… 11分43(55=+⨯=………………… 14分16.(1)取AB 中点G ,连DG ,CG ,在三棱柱111ABC A B C -中,1CC ⊥底面ABC ,11BCC B ∴是矩形.………………… 2分∵D ,E 分别为AB 1,CC 1的中点,∴1111//,//22DG BB CE BB , //,DG CE DGCE∴是平行四边形,DE ∴∥GC ………………… 4分∵GC⊂平面ABC,DE⊄平面ABC,∴DE//平面ABC .………………… 6分(2)三棱柱111ABC A B C-中,1CC⊥底面ABC,∴1AF CC⊥=,AB AC F BCQ为中点,AF BC∴⊥又1BC CC C⋂=,11,AF BCC B∴⊥平面………………… 8分,AF AEF⊂又平面∴11AEF BCC B⊥平面平面………………… 10分(3)由(II)得,11,AF BCC B⊥平面在1RT2,22,22ABC AB AC BC AF BC==∴===V由已知,中,111222BCBS BC BB==Vg,111433A BCB BCBV S AF-∴==Vg………………… 14分17..(1)连结AC,已知点C在以AB为直径的半圆周上,所以ABC∆为直角三角形,因为8AB=,6ABCπ∠=,所以3BACπ∠=,4AC=,………………… 2分在ACE∆中由余弦定理2222cosCE AC AE ACAE A=+-,且13CE=,所以213164AE AE=+-,解得1AE=或3AE=,………………… 4分(2)因为2ACBπ∠=,6ECFπ∠=,所以ACEα∠=[0,]3π∈,………………… 6分所以362AFC A ACFπππππαα⎛⎫∠=-∠-∠=--+=-⎪⎝⎭,在ACF∆中由正弦定理得sin sin cossin()2CF AC AC ACA CFAπαα===∠-,所以23CF=,…………8分在ACE∆中,由正弦定理得:sin sin sin()3CE AC ACA AECπα==∠+,所以23sin()3CEπα=+,…………… 10分若产生最大经济效益,则CEFV的面积ECFSD最大,1312sin 2sin()cos 2sin(2)33ECF S CE CF ECF ππααα∆=⋅∠==+++,………………… 12分因为[0,]3πα∈,所以0sin(2)13πα+≤≤.所以当=3πα时,ECF S D取最大值为,此时该地块产生的经济价值最大.………………… 14分18.(1)由题意,c e a ==,又221b a =,可解得2,1a b ==,………………… 2分 因此椭圆的标准方程为2214x y +=.………………… 4分(2)由题意知OD EF ⊥,设:EF y kx =(0)k <,1:OD y x k=- 设111122(,),(,),(,),E x y F x y D x y --由2214x y y kx⎧+=⎪⎨⎪=⎩,消去y 得22(14)4k x +=,所以1||2|EF x == ……………… 7分||OD ==………………… 10分所以1||||2DEF S OD EF ∆===………………… 13分,即21,1k k ==-时,DEFS ∆取最小值,此时D .…………… 16分 19.在区间),0(+∞上,xaxa x x f -=-='11)(. (Ⅰ) xax a x x f -=-='11)(. (1)当0≤a 时,∵0>x ,∴0)(>'x f 恒成立,)(x f 的单调增区间为),0(+∞; (2)当0>a 时,令0)(>'x f ,即01>-x ax ,得ax 10<< ∴)(x f 的单调增区间为)1,0(a综上所述:当0≤a 时,)(x f 的单调增区间为),0(+∞;当0>a 时,)(x f 的单调增区间为)1,0(a. ………………… 4分(Ⅱ) 2ln )(F ax x x +=得)0(1221)(F 2>+=+='x xax ax x x 当0≥a 时,恒有0)(F >'x ∴)(F x 在),0(+∞上为单调增函数,故)(F x 在),0(+∞上无极值; ………………… 6分当0<a 时,令0)(F ='x ,得ax 21-=)(F 0)(F )21,0(x x ax ,,>'-∈单调递增, )(F 0)(F )21(x x ax ,,,<'∞+-∈单调递减. ∴2121ln )21(F )(F --=-=a a x 极大值 )(F x 无极小值综上所述:当0≥a 时,)(F x 无极值;当0<a 时,)(F x 有极大值2121ln --a ,无极小值.………………… 8分 (Ⅲ)证明:12121212ln ln x x x x x x y y k --=--=, 又2210x x x +=,所以210021|)(ln )(0x x x x x g x x +=='='=, 要证)(0x g k '>,即证2112122ln ln x x x x x x +>--,………………… 10分不妨设210x x <<,即证211212)(2ln ln x x x x x x +->-,即证1)1(2ln 121212+->x x x x x x ,设112>=x x t ,即证:1421)1(2ln +-=+->t t t t , 也就是要证:0214ln >-++t t ,其中),1(+∞∈t ,………………… 12分 事实上:设))(1,(t 214ln )(+∞∈-++=t t t k ,则0)1()1()1(4)1()1(41)(22222>+-=+-+=+-='t t t t t t t t t t k , 所以)(t k 在),1(+∞上单调递增,因此0)1()(=>k t k ,即结论成立.………………… 16分 20.(1)因为12n n a a +=+,12p q ==,是“M 类数列”,…………………2分 12n n b b +=,20p q ==,是“M 类数列”.…………………4分.(2)因为{}n a 是“M 类数列”,所以1n n a pa q +=+,2+1n n a pa q +=+,所以121+()2n n n n a a p a a q +++=++,因此,1{}n n a a ++是“M 类数列”.…………………7分 因为{}n a 是“M 类数列”,所以1n n a pa q +=+,2+1n n a pa q +=+,所以221211()()n n n n n n a a p a a pq a a q ++++=+++,当0q =时,是“M 类数列”;…………………9分 当0q ≠时,不是“M 类数列”;…………………10分(3)当n 为偶数时,2+113(222)22n n n S -=+++=-L , 当n 为奇数时,24+111+3(222)23n n n S -=+++=-L ,所以112(2,)23(21,n n n n k k Z S n k k Z ++⎧=∈⎪=⎨-=-∈⎪⎩-2,,).…………………12分当n 为偶数时,+1122(23)21n n nn n n a S S -=-=---=+,当n 为奇数时,+1123(22)213)n n nn n n a S S n -=-=---=-≥(,…………………14分所以21(2,)21(21,n n nn k k Z a n k k Z ⎧+=∈⎪=⎨-=-∈⎪⎩,,)假设{}n a 是“M 类数列”,当n 为偶数时,1121(21)2,3n nn n a pa q p q p q ++=-=+=++⇒==-, 当n 为奇数时,1121(21)2,3n nn n a pa q p q p q ++=+=+=-+⇒==,得出矛盾,所以{}n a 不是“M 类数列”.…………………16分第Ⅱ卷(附加题,共40分)21A .(1)连接AB ,∵AC 是⊙O 1的切线,∴∠BAC =∠D .………………… 2分 又∵∠BAC =∠E ,∴∠D =∠E . ∴AD ∥EC .………………… 4分(2)如图,∵PA 是⊙O 1的切线,PD 是⊙O 1的割线,∴PA 2=PB·PD, PA =AC -PC =6,即62=PB·(PB +9),∴PB =3. ………………… 6分在⊙O 2中,PA·PC=BP·PE.∴PE =4.………………… 8分∵AD 是⊙O 2的切线,DE 是⊙O 2的割线,且DE =DB +BP +PE =9+3+4=16,∴AD 2=DB·DE=9×16,∴AD =12.………………… 10分 B .(1)(Ⅰ)0110M -⎛⎫=⎪⎝⎭, ………………… 2分2003N ⎛⎫= ⎪⎝⎭. ………………… 4分(Ⅱ)0230NM -⎛⎫=⎪⎝⎭, ………………… 6分由02'30'x x y y -⎛⎫⎛⎫⎛⎫= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭得2'3'y x x y -=⎧⎨=⎩, ………………… 8分 由题意得''y x =得32x y =-,所以直线l 的方程为320x y +=. ………………… 10分 C .(1)直线l的普通方程为0x y -+=,………………… 2分曲线C的直角坐标系下的方程为22((1x y ++=,………………… 4分圆心22-到直线0x y -+=的距离为51d ==>, 所以直线l 与曲线C 的位置关系为相离. ………………… 6分 (2)设(cos ,sin )22M θθ+-+,………………… 8分则cos sin )[4x y πθθθ+=+=+∈.………………… 10分D .(1)由题意得()13,2131,223,2x x f x x x x x ⎧---⎪⎪=⎨--≤⎪⎪+≥⎩p p , 当12x -p 时,不等式化为-x-3>2,解得x<-5,∴x<-5,………………… 2分 当122x -≤p 时,不等式化为3x-1>2,解得x>1,∴1<x<2,………………… 4分 当x ≥2时,不等式化为x+3>2,解得x>-1,∴x ≥2,综上,不等式的解集为{}15x x x -f p 或. ………………… 6分………………… 10分22.依题意,这44个人中恰有i 人去淘宝网购物”为事件(0,1,2,3,4)i A i =,则(1)这4个人中恰有1人去淘宝网购物的概率 113141232()()()3381P A C ==. ………………… 2分 (2)易知X 的所有可能取值为0,3,4.0044400444121216117(0)()()()()()()3333818181P X P A P A C C ==+=+=+=,………………… 4分1133311344121232840(3)()()()()()()3333818181P X P A P A C C ==+=+=+=, ………………… 6分222241224(4)()()()3381P X P A C ====. ………………… 8分 所以X 的分布列是X0 3 4 P17814081 2481 随机变量ξ的数学期望0348181813EX =⨯+⨯+⨯=. ………………… 10分23. (1)根据多项式乘法运算法则,得;………………… 2分(2)计算得,………………… 4分代入,解得p=-2,q=-1, ………………… 6分下面用数学归纳法证明,①当n=2时,b2=,结论成立;②设n=k 时成立,即,则当n=k+1时, b k+1=b k +,由①②可得结论成立. ………………… 10分。
江苏省南通市2016届高三数学全真模拟试题6
(第4题)2016年数学全真模拟试卷六试题Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上......... 1. 已知集合{}1 3 5 9U =,,,,{}1 3 9A =,,,{}1 9B =,,则()UA B = ▲ .【答案】{5}2. 已知复数z 满足(z 2)i 1i -=+(i 为虚数单位),则复数z 的模是 ▲ .3. 已知函数()a f x x =在1x =处的导数为2-,则实数a 的值是 ▲ .【答案】24. 右图是某算法的流程图,则输出的i 的值为 ▲ . 【答案】75. 有红心1,2,3和黑桃4,5这5张扑克牌,现从中随机抽取一张, 则抽到的牌为红心的概率是 ▲ . 【答案】356. 某单位在岗职工624人,为了调查工人用于上班途中的时间,决定采用系统抽样的方法抽取10 %的工人进行调查.首先 在总体中随机剔除4人,将剩下的620名职工编号(分别为 000,001,002,…,619),若样本中的最小编号是007, 则样本中的最大编号是 ▲ .【答案】6177. 在平面直角坐标系xOy 中,已知角()π4α+的终边经过点(1P ,则tan α的值为 ▲ . 【答案】28. 已知0x >,0y >,且2520x y +=,则lg lg x y +的最大值为 ▲ . 【答案】19. 已知等比数列{}n a 的前n 项和为3 ()n n S k k =-∈*N ,则2k a 的值为 ▲ . 【答案】610. 已知()y f x =是R 上的奇函数,且0x >时,()1f x =,则不等式2()(0)f x x f -<的解集为▲ .【答案】(0,1)【解析】易得2()0f x x -<,即20x x -<,解得x ∈(0,1).11. 设向量a ()cos 25sin 25=,,b ()sin 20cos 20=,,若t 是实数,且t =+u a b ,则u 的最小值为▲ .【解析】因为()22222221212sin 4512t t t t t t =+=++⋅=++=+≥u a b a b a b ,所以u 的最小.12.某同学的作业不小心被墨水玷污,经仔细辨认,整理出以下两条有效信息:①题目:“在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2221x y +=的左顶点为A ,过点A 作两条斜率之积为2的射线与椭圆交于B ,C ,…”②解:设AB 的斜率为k ,…点B ()222122 1212k k k k-++,,D ()5 03-,,…” 据此,请你写出直线CD 的斜率为 ▲ .(用k 表示) 【答案】2324k k +【解析】将点B ()222122 1212k k k k -++,用2k 代替得点C 的坐标()22284 88k k k k -++,,从而直线CD 的斜率为2324k k +.13.使“a b <”成立的必要不充分条件是“ ▲ ”.(填上所有满足题意的序号)①0x ∀>,a b x +≤; ②0x ∃≥,a x b +<; ③0x ∀≥,a b x <+; ④0x ∃>,a x b +≤. 【答案】①【解析】①⇔0x ∀>,a b x -≤,从而0a b -≤,即a b ≤; ②⇔0x ∃≥,b a x ->,从而0b a ->,即a b <; ③⇔0x ∀≥,a b x -<,从而0a b -<,即a b <; ④⇔0x ∃>,b a x -≥,从而0b a ->,即a b <.ABCMDP(第16题)14. 在△ABC 中,已知sin A =13sin B sin C ,cos A =13cos B cos C ,则tan A +tan B +tan C 的值为 ▲ .【答案】196【解析】依题意cos A -sin A =13cos B cos C -13sin B sin C ,即cos A -sin A =13cos ()B C +, 即cos A -sin A =-13cos A ,所以tan A 14=,又易得tan A =tan B tan C , 而tan A +tan B +tan C =tan A tan B tan C ,所以tan A +tan B +tan C =tan 2A 196=.二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本题满分14分)如图,在四棱锥P —ABCD 中,AD // BC ,且AD =2BC ,AD ⊥CD ,PA =PD ,M 为棱AD 的中点. (1)求证:CD //平面PBM ; (2)求证:平面PAD ⊥平面PBM .证明:(1)因为AD // BC ,且AD =2BC , 所以四边形BCDM 为平行四边形, 故CD // BM ,又CD ⊄平面PBM ,BM ⊂平面PBM , 所以CD //平面PBM ;(6分) (2)因为PA =PD ,点M 为棱AD 的中点, 所以PM ⊥AD , 又AD ⊥CD ,CD // BM ,故AD ⊥BM ,而PMBM M =,PM 、BM ⊂平面PBM ,所以AD ⊥平面PBM , 又AD ⊂平面PAD ,所以平面PAD ⊥平面PBM .(14分)16.(本题满分14分)在△ABC 中,6BC =,2AB AC ⋅=.(1)求证:△ABC 三边的平方和为定值; (2)当△ABC 的面积最大时,求cos B 的值.证明:(1)因为2AB AC ⋅=,所以cos 2AB AC A ⋅⋅=.(3分)在△ABC 中,由余弦定理得2222cos BC AB AC AB AC A =+-⋅⋅, 即222(6)4AB AC =+-,于是2210AB AC +=, 故22210616AB BC AC ++=+=为定值.(6分) 解:(2)由(1)知2210AB AC +=,所以2252AB AC AB AC +⋅=≤,当且仅当AB AC =时取“=”号.(8分)因为cos 2AB AC A ⋅⋅=,所以2cos A AB AC=⋅, 从而2224sin 1cos 1A A AB AC=-=-⋅.(10分) △ABC 的面积22114sin 122S AB AC A AB AC AB AC =⋅⋅=⋅⋅-⋅ 2221114254222AB AC =--=≤,(12分) 当且仅当AB AC =时取“”号.因为2210AB AC +=,所以当AB AC =时,5AB AC ==, 故6302cos 25BCB AB ===(14分)17.(本题满分14分)某生物探测器在水中逆流行进时,所消耗的能量为n E cv T =,其中v 为行进时相对于水的速 度,T 为行进时的时间(单位:小时),c 为常数,n 为能量次级数.如果水的速度为4 km/h , 该生物探测器在水中逆流行进200 km . (1)求T 关于v 的函数关系式;(2)(i)当能量次级数为2时,求该探测器消耗的最少能量;(ii)当能量次级数为3时,试确定v 的大小,使该探测器消耗的能量最少.解:(1)由题意得,该探测器相对于河岸的速度为200T,又该探测器相对于河岸的速度比相对于水的速度小4 km/h ,即4v -, 所以200T=4v -,即2004T v =-,4v >;(4分)(2)(ⅰ) 当能量次级数为2时,由(1)知22004v E c v =⋅-,4v >,[]2(4)42004v c v -+=⋅-16200(4)84c v v ⎡⎤=⋅-++⎢⎥-⎣⎦2008c ⎡⎤⋅⎢⎥⎣⎦≥3200c =(当且仅当1644v v -=-即8v =km/h 时,取等号)(9分)(ⅱ) 当能量次级数为3时,由(1)知32004v E c v =⋅-,4v >, 所以222(6)2000(4)v v E c v -'=⋅=-得6v =,当6v <时,0E '<;当6v >时,0E '>, 所以当6v =时,min E 21600c =.答:(ⅰ) 该探测器消耗的最少能量为3200c ;(ⅱ) 6v =km/h 时,该探测器消耗的能量最少.(14分)18.(本题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :9x 2+y 2=m 2(m >0),直线l 不过原点O 且不平行于坐标轴,且与椭圆C 有两个交点A ,B ,记线段AB 的中点为M . (1)求证:直线OM 的斜率与l 的斜率的乘积为定值; (2)若直线l 过点()3m m ,,延长OM 与椭圆C 交于点P .问:四边形OAPB 能否为平行四边形?若能,求直线l 的斜率;若不能,说明理由. (1)证明:设直线l 的斜率为k ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),M (x M ,y M ).则222112222299x y m x y m ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,,,两式相减得()()()()1212121290x x x x y y y y -++-+=, 整理得()()()()121212129y y y y x x x x -+=--+,即k OM ⋅k =-9,得证.(6分)(2)四边形OAPB 能为平行四边形.(8分)因为直线l 过点()3m m ,,且l 不过原点且与椭圆C 有两个交点,则k >0,k ≠3,由(1)得直线OM 的方程为9y x k=-,设点P 的横坐标为x P ,由22299y x k x y m ⎧=-⎪⎨⎪+=⎩,得,P x (10分)将点()3m m ,的坐标代入l 的方程y =kx +b 得(3)3k mb -=,因此()2(3)39M k k mx k -=+, (12分)四边形OAPB 为平行四边形当且仅当线段AB 与线段OP 互相平分, 即x P =2x M()2(3)239k k m k -=⨯+,解得14k =,24k =+所以当l的斜率为4或4+OAPB 为平行四边形.(16分)19.(本题满分16分)设函数()f x ,()g x 的定义域均为R ,且()f x 是奇函数,()g x 是偶函数,()()f x g x + e x =,其中e 为自然对数的底数. (1)求()f x ,()g x 的表达式;(2)设0a ≤,1b ≥,0x >,证明:()()(1)()(1)f x ag x a bg x b x+-<<+-. 解:(1)由()()f x g x +e x =得,()()f x g x -+-e x -=, 因为()f x 是奇函数,()g x 是偶函数, 所以()()f x g x -+e x -=,从而e e ()2x x f x --=,e +e ()2x xg x -=(4分)(2)当0x >时,e 10e 1x x -><<,, 所以()0f x >,e +e ()12x xg x -=.(6分) 由(1)得,e +e ()()2x x f x g x -'==,e e ()()2x xg x f x --'==,(8分)当0x >时,()()(1)()()(1)f x ag x a f x axg x a x x>+-⇔>+-,()()(1)()()(1)f x bg x b f x bxg x b x x<+-⇔<+-,设函数()()()(1)P x f x cxg x c x =-+-,(10分)则[][]()()()()(1)(1)()1()P x f x c g x xg x c c g x cxf x '''=-++-=---,(12分)若0c ≤,0x >,则()0P x '>,故()P x 为[)0+∞,上增函数, 所以()(0)0P x P >=,若1c ≥,0x >,则()0P x '<,故()P x 为[)0+∞,上减函数, 所以()(0)0P x P <=, 综上知,()()(1)()(1)f x ag x a bg x b x+-<<+-.(16分) 20.(本题满分16分)设()k f n 为关于n 的k ()k ∈N 次多项式.数列{a n }的首项11a =,前n 项和为n S .对于任意的正整数n ,()n n k a S f n +=都成立.(1)若0k =,求证:数列{a n }是等比数列;(2)试确定所有的自然数k ,使得数列{a n }能成等差数列.解:(1)若0k =,则()k f n 即0()f n 为常数,不妨设0()f n c =(c 为常数). 因为()n n k a S f n +=恒成立,所以11a S c +=,即122c a ==. 而且当2n ≥时,2n n a S +=, ① 112n n a S --+=,② ①-②得 120(2)n n a a n n --=∈N ,≥.若a n =0,则1=0n a -,…,a 1=0,与已知矛盾,所以*0()n a n ≠∈N . 故数列{a n }是首项为1,公比为12的等比数列.(4分)(2)(i) 若k =0,由(1)知,不符题意,舍去.(6分) (ii) 若k =1,设1()f n bn c =+(b ,c 为常数), 当2n ≥时,n n a S bn c +=+, ③ 11(1)n n a S b n c --+=-+, ④③-④得 12(2)n n a a b n n --=∈N ,≥.要使数列{a n }是公差为d (d 为常数)的等差数列,必须有n a b d =-(常数), 而a 1=1,故{a n }只能是常数数列,通项公式为a n =1()*n ∈N ,故当k =1时,数列{a n }能成等差数列,其通项公式为a n =1()*n ∈N ,此时 1()1f n n =+.(9分)(iii) 若k =2,设22()f n an bn c =++(0a ≠,a ,b ,c 是常数), 当2n ≥时,2n n a S an bn c +=++, ⑤ 211(1)(1)n n a S a n b n c --+=-+-+, ⑥ ⑤-⑥得 122(2)n n a a an b a n n --=+-∈N ,≥,要使数列{a n }是公差为d (d 为常数)的等差数列,必须有2n a an b a d =+--,且d =2a ,考虑到a 1=1,所以1(1)2221n a n a an a =+-⋅=-+()*n ∈N .故当k =2时,数列{a n }能成等差数列,其通项公式为221n a an a =-+()*n ∈N , 此时22()(1)12f n an a n a =+++-(a 为非零常数).(12分)(iv) 当3k ≥时,若数列{a n }能成等差数列,则n n a S +的表达式中n 的最高次数为2, 故数列{a n }不能成等差数列.(14分)综上得,当且仅当k =1或2时,数列{a n }能成等差数列.(16分)试题Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.................... 若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .选修4—1:几何证明选讲 (本小题满分10分)如图,C ,D 是直径为AB 的半圆上的两个不同的点,AC 与BD 交于点E ,点F 在弦BD 上, 且△ACD ∽△BCF ,证明:△ABC ∽△DFC . 证明:因为△ACD ∽△BCF , 所以∠ACD =∠BCF ,故∠ACD ACF +∠=∠BCF ACF +∠, 即∠DCF =∠BCE , 又∠BDC =∠BAC ,所以△ABC ∽△DFC .(10分)B .选修4—2:矩阵与变换 (本小题满分10分)设x 为实数.若矩阵M 152x -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦为不可逆矩阵,求2M . 解:依题意,10x =-,(4分)所以2M 15159452102101890---⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎣⎦.(10分)C .选修4—4:极坐标与参数方程 (本小题满分10分)已知极坐标系中的曲线2cos sin ρθθ=与曲线()πsin 4ρθ+=交于A ,B 两点,求线段AB 的长.解:曲线2cos sin ρθθ=化为2x y =;(4分) ()πsin 4ρθ+=同样可化为2x y +=,(8分)联立方程组,解得A (1,1), B (-2,4), 所以AB =(10分)D .选修4—5:不等式选讲 (本小题满分10分)设123 a a a ,,均为正数,且1231a a a ++=,求证:1231119.a a a ++≥B(第21题A )ABCD1A1B1C 1DP(第22题)证明:因为123 a a a ,,均为正数,且1231a a a ++=,所以123111a a a ++()123123111()a a a a a a =++++()()1133123123111339a a a a a a ⋅=≥,(当且仅当12313a a a ===时等号成立)(8分)所以1239111a a a ++≥.(10分)【必做题】第22、23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出 文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,1AB =,11 (01)A P A C λλ=<<. (1)若12λ=,求直线PB 与PD 所成角的正弦值;(2)若直线1A C ⊥平面PBD ,求实数λ的值.解:如图,以D 为坐标原点,分别以DA ,DC ,D D 1为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系O xyz -, 则A (1,0,0),B (1,1,0),C (0,1,0),D (0,0,0),A 1(1,0,1),B 1(1,1,1), C 1(0,1,1),D 1(0,0,1),(1)由12λ=得()111 222P ,,, 所以()()111111 222222PB PD =-=---,,,,,, 所以1111444cos 3PB PD --+⋅==-,所以,直线PB 与PD .(5分)(2)易得()11 1 1A C =--,,, 由11(1 1 1)A P A C λλ==--,,得,(1 1)P λλλ--,,, 此时( 1 1)BP λλλ=---,,, 因为1AC PBD ⊥平面,所以1BP AC ⊥, 从而10A C BP ⋅=,即 110λλλ+-+-=,解得23λ=.(10分)WORD 完整版----可编辑----教育资料分享----完整版学习资料分享----23.(本小题满分10分)设i 为虚数单位,n 为正整数.(1)证明:(cos isin )cos isin n x x nx nx +=+;(2)结合等式“[][]1(cos isin )(1cos )isin n nx x x x ++=++”证明:121C cos C cos 2C cos n n n n x x nx +++⋅⋅⋅+2cos cos 22n n x nx =. 证明:(1)①当1n =时,cos isin cos isin x x x x +=+,即证; ②假设当n k =时,(cos isin )cos isin k x x kx kx +=+成立, 则当1n k =+时,()1(cos isin )cos isin (cos isin )k x x kx kx x x ++=++ ()()cos cos sin sin sin cos sin cos i kx x kx x kx x x kx =-++ ()()cos 1isin 1k x k x =+++,故命题对1n k =+时也成立,由①②得,(cos isin )cos isin n x x nx nx +=+;(5分)(2)由(1)知,[]001(cos isin )C (cos isin )C (cos isin )n nn rr r n n r r x x x x rx rx ==++=+=+∑∑,其实部为121C cos C cos 2C cos n n n n x x nx +++⋅⋅⋅+;[](1cos )isin n x x ++=()()22cos 2isin cos 2cos cos isin 222222nnn n x x xx x x +=+ ()2cos cos isin 222n n x nx nx =+, 其实部为2cos cos 22n n x nx , 根据两个复数相等,其实部也相等可得:121C cos C cos 2C cos n n n n x x nx +++⋅⋅⋅+2cos cos 22n n x nx =.(10分)。
2016年江苏省南通市高考数学全真模拟试卷(5)
2016年江苏省南通市高考数学全真模拟试卷(5)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.1.(5.00分)已知集合A={1},B={1,9},则A∪B=.2.(5.00分)已知实数a,b满足(9+3i)(a+bi)=10+4i(其中i为虚数单位),则a+b的值为.3.(5.00分)对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,样本容量为400,右图为检测结果的频率分布直方图,根据产品标准,单件产品长度在区间[25,30)的为一等品,在区间[20,25)和[30,35)的为二等品,其余均为三等品,则样本中三等品的件数为.4.(5.00分)在长为12cm的线段AB上任取一点C.现作一矩形,邻边长分别等于线段AC,CB的长,则该矩形面积大于32cm2的概率为.5.(5.00分)如图是某校限时12min跑体能达标测试中计算每一位参加测试的学生所跑路程S(单位:m)及时间t(单位:min)的流程图,每跑完一圈(400m),计一次路程,12min内达标或超过12min则停止计程.某同学成功通过该项测试,则该同学所跑路程至少为m.6.(5.00分)已知向量,满足||=1,||=3,+=(,1),则|﹣|=.7.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,“双曲线C的标准方程为﹣=1”是“双曲线C的渐近线方程为y=±x”成立的条件.(填“充要”、“充分非必要”、“必要非充分”、“非充分非必要”中的一种)8.(5.00分)设a,b,c为空间中三条不同的直线,给出如下两个命题:①若a∥b,b⊥c,则a⊥c;②若a⊥b,b⊥c,则a∥c.试类比以上某个命题,写出一个正确的命题:设α,β,γ为三个不同的平面,.9.(5.00分)若函数是偶函数,则实数a的值为.10.(5.00分)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集是.11.(5.00分)在四面体ABCD中,AB⊥平面BCD,CD⊥平面ABC,且AB=BC=CD=1cm,则四面体ABCD的外接球的表面积为cm2.12.(5.00分)已知正五边形ABCDE的边长为,则的值为.13.(5.00分)设集合A={x|x(x﹣a)<0},B={x|x2﹣7x﹣18<0},若A⊆B,则实数a的取值范围为.14.(5.00分)已知两个等比数列{a n},{b n}满足a1=a(a>0),b1﹣a1=1,b2﹣a2=2,b3﹣a3=3,若数列{a n}唯一,则a=.二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14.00分)△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的所对边的长,若acosB=1,bsinA=,且A﹣B=.(1)求a的值;(2)求tanA的值.16.(14.00分)如图,在四面体ABCD中,AD=BD,∠ABC=90°,点E,F分别为棱AB,AC上的点,点G为棱AD的中点,且平面EFG∥平面BCD.求证:(1)EF=BC;(2)平面EFD⊥平面ABC.17.(14.00分)已知函数f(x)=x3+ax+b的图象关于坐标原点对称,且与x轴相切.(1)求实数a,b的值.(2)是否存在正实数m,n,使函数g(x)=3﹣|f(x)|在区间[m,n]上的值域仍为[m,n]?若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.18.(16.00分)如图是一块平行四边形园地ABCD,经测量,AB=20m,BC=10m,∠ABC=120°.拟过线段AB上一点E设计一条直路EF(点F在四边形ABCD的边上,不计路的宽度),将该园地分为面积之比为3:1的左、右两部分,分别种植不同的花卉.设EB=x,EF=y(单位:m)(1)当点F与点C重合时,试确定点E的位置;(2)求y关于x的函数关系式;(3)试确定点E,F的位置,使直路EF长度最短.19.(16.00分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:3x+2y﹣8=0,圆M:(x ﹣3)2+(y﹣2)2=1.(1)设A,B分别为直线l与圆M上的点,求线段AB长度的取值范围;(2)试直接写出一个圆N(异于圆M)的方程(不必写出过程),使得过直线l 上任一点P均可作圆M与圆N的切线,切点分别为T M,T N,且PT M=PT N;(3)求证:存在无穷多个圆N(异于圆M),满足对每一个圆N,过直线l上任一点P均可作圆M与圆N的切线,切点分别为T M,T N,且PT M=PT N.20.(16.00分)定义:从一个数列{a n}中抽取若干项(不少于三项)按其在{a n}中的次序排列的一列数叫做{a n}的子数列,成等差(比)的子数列叫做{a n}的等差(比)子列.(1)求数列1,,,,的等比子列;(2)设数列{a n}是各项均为实数的等比数列,且公比q≠1.(i)试给出一个{a n},使其存在无穷项的等差子列(不必写出过程);(ii)若{a n}存在无穷项的等差子列,求q的所有可能值.[选做题]本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[几何证明选讲]21.(10.00分)如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,M为线段OA上一点,BM 的延长线交⊙O于点N,过点N的切线交CA的延长线于点P.求证:PM2=PA•PC.B.[矩阵与变换]22.(10.00分)已知a,b∈R,矩阵所对应的变换T A将直线2x﹣y﹣3=0变换为自身,求实数a,b的值.C.[极坐标与参数方程]23.设直线l:(l为参数)与曲线C:(t为参数,实数a≠0)交于不同两点,求实数a的取值范围.D.[不等式选讲]24.求不等式.二、[必做题]第22、23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.(10.00分)如图,正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,设AD=1,D1D=λ(λ>0),若棱C1C上存在唯一的一点P满足A1P⊥PB,求实数λ的值.26.(10.00分)设n是给定的正整数,有序数组(a1,a2,…,a2n)同时满足下列条件:①a i∈{1,﹣1},i=1,2,…,2n;②对任意的1≤k≤l≤n,都有.(1)记A n为满足“对任意的1≤k≤n,都有a2k+a2k=0”的有序数组(a1,a2,…,﹣1a2n)的个数,求A n;(2)记B n为满足“存在1≤k≤n,使得a2k+a2k≠0”的有序数组(a1,a2,…,a2n)﹣1的个数,求B n.2016年江苏省南通市高考数学全真模拟试卷(5)参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案直接填写在答题卡相应位置上.1.(5.00分)已知集合A={1},B={1,9},则A∪B={1,9} .【分析】根据集合A和B,找出既属于集合A,又属于集合B的元素,即可确定出两集合的并集.【解答】解:∵A={1},B={1,9},∴A∪B={1,9}.故答案为:{1,9}【点评】此题考查了并集及其运算,熟练掌握并集的意义是解本题的关键.2.(5.00分)已知实数a,b满足(9+3i)(a+bi)=10+4i(其中i为虚数单位),则a+b的值为.【分析】利用复数的运算法则、复数相等即可得出.【解答】解:∵(9+3i)(a+bi)=10+4i,∴9a﹣3b+(3a+9b)i=10+4i,∴9a﹣3b=10,3a+9b=4,解得a=,b=,∴a+b=.故答案为:.【点评】本题考查了复数的运算法则、复数相等,考查了计算能力,属于基础题.3.(5.00分)对一批产品的长度(单位:毫米)进行抽样检测,样本容量为400,右图为检测结果的频率分布直方图,根据产品标准,单件产品长度在区间[25,30)的为一等品,在区间[20,25)和[30,35)的为二等品,其余均为三等品,则样本中三等品的件数为100.【分析】由频率分布直方图可知,算出三等品所占的比例乘以样本容量得出三等品的件数.【解答】解:根据频率分布直方图可知,三等品的数量是[(0.0125+0.025+0.0125)×5]×400=100(件).故答案为:100【点评】本题主要考查频率分布直方图的读图能力,属于简单题型,注意纵坐标意义.4.(5.00分)在长为12cm的线段AB上任取一点C.现作一矩形,邻边长分别等于线段AC,CB的长,则该矩形面积大于32cm2的概率为.【分析】求出矩形面积大约8的等价条件,根据几何概型的概率公式即可得到结论.【解答】解:设AC=x,则CB=12﹣x,则矩形的面积S=x(12﹣x),由x(12﹣x)>32得x2﹣12x+32<0,解得4<x<8,根据几何概型的概率公式可得所求的概率P==,故答案为:.【点评】本题主要考查几何概型的概率的计算,利用条件求出矩形面积大于32cm2的等价条件是解决本题的关键.5.(5.00分)如图是某校限时12min跑体能达标测试中计算每一位参加测试的学生所跑路程S(单位:m)及时间t(单位:min)的流程图,每跑完一圈(400m),计一次路程,12min内达标或超过12min则停止计程.某同学成功通过该项测试,则该同学所跑路程至少为2000m.【分析】12min内达标或超过12min则停止计程,结合程序框图可知,该同学成功通过该项测试所跑路程至少为2000m.【解答】解:模拟执行程序框图,可得S=0,t=0满足条件S≤2000且t≤12,S=S+400=400满足条件S≤2000且t≤12,S=S+400=800满足条件S≤2000且t≤12,S=S+400=1200满足条件S≤2000且t≤12,S=S+400=1600满足条件S≤2000且t≤12,S=S+400=2000满足条件S≤2000且t≤12,S=S+400=2400不满足条件S≤2000且t≤12,退出循环,输出S的值为2400m,因为12min内达标或超过12min则停止计程,该同学成功通过该项测试,故由程序运行可知该同学所跑路程至少为2000m.故答案为:2000.【点评】本题主要考查了程序框图和算法,正确理解题意,搞清程序框图的算法功能是解决本题的关键,属于基础题.6.(5.00分)已知向量,满足||=1,||=3,+=(,1),则|﹣|=4.【分析】计算得出,再计算()2,开方即可.【解答】解:()2=+2+=10+2.∵+=(,1),∴()2=4,∴10+2=4.解得=﹣3.∴()2=﹣2+=10﹣2=16.∴|﹣|=4.故答案为4.【点评】本题考查了平面向量的数量级运算,属于基础题.7.(5.00分)在平面直角坐标系xOy中,“双曲线C的标准方程为﹣=1”是“双曲线C的渐近线方程为y=±x”成立的充分非必要条件.(填“充要”、“充分非必要”、“必要非充分”、“非充分非必要”中的一种)【分析】利用双曲线的渐近线的定义及其求法即可判断出结论.【解答】解:双曲线C的标准方程为﹣=1”可得:“双曲线C的渐近线方程为y=±x”,反之不成立,例如双曲线=1是渐近线方程仍然为y=±x.∴,“双曲线C的标准方程为﹣=1”是“双曲线C的渐近线方程为y=±x”成立的充分非必要条件.故答案为:充分非必要.【点评】本题考查了双曲线的标准方程及其性质、简易逻辑的判定方法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.8.(5.00分)设a,b,c为空间中三条不同的直线,给出如下两个命题:①若a∥b,b⊥c,则a⊥c;②若a⊥b,b⊥c,则a∥c.试类比以上某个命题,写出一个正确的命题:设α,β,γ为三个不同的平面,若α∥β,β⊥γ,则α⊥γ.【分析】根据已知的两个命题,类比:一个平面垂直于两个平行平面中的一个,也垂直于另一个,是正确的;若类比α⊥β,β⊥γ,则α∥γ是错误的.【解答】解:由已知可以类比①为若α∥β,β⊥γ,则α⊥γ;由面面平行和面面垂直的性质定理以及面面垂直的判定定理可以判断是正确命题;故答案为:若α∥β,β⊥γ,则α⊥γ.【点评】本题考查空间中直线与平面之间的位置关系,解题的关键是有着较好的空间想像能力,以及对每个命题涉及的定理定义等熟练掌握并能灵活运用它们解题9.(5.00分)若函数是偶函数,则实数a的值为﹣.【分析】由题意可得,f(﹣)=f(),从而可求得实数a的值.【解答】解:∵f(x)=asin(x+)+sin(x﹣)为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),∴f(﹣)=f(),即﹣=a,∴a=﹣.故答案为:﹣.【点评】本题考查正弦函数的奇偶性,考查特值法的应用,属于基础题.10.(5.00分)设奇函数f(x)在(0,+∞)上为增函数,且f(1)=0,则不等式的解集是(﹣1,0)∪(0,1).【分析】由函数f(x)是奇函数,将原等式转化为f(x)x<0,反映在图象上,即自变量与函数值异号,然后根据条件作出一函数图象,由数形结合法求解.【解答】解:∵函数f(x)是奇函数∴f(﹣x)=﹣f(x)∴不等式可转化为:f(x)x<0根据条件可作一函数图象:∴不等式的解集是(﹣1,0)∪(0,1)故答案为:(﹣1,0)∪(0,1)【点评】本题主要考查函数的奇偶性转化不等式及数形结合法解不等式问题.11.(5.00分)在四面体ABCD中,AB⊥平面BCD,CD⊥平面ABC,且AB=BC=CD=1cm,则四面体ABCD的外接球的表面积为3πcm2.【分析】把四面体扩展为正方体,求出正方体的对角线的长,就是外接球的直径,然后求出表面积.【解答】解:由题意可知几何体是正方体的一部分,如图,正方体的对角线的长,就是外接球的直径,所以直径为:,所以球的表面积为:4π()2=3π.故答案为:3π.【点评】本题是基础题,考查几何体的外接球的表面积的求法,考查空间想象能力,计算能力.12.(5.00分)已知正五边形ABCDE的边长为,则的值为6.【分析】取线段AE的中点F,由正五边形的对称性知AF为在上的投影,结合数量积的几何意义即可求出结果.【解答】解:如图取线段AE的中点F,连接CA,CE,CF.由正五边形的对称性知:CA=CE,∴△CAE为等腰三角形,CF⊥AE,∴在上的投影为AF知==6.【点评】本题考查向量数量积的几何意义,求得CA在AE上的投影是关键,属于基础题.13.(5.00分)设集合A={x|x(x﹣a)<0},B={x|x2﹣7x﹣18<0},若A⊆B,则实数a的取值范围为[﹣2,9] .【分析】由题意知化简B=(﹣2,9),再讨论a以确定集合A,从而由A⊆B求得.【解答】解:由题意知,B=(﹣2,9),当a>0时,A=(0,a),则由A⊆B得,0<a≤9;当a<0时,A=(a,0),则由A⊆B得,﹣2≤a<0;当a=0时,A=∅,也成立;综上可得,实数a的取值范围为[﹣2,9].故答案为:[﹣2,9].【点评】本题考查了集合的化简与运算,属于基础题.14.(5.00分)已知两个等比数列{a n},{b n}满足a1=a(a>0),b1﹣a1=1,b2﹣a2=2,b3﹣a3=3,若数列{a n}唯一,则a=.【分析】设等比数列{a n}的公比为q,由题意可得(2+aq)2=(1+a)(3+aq2),根据a>0,△=4a2+4a>0,可得此方程必有一根为0,由此解得a的值.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q,∵a1=a(a>0),b1﹣a1=1,b2﹣a2=2,b3﹣a3=3,∴b1=1+a,b2=2+aq,b3=3+aq2 ;∵b1,b2,b3成等比数列,由题意可得(2+aq)2=(1+a)(3+aq2),整理得关于未知数q的方程:aq2﹣4aq+3a﹣1=0.∵a>0,∴△=4a2+4a>0,关于公比q的方程有两个不同的根,且两根之和为4,两根之积等于3﹣.再由数列{a n}唯一,公比q的值只能有一个,故这两个q的值必须有一个不满足条件.再由公比q的值不可能等于0,可得方程aq2﹣4aq+3a﹣1=0必有一根为0,把q=0代入此方程,求得a=.故答案为:.【点评】本题主要考查等比数列的通项,等比中项及方程思想,属中档题.二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14.00分)△ABC中,a,b,c分别为角A,B,C的所对边的长,若acosB=1,bsinA=,且A﹣B=.(1)求a的值;(2)求tanA的值.【分析】(1)由正弦定理可知bsinA=asinB,进而利用acosB=1,相加即可求得a.(2)根据第一问先求得tanB的值,进而求得A和B的关系,利用正切的两角和公式求得答案.【解答】解:(1)由正弦定理知,bsinA=asinB=,①,又acosB=1,②①,②两式平方相加,得(asinB)2+(acosB)2=3,因为sin2B+cos2B=1,所以a=(负值已舍);(2)①,②两式相除,得=,即tanB=,因为A﹣B=,∴A=B+,∴tanA=tan(B+)===﹣﹣3﹣2【点评】本题主要考查了正弦定理的应用.解题过程中边角问题是解决三角形问题的关键.16.(14.00分)如图,在四面体ABCD中,AD=BD,∠ABC=90°,点E,F分别为棱AB,AC上的点,点G为棱AD的中点,且平面EFG∥平面BCD.求证:(1)EF=BC;(2)平面EFD⊥平面ABC.【分析】(1)利用平面与平面平行的性质,可得EG∥BD,利用G为AD的中点,可得E为AB的中点,同理可得,F为AC的中点,即可证明EF=BC;(2)证明AB⊥平面EFD,即可证明平面EFD⊥平面ABC.【解答】证明:(1)因为平面EFG∥平面BCD,平面ABD∩平面EFG=EG,平面ABD∩平面BCD=BD,所以EG∥BD,…(4分)又G为AD的中点,故E为AB的中点,同理可得,F为AC的中点,所以EF=BC.…(7分)(2)因为AD=BD,由(1)知,E为AB的中点,所以AB⊥DE,又∠ABC=90°,即AB⊥BC,由(1)知,EF∥BC,所以AB⊥EF,又DE∩EF=E,DE,EF⊂平面EFD,所以AB⊥平面EFD,…(12分)又AB⊂平面ABC,故平面EFD⊥平面ABC.…(14分)【点评】本题考查平面与平面平行的性质,考查平面与平面垂直的判定,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.17.(14.00分)已知函数f(x)=x3+ax+b的图象关于坐标原点对称,且与x轴相切.(1)求实数a,b的值.(2)是否存在正实数m,n,使函数g(x)=3﹣|f(x)|在区间[m,n]上的值域仍为[m,n]?若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.【分析】(1)利用已知条件,说明函数是奇函数,求出b的值,利用函数与x 轴相切,求出a的值即可;(2)假设存在正实数m,n满足题意,因g(x)=3﹣x3在区间[m,n]上是减函数,利用⇒,两式相减,结合基本不等式,即可得到与条件矛盾,此时m,n不存在.【解答】解:(1)由f(x)的图象关于坐标原点对称,即有f(﹣x)=﹣f(x)可得b=0,设曲线C与x轴切于T(t,0),则⇒⇒a=t=0⇒f(x)=x3.(2)假设存在正实数m,n满足题意.因g(x)=3﹣x3在区间[m,n]上是减函数,故⇒,两式相减可得m2+mn+n2=1⇒(m+n)2﹣mn=1,由于mn<⇒(m+n)2﹣<1⇒m+n<.由0<m<n,⇒m<,n<⇒m3+n<<3,与条件矛盾,此时m,n不存在.【点评】本题考查函数的导数与曲线的切线方程的求法,函数的零点,函数的值域的应用,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.18.(16.00分)如图是一块平行四边形园地ABCD,经测量,AB=20m,BC=10m,∠ABC=120°.拟过线段AB上一点E设计一条直路EF(点F在四边形ABCD的边上,不计路的宽度),将该园地分为面积之比为3:1的左、右两部分,分别种植不同的花卉.设EB=x,EF=y(单位:m)(1)当点F与点C重合时,试确定点E的位置;(2)求y关于x的函数关系式;(3)试确定点E,F的位置,使直路EF长度最短.【分析】(1)当点F与点C重合时,S=S▱ABCD,即•EB•h=AB•h,从而确△BEC定点E的位置;(2)点E在线段AB上,分10≤x≤20与0≤x<10讨论以确定y关于x的函数关系式,从而利用分段函数解得;(3)当0≤x<10时,y=2由二次函数求最小值,当10≤x≤20时,y=由基本不等式求最值;从而可得.【解答】解:(1)当点F与点C重合时,S△BEC=S▱ABCD,即•EB•h=AB•h,其中h为平行四边形AB边上的高,得EB=AB,即点E是AB的中点.(2)∵点E在线段AB上,∴0≤x≤20,当10≤x≤20时,由(1)知,点F在线段BC上,∵AB=20m,BC=10m,∠ABC=120°,∴S▱ABCD=AB•BC•sin∠ABC=20×10×=100.由S=x•BF•sin120°=25得,BF=,△EBF所以由余弦定理得,y=EF==,当0≤x<10时,点F在线段CD上,=(x+CF)×10×sin60°=25得,由S四边形EBCFCF=10﹣x,当BE≥CF时,EF=,当BE<CF时,EF=,化简均为y=EF=2,综上所述,y=;(3)当0≤x<10时,y=2,当x=时,y有最小值y min=5,此时CF=;当10≤x≤20时,y=≥=10>5,故当点E距点B2.5m,点F距点C7.5m时,EF最短,其长度为5.【点评】本题考查了函数在实际问题中的应用及基本不等式与二次函数的性质应用,属于中档题.19.(16.00分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:3x+2y﹣8=0,圆M:(x ﹣3)2+(y﹣2)2=1.(1)设A,B分别为直线l与圆M上的点,求线段AB长度的取值范围;(2)试直接写出一个圆N(异于圆M)的方程(不必写出过程),使得过直线l 上任一点P均可作圆M与圆N的切线,切点分别为T M,T N,且PT M=PT N;(3)求证:存在无穷多个圆N(异于圆M),满足对每一个圆N,过直线l上任一点P均可作圆M与圆N的切线,切点分别为T M,T N,且PT M=PT N.【分析】(1)利用圆心到直线的距离以及垂径定理集合圆的直径求解即可.(2)判断圆的位置关系,写出方程即可.(3)设圆N:(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0,a≠3),利用PT M=PT N,推出2a﹣3b)x+r2﹣a2﹣b2+8b﹣4=0.列出方程组,化简证明即可.【解答】解:(1)易得圆心M(3,2)到直线l:3x+2y﹣8=0的距离,故直线l与圆M相离,从而,所以线段AB长的取值范围是.(5分)(2)易得圆M关于直线l对称的圆必满足题意,故满足题意的一个圆N的方程为:.(8分)(3)设圆N:(x﹣a)2+(y﹣b)2=r2(r>0,a≠3),由PT M=PT N,得PM2﹣1=PN2﹣r2,即(x﹣3)2+(y﹣2)2﹣1=(x﹣a)2+(y﹣b)2﹣r2,(10分)整理得,2(a﹣3)x+(b﹣2)•2y+r2+12﹣a2﹣b2=0,因为3x+2y﹣8=0,所以2y=8﹣3x,从而2(a﹣3)x+(b﹣2)•(8﹣3x)+r2+12﹣a2﹣b2=0,整理得,(2a﹣3b)x+r2﹣a2﹣b2+8b﹣4=0,(13分)因为上式对任意的x∈R恒成立,所以解得所以圆N的方程为:,即证.(16分)【点评】本题考查圆的方程的综合应用,对称知识以及圆的切线的应用,考查分析问题解决问题的能力.20.(16.00分)定义:从一个数列{a n}中抽取若干项(不少于三项)按其在{a n}中的次序排列的一列数叫做{a n}的子数列,成等差(比)的子数列叫做{a n}的等差(比)子列.(1)求数列1,,,,的等比子列;(2)设数列{a n}是各项均为实数的等比数列,且公比q≠1.(i)试给出一个{a n},使其存在无穷项的等差子列(不必写出过程);(ii)若{a n}存在无穷项的等差子列,求q的所有可能值.【分析】(1)设所求等比子数列含原数列中的连续项的个数为k(1≤k≤3,k∈N*),讨论k=1,k=2,k=3,由新定义,即可得到;(2)(i)形如:a1,﹣a1,a1,﹣a1,a1,﹣a1,…(a1≠0,q=﹣1)均存在无穷项,等差子数列:a1,a1,a1,…或﹣a1,﹣a1,﹣a1,(ii)设{}(k∈N*,n k∈N*)为{a n}的等差子数列,公差为d,当|q|>1时,当|q|<1时,运用等比数列的通项和性质,判断推理,即可得到q=﹣1.【解答】解:(1)设所求等比子数列含原数列中的连续项的个数为k(1≤k≤3,k∈N*),当k=2时,①设,,成等比数列,则=•,即m=n++2,当且仅当n=1时,m∈N*,此时m=4,所求等比子数列为1,,;②设,,成等比数列,则=•,即m=n+1+﹣2∉N*;当k=3时,数列1,,;,,;,,均不成等比,当k=1时,显然数列1,,不成等比;综上,所求等比子数列为1,,.(2)(i)形如:a1,﹣a1,a1,﹣a1,a1,﹣a1,…(a1≠0,q=﹣1)均存在无穷项,等差子数列:a1,a1,a1,…或﹣a1,﹣a1,﹣a1,(ii)设{}(k∈N*,n k∈N*)为{a n}的等差子数列,公差为d,当|q|>1时,|q|n>1,取n k>1+log,|q|从而>,故|﹣|=|a 1﹣a1|=|a1|••|﹣1|≥|a1|••(|q|﹣1)>|d|,这与|﹣|=|d|矛盾,故舍去;,当|q|<1时,|q|n<1,取n k>1++log|q|,从而<|﹣a1|=|a1|••|﹣1|≤|a1|•故|﹣|=|a•||+1<2|a1|•<|d|,这与|﹣|=|d|矛盾,故舍去;又q≠1,故只可能q=﹣1,结合(i)知,q的所有可能值为﹣1.【点评】本题考查新定义的理解和运用,主要考查等差数列和等比数列的通项和性质,考查推理分析能力,属于中档题和易错题.[选做题]本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[几何证明选讲]21.(10.00分)如图,⊙O的半径OB垂直于直径AC,M为线段OA上一点,BM 的延长线交⊙O于点N,过点N的切线交CA的延长线于点P.求证:PM2=PA•PC.【分析】做出辅助线连接ON,根据切线得到直角,根据垂直得到直角,即∠ONB+∠BNP=90°且∠OBN+∠BMO=90°,根据同角的余角相等,得到角的相等关系,得到结论【解答】证明:连接ON,则∵PN切⊙O于N,∴∠ONP=90°,∴∠ONB+∠BNP=90°∵OB=ON,∴∠OBN=∠ONB,∵OB⊥AC于O,∴∠OBN+∠BMO=90°,故∠BNP=∠BMO=∠PMN,PM=PN,∴PM2=PN2=PA•PC.【点评】本题要求证明一个PM2=PA•PC结论,实际上这是一个名叫切割线定理的结论,可以根据三角形相似对应边成比例来证明,这是一个基础题.B.[矩阵与变换]22.(10.00分)已知a,b∈R,矩阵所对应的变换T A将直线2x﹣y﹣3=0变换为自身,求实数a,b的值.【分析】根据变换的定义,直接计算即可.【解答】解:设变换T A:→,则==,∵点在已知直线上,∴2x′﹣y′﹣3=0,∴2(﹣x+ay)﹣(bx+3y)﹣3=0,整理得(﹣b﹣2)x+(2a﹣3)y﹣3=0,∴,解得.【点评】本题考查矩阵的变换,弄清变换的定义是解决本题的关键,属于基础题.C.[极坐标与参数方程]23.设直线l:(l为参数)与曲线C:(t为参数,实数a≠0)交于不同两点,求实数a的取值范围.【分析】首先把直线和曲线得参数式转化为直角坐标的形式,进一步建立方程组,转化成一元二次方程,根据判别式求出参数的取值范围.【解答】解:直线l:(l为参数),转化为直角坐标方程为:.曲线C:(t为参数,实数a≠0)转化为直角坐标方程为:y2=2ax(a≠0),所以:,整理得:由于直线和曲线交于不同两点,所以:,解得:,所以:a的取值范围为:.【点评】本题考查的知识要点:参数方程转化成直角坐标方程,利用直线和曲线的位置关系的应用,判别式的应用,主要考查学生的应用能力.D.[不等式选讲]24.求不等式.【分析】根据绝对值不等式的解法进行求解即可.【解答】解:要使不等式有意义,则3x﹣2≥0,解得x≥,不等式等价为或﹣3<﹣1,即>4或<2,平方得3x﹣2>16或0≤3x﹣2<4,即x>6或≤x<2,即不等式的解集为{x|x>6或≤x<2}.【点评】本题主要考查不等式的求解,根据绝对值不等式的解法是解决本题的关键.二、[必做题]第22、23题,每小题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.(10.00分)如图,正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,设AD=1,D1D=λ(λ>0),若棱C1C上存在唯一的一点P满足A1P⊥PB,求实数λ的值.【分析】以点D为原点O,DA,DC,DD1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系O﹣xyz,利用向量法能求出实数λ的值.【解答】解:如图,以点D为原点O,DA,DC,DD1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系O﹣xyz,则D(0,0,0),B(1,1,0),A1(1,0,λ),设P(0,1,x),其中x∈[0,λ],因为A1P⊥PB,所以,即(﹣1,1,x﹣λ)•(﹣1,0,x)=0,化简得x2﹣λx+1=0,x∈[0,λ],由点P(0,1,x)的唯一性知方程x2﹣λx+1=0只有唯一解,所以,判别式△=λ2﹣4=0,且λ>0,解得λ=2.【点评】本题考查满足条件的实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用.26.(10.00分)设n是给定的正整数,有序数组(a1,a2,…,a2n)同时满足下列条件:①a i∈{1,﹣1},i=1,2,…,2n;②对任意的1≤k≤l≤n,都有.+a2k=0”的有序数组(a1,a2,…,(1)记A n为满足“对任意的1≤k≤n,都有a2k﹣1a2n)的个数,求A n;+a2k≠0”的有序数组(a1,a2,…,a2n)(2)记B n为满足“存在1≤k≤n,使得a2k﹣1的个数,求B n.+a2k=0,则a2k﹣1、a2k必为【分析】(1)根据题意,对任意的1≤k≤n,都有a2k﹣11、﹣1或﹣1、1,有两种情况,由分步计数原理,计算可得答案;(2)根据题意,分析可得,若1≤k≤n,使得a2k﹣1+a2k≠0,则所以a2k﹣1+a2k=2或a2k﹣1+a2k=﹣2,进而设所有这样的k为k1,k2,…k m(1≤m≤n),进而分析可得的值由的值(2或﹣2)确定,又由其余的(n﹣m)对相邻的数每对的和均为0,则可得B n=2C n1×2n﹣1+2C n2×2n﹣2+…+2C n n,计算可得答案.【解答】解(1)因为对任意的1≤k≤n,都有a2k﹣1+a2k=0,则a2k﹣1、a2k必为1、﹣1或﹣1、1,有两种情况,有序数组(a1,a2,…,a2n)中有n组a2k﹣1、a2k所以,;(2)因为存在1≤k≤n,使得a2k﹣1+a2k≠0,所以a2k﹣1+a2k=2或a2k﹣1+a2k=﹣2,设所有这样的k为k1,k2,…k m(1≤m≤n),不妨设,则(否则);同理,若,则,这说明的值由的值(2或﹣2)确定,又其余的(n﹣m)对相邻的数每对的和均为0,所以,B n=2C n1×2n﹣1+2C n2×2n﹣2+…+2C n n=2(2n+C n1×2n﹣1+C n2×2n﹣2+…+C n n)﹣2×2n=2(1+2)n﹣2×2n=2(3n﹣2n).【点评】本题是新定义的题型,关键是正确理解题意中新定义的定义,紧扣其定义分析、解题.。
2016年江苏省南通市高考数学一模试卷(解析版)
2016年省市高考数学一模试卷一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分.1.集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B=.2.假设复数z=a+2i〔i为虚数单位,a∈R〕满足|z|=3,那么a的值为.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,那么所取2个数的乘积为偶数的概率是.4.根据如下图的伪代码,可知输出的结果S为5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额〔单位:元〕,所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如下图,那么被调查的10000户家庭中,有户月消费额在1000元以下6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.假设S2=3,S4=15,那么S6=.7.在平面直角坐标系xOy中,双曲线过点P〔1,1〕,其一条渐近线方程为,那么该双曲线的方程为.8.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,那么三棱锥B1﹣ADE的体积为.9.假设函数f〔x〕=〔a,b∈R〕为奇函数,那么f〔a+b〕的值为.10.,那么的值是.11.在平面直角坐标系xOy中,点A〔1,0〕,B〔4,0〕.假设直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,那么实数m的取值围是.12.边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,那么的值为.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2〔x>0〕和y=x3〔x>0〕均相切,切点分别为A〔x1,y1〕和B〔x2,y2〕,那么的值为.14.函数f〔x〕=2ax2+3b〔a,b∈R〕,假设对于任意x∈[﹣1,1],都有|f〔x〕|≤1成立,那么ab的最大值是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,〔a+b﹣c〕〔a+b+c〕=ab.〔1〕求角C的大小;〔2〕假设c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:〔1〕BE⊥AC;〔2〕BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆过点A〔2,1〕,离心率为.〔1〕求椭圆的方程;〔2〕假设直线l:y=kx+m〔k≠0〕与椭圆相交于B,C两点〔异于点A〕,线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.18.如图,阴影局部为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ〔点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上〕,T为切点.〔1〕按以下要求建立函数关系:①设∠OPQ=α〔rad〕,将△OPQ的面积S表示为α的函数;②设OQ=t〔km〕,将△OPQ的面积S表示为t的函数.〔2〕请你选用〔1〕中的一个函数关系,求△OPQ的面积S的最小值.19.函数f〔x〕=a+lnx〔a∈R〕.〔1〕求f〔x〕的单调区间;〔2〕试求f〔x〕的零点个数,并证明你的结论.20.假设数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,那么称{a n}为“等比源数列〞〔1〕数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列〞,并证明你的结论.〔2〕数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z〔n∈N*〕,求证:{a n}为“等比源数列〞【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.[选修4­2:矩阵与变换]22.矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,点,圆C的方程为〔圆心为点C〕,求直线AC的极坐标方程.[选修4­5:不等式选讲]24.a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab〔a4+b4〕.【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.〔1〕求直线AB与CP所成角的余弦值;〔2〕求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.26.函数f0〔x〕=x〔sinx+cosx〕,设f n〔x〕是f n〔x〕的导数,n∈N*.﹣1〔1〕求f1〔x〕,f2〔x〕的表达式;〔2〕写出f n〔x〕的表达式,并用数学归纳法证明.2016年省市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分.1.集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B={0,1}.【考点】交集与其运算.【分析】直接根据交集的定义即可求出.【解答】解:集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},那么A∩B={0,1},故答案为:{0,1}.2.假设复数z=a+2i〔i为虚数单位,a∈R〕满足|z|=3,那么a的值为±.【考点】复数求模.【分析】根据复数的运算性质得到a2+4=9,解出即可.【解答】解:假设复数z=a+2i〔i为虚数单位,a∈R〕满足|z|=3,即a2+4=9,解得:a=±,故答案为:±.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,那么所取2个数的乘积为偶数的概率是.【考点】古典概型与其概率计算公式.【分析】列举可得共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有5种情形,由概率公式可得.【解答】解:从1,2,3,4这4个数中依次随机地取2个数有〔1,2〕,〔1,3〕,〔1,4〕,〔2,3〕,〔2,4〕,〔3,4〕共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有〔1,2〕,〔1,4〕,〔2,3〕,〔2,4〕,〔3,4〕,共5种情形,∴所求概率,故答案为:4.根据如下图的伪代码,可知输出的结果S为14【考点】伪代码.【分析】根据伪代码所示的顺序,逐框分析程序中各变量、各语句的作用,一直求出不满足循环条件时S的值.【解答】解:模拟执行程序,可得S=0,I=1,满足条件S≤10,执行循环,S=1,I=2,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22=5,I=3,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22+32=14,I=4,不满足条件S≤10,退出循环,输出S的值为14.故答案为:14.5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额〔单位:元〕,所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如下图,那么被调查的10000户家庭中,有750户月消费额在1000元以下【考点】频率分布直方图.【分析】直方图中小矩形的面积表示频率,即可求出答案.【解答】解:由直方图可得1000元以下共有10000×〔0.00005+0.0001〕×500=750户,故答案为:750.6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.假设S2=3,S4=15,那么S6=63.【考点】等比数列的性质;等比数列的前n项和.【分析】直接利用等比数列的性质,求解即可.【解答】解:等比数列{a n}的前n项和为S n.假设S2=3,S4=15,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4,也是等比数列,〔S4﹣S2〕2=S2•〔S6﹣S4〕,即122=3•〔S6﹣15〕,解得S6=63故答案为:63.7.在平面直角坐标系xOy中,双曲线过点P〔1,1〕,其一条渐近线方程为,那么该双曲线的方程为2x2﹣y2=1.【考点】双曲线的标准方程.【分析】根据题意和双曲线的渐近线方程列出方程组,求出a2和b2的值,即可求出双曲线的方程.【解答】解:由题意可得,,解得,b2=1,所以双曲线的方程为2x2﹣y2=1,故答案为:2x2﹣y2=1.8.正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,那么三棱锥B1﹣ADE的体积为.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积,即可得出结论.【解答】解:由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积==.故答案为:.9.假设函数f〔x〕=〔a,b∈R〕为奇函数,那么f〔a+b〕的值为﹣1.【考点】函数的值;分段函数的应用.【分析】由中函数f〔x〕为奇函数,f〔﹣x〕=﹣f〔x〕恒成立,可得a,b的值,进而可得f〔a+b〕的值.【解答】解:∵函数f〔x〕==为奇函数,故f〔﹣x〕=﹣f〔x〕恒成立,故.即,∴f〔x〕=,∴f〔a+b〕=f〔1〕=1﹣2=﹣1,故答案为:﹣1.10.,那么的值是.【考点】两角和与差的正弦函数;三角函数中的恒等变换应用.【分析】由条件利用诱导公式,同角三角的根本关系,化简要求的式子可得结果.【解答】解:∵,那么=﹣sin〔x+〕+=﹣sin〔x+〕+1﹣=﹣+1﹣=,故答案为:.11.在平面直角坐标系xOy中,点A〔1,0〕,B〔4,0〕.假设直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,那么实数m的取值围是.【考点】两点间距离公式的应用.【分析】设P〔x,x+m〕,由PA=PB,可得4|PA|2=|PB|2,利用两点之间的距离公式化为:〔x+m〕2=4﹣x2,可得:m=﹣x±,x∈[﹣2,2].通过三角函数代换即可得出.【解答】解:设P〔x,x+m〕,∵PA=PB,∴4|PA|2=|PB|2,∴4〔x﹣1〕2+4〔x+m〕2=〔x﹣4〕2+〔x+m〕2,化为〔x+m〕2=4﹣x2,∴4﹣x2≥0,解得x∈[﹣2,2],∴m=﹣x±,令x=2cosθ,θ∈[0,π],∴m=﹣2cosθ±2sinθ=∈,实数m的取值围是,故答案为:.12.边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,那么的值为3.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】由题意作图辅助,从而可得点P是正三角形ABC的中心,从而可求平面向量的数量积.【解答】解:由题意作图如右图,∵,∴D,E分别为线段BC,AC的中点,∴点P是正三角形ABC的中心,∴||=•|BE|=••|AB|=2,||=|BP|=,且∠BPD=,故=||||cos=6×=3,故答案为:3.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2〔x>0〕和y=x3〔x>0〕均相切,切点分别为A〔x1,y1〕和B〔x2,y2〕,那么的值为.【考点】抛物线的简单性质.【分析】求出导数得出切线方程,即可得出结论.【解答】解:由y=x2,得y′=2x,切线方程为y﹣x12=2x1〔x﹣x1〕,即y=2x1x﹣x12,由y=x3,得y′=3x2,切线方程为y﹣x23=3x22〔x﹣x2〕,即y=3x22x﹣2x23,∴2x1=3x22,x12=2x23,两式相除,可得=.故答案为:.14.函数f〔x〕=2ax2+3b〔a,b∈R〕,假设对于任意x∈[﹣1,1],都有|f〔x〕|≤1成立,那么ab的最大值是.【考点】函数的值;二次函数的性质.【分析】由对于任意x∈[﹣1,1],都有|f〔x〕|≤1成立,可得〔a,b〕对应的可行域,进而根据根本不等式得到ab的最大值.【解答】解:函数f〔x〕=2ax2+3b图象的顶点为〔0,3b〕,假设假设对于任意x∈[﹣1,1],都有|f〔x〕|≤1成立,那么,其对应的平面区域如以下图所示:令Z=ab,那么在第一,三象限a,b同号时ab取最大值,由2a+3b=1,a>0,b>0得:ab≤=,故答案为:二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,〔a+b﹣c〕〔a+b+c〕=ab.〔1〕求角C的大小;〔2〕假设c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.【考点】余弦定理.【分析】〔1〕利用余弦定理表示出cosC,把等式整理后代入计算求出cosC的值,即可确定出C的度数.〔2〕由正弦定理可得sin〔A+B〕=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可求得sin〔A﹣B〕=0,根据﹣π<A﹣B<π,可求A﹣B=0,可得a=b=2,利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:〔1〕在△ABC中,∵〔a+b﹣c〕〔a+b+c〕=ab,∴〔a+b〕2﹣c2=ab,即a2+b2﹣c2=﹣ab,∴cosC==﹣,∵C为三角形角,∴C=.〔2〕∵c=2acosB,∴由正弦定理可得sin〔A+B〕=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可得sinAcosB+cosAsinB=2sinAcosB,∴sin〔A﹣B〕=0,又﹣π<A﹣B<π,∴A﹣B=0,可得:a=b=2,∴S△ABC=absinC==.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:〔1〕BE⊥AC;〔2〕BE∥平面ACD1.【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.【分析】〔1〕推导出BA1=BC1,点E是A1C1的中点,从而BE⊥A1C1,由此能证明BE⊥AC.〔2〕连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,推导出四边形BED1O 是平行四边形,由此能证明BE∥平面ACD1.【解答】证明:〔1〕∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴BA1=BC1,∵点E是A1C1的中点,∴BE⊥A1C1,∵AC∥A1C1,∴BE⊥AC.〔2〕连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴D1E BO,∴四边形BED1O是平行四边形,∴BE∥OD1,∵OD1⊂平面ACD1,BE⊄平面ACD1,∴BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆过点A〔2,1〕,离心率为.〔1〕求椭圆的方程;〔2〕假设直线l:y=kx+m〔k≠0〕与椭圆相交于B,C两点〔异于点A〕,线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.【考点】直线与圆锥曲线的关系.【分析】〔1〕由椭圆的离心率公式与b2=a2﹣c2,与点A〔2,1〕,联立即可求得a,b与c 的值,即可求得椭圆方程;〔2〕将直线方程代入椭圆方程,求得关于x的一元二次方程,利用韦达定理求得x B+x C=﹣,根据线段BC被y轴平分,即x B+x C=0,即可求得m的值,根据向量的坐标表示求得•=0,即可求得k的值,将点A代入直线方程,当k=,不满足,故求得k的值.【解答】解:〔1〕由条件知椭圆离线率e==,∴b2=a2﹣c2=a2,将点A〔2,1〕,代入椭圆方程得解得,故椭圆方程为:;〔2〕将直线l:y=kx+m〔k≠0〕代入椭圆方程,x2+4〔kx+m〕2﹣8=0,整理得:〔1+4k2〕x2+8mkx+4m2﹣8=0,线段BC被y平分得:x B+x C=﹣=0,k≠0,m=0,∴B,C关于原点对称,设B〔x,kx〕,C〔﹣x,﹣kx〕,∴x2=,又∵AB⊥AC,A〔2,1〕,∴•=〔x﹣2〕〔﹣x﹣2〕+〔kx﹣1〕〔﹣kx﹣1〕=5﹣〔1+k2〕x2=5﹣=0,解得k=±,由k=,直线y=x过点A〔2,1〕故k=不符合题意,所以,此时直线l的直线方程y=﹣x.18.如图,阴影局部为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ〔点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上〕,T为切点.〔1〕按以下要求建立函数关系:①设∠OPQ=α〔rad〕,将△OPQ的面积S表示为α的函数;②设OQ=t〔km〕,将△OPQ的面积S表示为t的函数.〔2〕请你选用〔1〕中的一个函数关系,求△OPQ的面积S的最小值.【考点】弧度制的应用;函数解析式的求解与常用方法;三角函数的最值.【分析】〔1〕结合图形,①用sinα求出PO1、OP以与OQ的值,计算△OPQ的面积S即可;②设OQ=t〔km〕,∠OQP=2θ,用tanθ表示出OP,再计算△OPQ的面积S;〔2〕用〔1〕中②函数关系S==,设x=,函数f〔x〕=x﹣x3,求出f〔x〕的最大值即可求出S的最小值.【解答】解:〔1〕如下图,①设∠OPQ=α〔rad〕,那么sinα=,∴PO1=,OP=1+,OQ=OP•tanα=〔1+〕•tanα;∴△OPQ的面积S=OP•OQ=•〔1+〕〔1+〕•tanα=••tanα;②设OQ=t〔km〕,∠OQP=2θ,那么tanθ=,tan2θ===,∴OP=OQ•tan2θ=,∴△OPQ的面积S=OP•OQ=••t=;〔2〕用〔1〕中②函数关系,S==,设x=>0,函数f〔x〕=x﹣x3,〔x>0〕;那么f′〔x〕=1﹣3x2,令f′〔x〕=0,解得x=;∴x∈〔0,〕时,f′〔x〕>0,f〔x〕是增函数,x∈〔,+∞〕时,f′〔x〕<0,f〔x〕是减函数;∴当x=时,f〔x〕取得最大值是f〔〕=;∴△OPQ的面积S的最小值是=.19.函数f〔x〕=a+lnx〔a∈R〕.〔1〕求f〔x〕的单调区间;〔2〕试求f〔x〕的零点个数,并证明你的结论.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.【分析】〔1〕求出函数的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;〔2〕求出函数的最小值,通过讨论a的围,从而求出函数的零点的个数即可.【解答】解:〔1〕函数f〔x〕的定义域是〔0,+∞〕,f′〔x〕=〔〕′lnx+•=,令f′〔x〕>0,解得:x>e﹣2,令f′〔x〕<0,解得:0<x<e﹣2,∴f〔x〕在〔0,e﹣2〕递减,在〔e﹣2,+∞〕递增;〔2〕由〔1〕得:f〔x〕min=f〔e﹣2〕=a﹣,显然a>时,f〔x〕>0,无零点,a=时,f〔x〕=0,有1个零点,a<时,f〔x〕<0,有2个零点.20.假设数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,那么称{a n}为“等比源数列〞〔1〕数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列〞,并证明你的结论.〔2〕数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z〔n∈N*〕,求证:{a n}为“等比源数列〞【考点】数列的应用.【分析】〔1〕①由a n+1=2a n﹣1,可得a n+1﹣1=2〔a n﹣1〕,利用等比数列的通项公式即可得出.②假设{a n}为“等比源数列〞,那么此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,代入化为:2m﹣k+1〔2m﹣2+1〕=2n﹣1+2n﹣k+1,利用数的奇偶性即可得出.〔2〕设等差数列{a n}的公差为d,假设存在三项使得,〔k<n<m〕.展开:2a1〔n﹣1〕+〔n﹣1〕2d=a1[〔k﹣1〕+〔m﹣1〕]+〔k﹣1〕〔m﹣1〕d,当n﹣1既是〔k﹣1〕与m﹣1的等比中项,又是〔k﹣1〕与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【解答】解:〔1〕①∵a n+1=2a n﹣1,∴a n+1﹣1=2〔a n﹣1〕,∴数列{a n﹣1}是等比数列,首项为1,公比为2.∴a n﹣1=2n﹣1,∴a n=2n﹣1+1.②假设{a n}为“等比源数列〞,那么此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,∴〔2m﹣1+1〕2=〔2k﹣1+1〕〔2n﹣1+1〕,化为:22m﹣2+2m=2k+n﹣2+2n﹣1+2k﹣1,∴2m﹣k+1〔2m﹣2+1〕=2n﹣1+2n﹣k+1,可知:左边为偶数,而右边为奇数,因此不可能成立.故{a n}不是“等比源数列〞.〔2〕设等差数列{a n}的公差为d,那么a n=a1+〔n﹣1〕d,a1≠0,a n∈Z〔n∈N*〕,假设存在三项使得,〔k<n<m〕.∴=[a1+〔k﹣1〕d][a1+〔m﹣1〕d],展开:2a1〔n﹣1〕+〔n﹣1〕2d=a1〔k﹣1〕+〔m﹣1〕+〔k﹣1〕〔m﹣1〕d,当n﹣1既是〔k﹣1〕与m﹣1的等比中项,又是〔k﹣1〕与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】由题意AC⊥BC,AC==8,由得Rt△ACD∽Rt△ABC,从而AD=6.4,利用切割线定理、勾股定理,由此能求出DE的长.【解答】解:由题意AC⊥BC.AC==8,∵过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,垂足为D,AD交圆与E,∴∠ACD=∠ABC,∴Rt△ACD∽Rt△ABC,∴=,∴AD==6.4又DC2=DE•6.4,DC2+6.42=64,解得DE=3.6.[选修4­2:矩阵与变换]22.矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.【考点】逆变换与逆矩阵.【分析】先求矩阵M的行列式,进而可求其逆矩阵,令矩阵M﹣1的特征多项式等于0,即可求得矩阵M﹣1的特征值.【解答】解:矩阵M的行列式为=1×2﹣2×0=2,∴矩阵M的逆矩阵M﹣1=,矩阵M﹣1的特征多项式为f〔λ〕=〔λ﹣〕〔λ﹣1〕=0令f〔λ〕=0可得λ=或λ=1即矩阵M﹣1的特征值为或1.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,点,圆C的方程为〔圆心为点C〕,求直线AC的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】先求出直线AC的直角坐标方程,再转化为极坐标方程.【解答】解:点A的直角坐标为A〔,〕.圆C的普通方程为x2+y2﹣4y=0,即x2+〔y﹣2〕2=8.∴圆C的圆心为C〔0,2〕.∴直线AC的方程为,即x+y﹣2=0.∴直线AC的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣2.[选修4­5:不等式选讲]24.a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab〔a4+b4〕.【考点】不等式的证明.【分析】利用作差法,通过分类讨论判断即可.【解答】证明:a6+b6﹣ab〔a4+b4〕=〔a﹣b〕〔a5﹣b5〕,当a≥b≥0时,a5≥b5,a﹣b≥0,a5﹣b5≥0,可得〔a﹣b〕〔a5﹣b5〕≥0.所以a6+b6≥ab 〔a4+b4〕.当0≤a<b时,a5<b5,a﹣b<0,a5﹣b5<0,可得〔a﹣b〕〔a5﹣b5〕>0.所以a6+b6>ab 〔a4+b4〕.综上a≥0,b≥0,a6+b6≥ab〔a4+b4〕.【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.〔1〕求直线AB与CP所成角的余弦值;〔2〕求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.【考点】二面角的平面角与求法;异面直线与其所成的角.【分析】〔1〕以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与CP所成角的余弦值.〔2〕求出平面APC的法向量和平面PCD的法向量,利用向量法能求出二面角A﹣PC﹣D 的余弦值.【解答】解:〔1〕以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,A〔0,0,0〕,B〔1,0,0〕,C〔1,2,0〕,S〔0,0,2〕,D〔0,2,0〕,设P〔a,b,c〕,∵,∴〔a,b,c﹣2〕=〔﹣a,2﹣b,﹣c〕=〔﹣,1﹣,﹣〕,∴,解得a=0,b=,c=,∴P〔0,,〕,=〔1,0,0〕,=〔﹣1,﹣,〕,设直线AB与CP所成角为θ,cosθ=|cos<>|===,∴直线AB与CP所成角的余弦值为.〔2〕=〔1,,﹣〕,=〔0,﹣,﹣〕,=〔0,,﹣〕,设平面APC的法向量=〔x,y,z〕,那么,取y=2,得=〔﹣4,2,﹣1〕,设平面PCD的法向量=〔a,b,c〕,那么,取b=1,得=〔0,1,1〕,设二面角A﹣PC﹣D的平面角为θ,那么cosθ===.∴二面角A﹣PC﹣D的余弦值为.26.函数f0〔x〕=x〔sinx+cosx〕,设f n〔x〕是f n〔x〕的导数,n∈N*.﹣1〔1〕求f1〔x〕,f2〔x〕的表达式;〔2〕写出f n〔x〕的表达式,并用数学归纳法证明.【考点】数学归纳法;导数的运算.【分析】〔1〕根据导数的运算法那么求导即可,〔2〕先利用诱导公式,猜测猜测f n〔x〕=〔x+n〕sin〔x+〕+〔x﹣n〕cos〔x+〕〔*〕,再根据数学归纳法证明即可.【解答】解:〔1〕f1〔x〕=f0′〔x〕=〔sinx+cosx〕+x〔cosx﹣sinx〕=〔x﹣1〕sin〔﹣x〕+〔x+1〕cosx,f2〔x〕=f1′〔x〕=﹣sinx+〔1﹣x〕cosx+cosx﹣〔1+x〕sinx=﹣〔2+x〕sinx﹣〔x﹣2〕cosx,〔2〕由〔1〕得f3〔x〕=f2′〔x〕=﹣〔3+x〕cosx+〔x﹣3〕sinx,把f1〔x〕,f2〔x〕,f3〔x〕,f1〔x〕=〔x+1〕sin〔x+〕+〔x﹣1〕cos〔x+〕,f2〔x〕=〔x+2〕sin〔x+〕+〔x﹣2〕cos〔x+〕,f3〔x〕=〔x+3〕sin〔x+〕+〔x﹣2〕cos〔x+〕,猜测f n〔x〕=〔x+n〕sin〔x+〕+〔x﹣n〕cos〔x+〕〔*〕,下面用数学归纳法证明上述等式,①当n=1时,由〔1〕可知,等式〔*〕成立,②假设当n=k时,等式〔*〕成立,即f k〔x〕=〔x+k〕sin〔x+〕+〔x﹣k〕cos〔x+〕,那么当n=k+1时,f k+1〔x〕=f k′〔x〕=sin〔x+〕+〔x+k〕cosx+〕+cos〔x+〕+〔x﹣k〕[﹣sin〔x+〕],=〔x+k+1〕cos〔x+〕+[x﹣〔k+1〕][﹣sin〔x+〕],=〔x+k+1〕sin〔x+π〕+[x﹣〔k+1〕]cos〔x+π〕,即当n=k+1时,等式〔*〕成立综上所述,当n∈N*,f n〔x〕=〔x+n〕sin〔x+〕+〔x﹣n〕cos〔x+〕成立.2016年8月22日。
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2016年高考模拟试卷(5)
南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 . 1.设集合{}2,5A =,{}13B x x =≤≤,则A B = ▲ . 2.设a R ∈,复数
212a i
i
++(i 是虚数单位)是纯虚数,则a 的值为 ▲ . 3.如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分
为 ▲ .
4.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为 ▲ .
5.甲、乙两人下棋,结果是一人获胜或下成和棋.已知甲不输的概率为0.8,
乙不输的概率为0.7,则两人下成和棋的概率为 ▲ . 6.设函数24 6 ,0,()6, 0,
x x x f x x x ⎧-+=⎨+<⎩≥则不等式)1()(f x f >的解集是 ▲ .
7.已知圆柱的底面半径为r ,高为h ,体积为2,表面积为12,则11
r h
+= ▲ .
8.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为双曲线22
4x y -=的左顶点,点B 和 点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积为 ▲ . 9.若tan()24
π
α+=,则sin 2α的值为 ▲ .
10.已知定义在集合A 上的函数22()log (1)log (21)f x x x =-++,其值域为(],1-∞,则A = ▲ . 11.数列{}n a 中10a =,47a =-,对n N *∀∈,当2n ≥时,211(1)(1)(1)n n n a a a +--=--,则数列{}n a 的前n 项的和为 ▲ .
12.设实数1,1a b >>,则“a b <”是“ln ln a b a b ->-”成立的 ▲ 条件.
(请用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中之一填空)
13.在ABC ∆中,45B =
,,M N 分别为边,AC AB 的中点,且2BM AC CN AB ⋅=⋅ ,则BA BC BC BA
+
的值为 ▲ . 14.在平面直角坐标xoy 中,设圆M 的半径为1,圆心在直线240x y --=上,若圆M 上不存在点N
,使
其中A (0,3),则圆心M 横坐标的取值范围 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......
内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分14分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,面积为S .
(1
)若AB AC ⋅=
,求A 的值;
(2)若tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,且1c =,求b .
16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,M是AD中点,N 是PC中点.
(1)求证://
MN面PAB;
(2)若平面PMC⊥平面PAD,求证:CM AD
⊥.
17.(本小题满分14分)为响应新农村建设,某村计划对现有旧水渠进行改造,已知旧水渠的横断面是一段抛物线弧,顶点为水渠最底端(如图),渠宽为4m,渠深为2m.
(1)考虑到农村耕地面积的减少,为节约水资源,要减少水渠的过水量,在原水渠内填土,使其成为横断面为等腰梯形的新水渠,新水渠底面与地面平行(不改变渠宽),问新水渠底宽为多少时,所填土的土方量最少?
(2)考虑到新建果园的灌溉需求,要增大水渠的过水量,现把旧水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的新水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.
18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆
22
22
1(0) x y
a b
a
b
+=>>的右顶点与上顶点分别为,
A B.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,若直线l与该椭圆交于,P Q两点,直线,
BQ AP的斜率互为相反数.
①求证:直线l的斜率为定值;
②若点P在第一象限,设ABP
∆与ABQ
∆的面积分别为
12
,
S S,求1
S
S
的最大值.
(第17题图)
19.(本小题满分16分)已知函数2
()(2)ln f x mx m x x
=-+-
,2()1g x x mx =++,m R ∈. (1)当0m <时,
①求()f x 的单调区间;
②若存在12,[1,2]x x ∈,使得12()()1f x g x -≥成立,求m 的取值范围;
(2)设ln 1
()x
x h x e
+=的导函数()h x ',当1m =时,求证:2[()1]()1g x h x e -'-<+(其中e 是自然对数的底数).
20.(本小题满分16分)若数列{}n a 满足条件:存在正整数k ,使得2n k n k n a a a +-+=对一切,n n k ∈>*N 都成立,则称数列{}n a 为k 级等差数列.
(1)已知数列{}n a 为2级等差数列,且前四项分别为2,0,4,3,求89a a +的值;
(2)若2sin (n a n n ωω=+为常数),且{}n a 是3级等差数列,求ω所有可能值的集合,并求ω取最小正值时数列{}n a 的前3n 项和3n S ;
(3)若{}n a 既是2级等差数列,{}n a 也是3级等差数列,证明:{}n a 是等差数列.
第Ⅱ卷(附加题,共40分)
21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,∠PAQ 是直角,圆O 与射线AP 相切于点T ,与射线AQ 相交于两点
B
C 、.求证:BT 平分OBA ∠.
B .(选修4-2:矩阵与变换)设二阶矩阵A ,B 满足1
1234-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,1001⎡⎤=⎢⎥
⎣⎦
BA ,求1-B . C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标
系,已知曲线:C 2
sin 2cos (0)a a ρθθ=>,过点(2,4)P --的直线l 的参数方程为(t 为
参数),l 与C 分别交于,M N .
(Ⅰ)写出C 的平面直角坐标系方程和l 的普通方程;
成等比数列,求a 的值.
D .(选修4-5:不等式选讲) 设x ,y 均为正数,且x >y ,求证:22
1
2232x y x xy y +
+-+≥.
【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答..........,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
22.(本小题满分10分)如图,已知三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧棱与底面垂直,AA 1=AB =AC =1,AB ⊥AC ,M 、N 分别是CC 1、BC 的中点,点P 在直线A 1B 1上,且满足111B A A λ=(∈λR ). (1)求异面直线PN ,AM 所成的角;
(2)若平面PMN 与平面ABC 所成的角为45°,试确定点P 的位置.
23.(本小题满分10分)设集合{1,0,1}M =-,集合123{(,,)|,1,2,,}n n i A x x x x x M i n =∈= ,
,,集合n A 中满足条件 “121||||||n x x x m ≤+++≤ ”的元素个数记为n m S . (1)求22S 和4
2S 的值;
(2)当m n <时,求证:n
m
S 111322n m n +++<+-.。