【6份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:填空题限时练
2016年高考数学二轮复习精品资料(江苏版)周测训2 含解析
2016高三二轮精品【学易版】【周测训练篇】江苏版 训练二总分:160分+40分(理) 时间:120分钟+30分钟(理)姓名:__________ 班级:__________得分:_________一、填空题:(每小题5分,共70分)1。
设集合{}2,0,M x =,集合{}0,1N =,若N M ⊆,则x = . 【答案】1 【解析】试题分析:因为N M ⊆,所以1M ∈,因此 1.x = 考点:集合元素互异性 2.已知复数z 满足,(,)a bi zb ai a b R ,则z 的模为【答案】1 【解析】 试题分析:=||1b aia bi zbaizi z a bi考点:复数的模 3.命题P :“2,230x R x x ∀∈+-≥",命题P 的否定:______.【答案】R x ∈∃,0322<-+x x【解析】试题分析:因为命题,x p ∀的否定,x p ∃⌝,所以命题P 的否定为R x ∈∃,0322<-+x x考点:命题的否定4。
如图,茎叶图记录了甲、乙两组各3名同学在期末考试中的数学成绩,则方差较小的那组同学成绩的方差为_______.【答案】143【解析】考点:方差5.右图是一个算法流程图,则输出的a 的值是 .【答案】127 【解析】考点:循环结构流程图6。
函数()22()log 6f x x=-的定义域为 .【答案】((),66,-∞-+∞【解析】试题分析:由题意得:26066x x x ->⇒<-或定义域为((),66,-∞-+∞考点:函数定义域7。
函数()sin(3)cos(3)66f x x x ππ=++- 的最小正周期为 .【答案】23π【解析】(第6题)开始a ←1a ←2a +1a > 64输出a结束YN试题分析:函数313131()sin(3)cos(3)sin 3cos3cos3sin 3()(cos3sin 3)66222222f x x x x x x x x x ππ=++-=+++=++62sin(3)24x π+=+的最小正周期为22=||3ππω 考点:三角函数周期8。
2016年高考理科数学江苏卷-答案
4 / 11
sin B 3 5
AB AC sinC sin B
AB
2
6
3
,即:
AB
5
2
2
5
(Ⅱ) cos A cos(C B) sin BsinC cos BcosC
cos A 2 又 A 为三角形的内角sin A 7 2
10
10
cos
A
π 6
3 cos A 1 sin A 7
准方程为 (x 6)2 ( y 1)2 1
|12 7 b | | 5 b |
(Ⅱ)由题意得 OA 2 5 , kOA 2 设 l : y 2x b ,则圆心 M 到直线 l 的距离 d
0
,由
b2
a2
c2
可
2 / 11
得 3 c2 1 a2 ,则 e c 2 6 .
42
a 33
【提示】设右焦点 F(c,0) ,将 y b 代入椭圆方程求得 B , C 的坐标,运用两直线垂直的条件:斜率之积 2
为 1,结合离心率公式计算即可得到所求值. 【考点】直线与椭圆的位置关系. 11.【答案】 2
容积的表达式,利用导数法,可得最大值 【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积,组合几何体的面积、体积问题. 18.【答案】(Ⅰ)因为 N 在直线 x 6 上,设 N(6,n) ,因为与 x 轴相切,则圆 N 为 (x 6)2 ( y n)2 n2 ,
n 0 ,又圆 N 与圆 M 外切,圆 M : (x 6)2 (x 7)2 25 ,则 | 7 n || n | 5 ,解得 n 1 ,即圆 N 的标
=f
9 2
,可得
a
值,进而得到
f
(5a)
2016年江苏省高考数学二模试卷(解析版)
2016年江苏省高考数学二模试卷一、填空题:本大题共14个小题,每小题5分,共计70分,请把答案直接填写在答题卡相应的位置上.1.已知集合A={x||x|<2},B={﹣1,0,1,2,3},则集合A∩B中元素的个数为.2.已知复数z满足(2﹣3i)z=3+2i(i是虚数单位),则z的模为.3.已知一组数据8,10,9,12,11,那么这组数据的方差为.4.运行如图所示的伪代码,其输出的结果S为.5.袋中有形状、大小都相同的四只球,其中有1只红球,3只白球,若从中随机一次摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.6.已知,那么tanβ的值为.7.已知正六棱锥的底面边长为2,侧棱长为,则该正六棱锥的表面积为.8.在三角形ABC中,,则的最小值为.9.已知数列{a n}的首项为1,等比数列{b n}满足,且b1008=1,则a2016的值为.10.已知正数a,b满足2ab+b2=b+1,则a+5b的最小值为.11.已知函数,若方程f(x)=﹣x有且仅有一解,则实数a的取值范围为.12.在平面直角坐标系xOy中,点A(3,0),动点P满足PA=2PO,动点Q(3a,4a+5)(a∈R),则线段PQ长度的最小值为.13.已知椭圆的离心率为,长轴AB上2016个等分点从左到右依次为点M1,M2,…,M2015,过M1点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P1,P2两点,P1点在x轴上方;过M2点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P3,P4两点,P3点在x轴上方;以此类推,过M2015点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P4029,P4030两点,P4029点在x轴上方,则4030条直线AP1,AP2,…,AP4030的斜率乘积为.14.已知函数f(x)=x|x﹣a|,若对任意x1∈[2,3],x2∈[2,3],x1≠x2恒有,则实数a的取值范围为.二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.在△ABC中,角A、B、C分别是边a、b、c的对角,且3a=2b.(Ⅰ)若B=60°,求sinC的值;(Ⅱ)若,求sin(A﹣B)的值.16.如图,平行四边形ABCD⊥平面CDE,AD⊥DE.(I)求证:DE⊥平面ABCD;(Ⅱ)若M为线段BE中点,N为线段CE的一个三等分点,求证:MN不可能与平面ABCD 平行.17.已知椭圆的离心率为e,直线l:y=ex+a与x,y轴分别交于A、B点.(Ⅰ)求证:直线l与椭圆C有且仅有一个交点;(Ⅱ)设T为直线l与椭圆C的交点,若A T=eAB,求椭圆C的离心率;(Ⅲ)求证:直线l:y=ex+a上的点到椭圆C两焦点距离和的最小值为2a.18.如图,,点O处为一雷达站,测控范围为一个圆形区域(含边界),雷达开机时测控半径r随时间t变化函数为r=3t km,且半径增大到81km 时不再变化.一架无人侦察机从C点处开始沿CD方向飞行,其飞行速度为15km/min.(Ⅰ)当无人侦察机在CD上飞行t分钟至点E时,试用t和θ表示无人侦察机到O点的距离OE;(Ⅱ)若无人侦察机在C点处雷达就开始开机,且θ=,则雷达是否能测控到无人侦察机?请说明理由.19.已知数列{a n }满足.数列{a n }前n 项和为S n .(Ⅰ) 求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若a m a m +1=a m +2,求正整数m 的值;(Ⅲ)是否存在正整数m ,使得恰好为数列{a n }中的一项?若存在,求出所有满足条件的m 值,若不存在,说明理由.20.已知函数f (x )=xlnx ﹣ax 2+a (a ∈R ),其导函数为f ′(x ). (Ⅰ)求函数g (x )=f ′(x )+(2a ﹣1)x 的极值;(Ⅱ)当x >1时,关于x 的不等式f (x )<0恒成立,求a 的取值范围.三.附加题部分【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) 21.若AB 为定圆O 一条弦(非直径),AB=4,点N 在线段AB 上移动,∠ONF=90°,NF 与圆O 相交于点F ,求NF 的最大值.B .[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)22.已知矩阵,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为=,属于特征值1的一个特征向量为=.求A 的逆矩阵.C.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分0分)23.过点P (﹣3,0)且倾斜角为30°的直线和曲线ρ2cos2θ=4相交于A 、B 两点.求线段AB 的长.D .[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)24.设 x ,y ,z ∈R +,且x +y +z=1,求证:.四.[必做题](第25题、第26题,每题10分,共20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)25.一个袋中有若干个红球与白球,一次试验为从中摸出一个球并放回袋中,摸出红球概率为p ,摸出白球概率为q ,摸出红球加1分,摸出白球减1分,现记“n 次试验总得分为S n ”.(Ⅰ)当时,记ξ=|S 3|,求ξ的分布列及数学期望;(Ⅱ)当时,求S 8=2且S i ≥0(i=1,2,3,4)的概率.26.数列{a n }各项均为正数,,且对任意的n ∈N *,有.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若,是否存在n∈N*,使得a n>1,若存在,试求出n的最小值,若不存在,请说明理由.2016年江苏省高考数学二模试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14个小题,每小题5分,共计70分,请把答案直接填写在答题卡相应的位置上.1.已知集合A={x||x|<2},B={﹣1,0,1,2,3},则集合A∩B中元素的个数为3.【考点】交集及其运算.【分析】求出A中不等式的解集确定出A,找出A与B的交集,即可作出判断.【解答】解:由A中不等式解得:﹣2<x<2,即A=(﹣2,2),∵B={﹣1,0,1,2,3},∴A∩B={﹣1,0,1},则集合A∩B中元素的个数为3,故答案为:32.已知复数z满足(2﹣3i)z=3+2i(i是虚数单位),则z的模为1.【考点】复数代数形式的乘除运算.【分析】根据向量的复数运算和向量的模即可求出.【解答】解:(2﹣3i)z=3+2i,∴z====i,∴|z|=1,故答案为:1.3.已知一组数据8,10,9,12,11,那么这组数据的方差为2.【考点】极差、方差与标准差.【分析】先求出这组数据的平均数,由此能求出这组数据的方差.【解答】解:∵一组数据8,10,9,12,11,∴这组数据的平均数=(8+10+9+12+11)=10,这组数据的方差为S2= [(8﹣10)2+(10﹣10)2+(9﹣10)2+(12﹣10)2+(11﹣10)2]=2.故答案为:2.4.运行如图所示的伪代码,其输出的结果S为15.【考点】程序框图.【分析】由已知中的程序代码可得:程序的功能是利用循环结构计算并输出变量S 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案 【解答】解:当l=1时,满足进行循环的条件,S=3,l=4; 当l=4时,满足进行循环的条件,S=9,l=7; 当l=7时,满足进行循环的条件,S=15,l=10; 当l=10时,不满足进行循环的条件, 故输出的S 值为15. 故答案为:155.袋中有形状、大小都相同的四只球,其中有1只红球,3只白球,若从中随机一次摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】先求出基本事件总数,再求出这2只球颜色不同包含的基本事件个数,由此能求出这2只球颜色不同的概率.【解答】解:∵袋中有形状、大小都相同的四只球,其中有1只红球,3只白球, 从中随机一次摸出2只球,∴基本事件总数n==6,这2只球颜色不同包含的基本事件个数m==3,∴这2只球颜色不同的概率为p==.故答案为:.6.已知,那么tan β的值为 3 .【考点】两角和与差的正切函数.【分析】由已知,利用同角三角函数基本关系式可求cos α,tan α的值,利用两角和的正切函数公式即可化简求值.【解答】解:∵,∴cos α=﹣=﹣,tan α==﹣2,∴tan (α+β)===,整理可得:tan β=3.故答案为:3.7.已知正六棱锥的底面边长为2,侧棱长为,则该正六棱锥的表面积为 +12 . 【考点】棱柱、棱锥、棱台的侧面积和表面积.【分析】利用勾股定理可得侧面三角形的斜高h ,利用等腰三角形与等边三角形的面积计算公式即可得出.【解答】解:侧面三角形的斜高h==2,∴该正六棱锥的表面积S=+6×=+12,故答案为: +12.8.在三角形ABC中,,则的最小值为.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】可根据条件得到,而由可得到,两边平方并进行数量积的运算便可得到,这样根据不等式a2+b2≥2ab即可得出的范围,从而得出的范围,即得出的最小值.【解答】解:根据条件,=;∴;由得,;∴;∴==,当且仅当即时取“=”;∴;∴的最小值为.故答案为:.9.已知数列{a n}的首项为1,等比数列{b n}满足,且b1008=1,则a2016的值为1.【考点】等比数列的通项公式.【分析】由已知结合,得到a2016=b1b2…b2015=(b1b2015)•(b2b2014)…(b1007b1009)•b1008,结合b1008=1,以及等比数列的性质求得答案.【解答】解:,且a1=1,得b1=,b2=,∴a3=a2b2=b1b2,b3=,∴a4=a3b3=b1b2b3,…a n=b1b2…b n.﹣1∴a2016=b1b2…b2015=(b1b2015)•(b2b2014)…(b1007b1009)•b1008,∵b1008=1,∴b1b2015=b2b2014=…=b1007b1009=(b1008)2=1,∴a2016=1,故答案为:1.10.已知正数a,b满足2ab+b2=b+1,则a+5b的最小值为.【考点】基本不等式.【分析】正数a,b满足2ab+b2=b+1,可得:a=>0.则a+5b=+5b=+,利用基本不等式的性质即可得出.【解答】解:∵正数a,b满足2ab+b2=b+1,∴a=>0.则a+5b=+5b=+≥+=,当且仅当b=,a=2时取等号.故答案为:.11.已知函数,若方程f(x)=﹣x有且仅有一解,则实数a的取值范围为a≥﹣1或a=﹣2..【考点】根的存在性及根的个数判断.【分析】根据指数函数的图象,结合图象的平移可知当a≥﹣1时,2x+a在x≤0时,与y=﹣x有一交点,而x++a在x>0无交点,符合题意;再考虑当a<﹣1时的情况,结合图象的平移和二次函数的知识求出a的取值.【解答】解:根据指数函数的图象易知:当a≥﹣1时,y=2x+a在x≤0时,与y=﹣x有一交点,y=x++a在x>0与y=﹣x无交点,符合题意;当a<﹣1时,只需x++a=﹣x有且仅有一根,△=a2﹣8=0,解得a=﹣2.故答案为a≥﹣1或a=﹣2.12.在平面直角坐标系xOy中,点A(3,0),动点P满足PA=2PO,动点Q(3a,4a+5)(a∈R),则线段PQ长度的最小值为0.【考点】两点间距离公式的应用.【分析】求出圆的方程并化为标准形式,由条件求得点Q(3a,4a+5)到圆心(﹣1,0)的距离d的最小值,将d的最小值减去圆的半径,即为所求.【解答】解:∵点A(3,0),动点P满足PA=2PO,设P(x,y),则有(x﹣3)2+y2=4x2+4y2,∴(x+1)2+y2=4,表示以(﹣1,0)为圆心、半径等于2的圆.点Q(3a,4a+5)到圆心(﹣1,0)的距离d==≥,故距离d可以是2,此时PQ=0,故线段PQ长度的最小值为0.13.已知椭圆的离心率为,长轴AB上2016个等分点从左到右依次为点M1,M2,…,M2015,过M1点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P1,P2两点,P1点在x轴上方;过M2点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P3,P4两点,P3点在x轴上方;以此类推,过M2015点作斜率为k(k≠0)的直线,交椭圆C于P4029,P4030两点,P4029点在x轴上方,则4030条直线AP1,AP2,…,AP4030的斜率乘积为﹣2﹣2015.【考点】椭圆的简单性质.【分析】运用椭圆的离心率公式,可得a2=2b2=2c2,设M n的坐标为(t,0),直线方程为y=k(x﹣t),代入椭圆方程,运用韦达定理,再由直线的斜率公式,化简整理,可得•=,再由等分点,设出t的坐标,化简整理,计算即可得到所求值.【解答】解:由题意可得e==,可得a2=2b2=2c2,设M n 的坐标为(t ,0),直线方程为y=k (x ﹣t ),代入椭圆方程x 2+2y 2=2b 2,可得(1+2k 2)x 2﹣4tk 2x +2k 2t 2﹣2b 2=0,即有x 1+x 2=,x 1x 2=,•=•======,可令t=﹣,﹣,…,﹣,﹣,0,,,…,,,即有AP 1,AP 2,…,AP 4030的斜率乘积为•(•…•)••(•…•)=﹣.故答案为:﹣2﹣2015.14.已知函数f (x )=x |x ﹣a |,若对任意x 1∈[2,3],x 2∈[2,3],x 1≠x 2恒有,则实数a 的取值范围为 [3,+∞) .【考点】分段函数的应用.【分析】根据凸函数和凹函数的定义,作出函数f (x )的图象,利用数形结合进行求解即可.【解答】解:满足条件有的函数为凸函数,f (x )=,作出函数f (x )的图象,由图象知当x ≤a 时,函数f (x )为凸函数,当x ≥a 时,函数f (x )为凹函数,若对任意x 1∈[2,3],x 2∈[2,3],x 1≠x 2恒有,则a ≥3即可,故实数a 的取值范围是[3,+∞), 故答案为:[3,+∞)二、解答题(本大题共6小题,共90分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)15.在△ABC中,角A、B、C分别是边a、b、c的对角,且3a=2b.(Ⅰ)若B=60°,求sinC的值;(Ⅱ)若,求sin(A﹣B)的值.【考点】两角和与差的正弦函数;正弦定理;余弦定理.【分析】(Ⅰ)利用正弦定理化简已知可得3sinA=2sinB,由已知可求sinA,利用大边对大角可得A为锐角,可求cosA,利用三角形内角和定理,两角和的正弦函数公式即可求sinC 的值.(Ⅱ)由已知及正弦定理可求a=,余弦定理可求c=,利用余弦定理可得cosB=0,从而可求sinB=1,sinA=,利用大边对大角及同角三角函数基本关系式可求cosA,利用两角差的正弦函数公式即可计算得解.【解答】(本题满分为14分)解:(Ⅰ)在△ABC中,∵3a=2b,∴3sinA=2sinB又∵B=60°,代入得3sinA=2sin60°,解得sinA=.∵a:b=2:3,∴A<B,即cosA=,∴sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=.…(Ⅱ)∵3a=2b,可得:a=,,∴==,解得:c2=,c=,∴cosB===0,可得:sinB=1,∵3sinA=2sinB=2,可得:sinA=,A为锐角,可得cosA==.∴sin(A﹣B)=sinAcosB﹣cosAsinB=﹣cosA=﹣.…16.如图,平行四边形ABCD⊥平面CDE,AD⊥DE.(I)求证:DE⊥平面ABCD;(Ⅱ)若M为线段BE中点,N为线段CE的一个三等分点,求证:MN不可能与平面ABCD 平行.【考点】直线与平面垂直的判定;直线与平面平行的性质.【分析】(1)在平面ABCD内过A作CD的垂线AP,则AP⊥平面CDE,于是AP⊥DE,结合AD⊥DE,得出DE⊥平面ABCD;(2)使用反证法证明,假设MN∥平面ABCD,由线面平行的性质得MN∥BC,与已知矛盾.【解答】证明:(1)过A作AP⊥CD,垂足为P,∵平面ABCD⊥平面CDE,平面ABCD∩平面CDE=CD,AP⊂平面ABCD,AP⊥CD,∴AP⊥平面CDE,∵DE⊂平面CDE,∴AP⊥DE,又∵DE⊥AD,AD⊂平面ABCD,AP⊂平面ABCD,AD∩AP=A,∴DE⊥平面ABCD.(2)假设MN∥平面ABCD,∵MN⊂平面BCE,平面BCE∩平面ABCD=BC,∴MN∥BC,∴,与M是BE的中点,N是CE的三等分点相矛盾.∴MN不可能与平面ABCD平行.17.已知椭圆的离心率为e,直线l:y=ex+a与x,y轴分别交于A、B点.(Ⅰ)求证:直线l与椭圆C有且仅有一个交点;(Ⅱ)设T为直线l与椭圆C的交点,若A T=eAB,求椭圆C的离心率;(Ⅲ)求证:直线l:y=ex+a上的点到椭圆C两焦点距离和的最小值为2a.【考点】椭圆的简单性质.【分析】(Ⅰ)将直线l:y=ex+a代入椭圆方程,运用判别式,结合离心率公式,化简整理即可得证;(Ⅱ)由直线l:y=ex+a,可得A(﹣,0),B(0,a),运用向量共线的坐标表示,解方程可得离心率;(Ⅲ)设F2(c,0)关于直线y=ex+a的对称点为F'(m,n),运用两直线垂直的条件:斜率之积为﹣1和中点坐标公式,求得F'的坐标,计算|F'F1|,即可得到所求最小值.【解答】解:(Ⅰ)证明:直线l:y=ex+a代入椭圆,可得(b2+a2e2)x2+2ea3+a4﹣a2b2=0,可得判别式为4a2e6﹣4(b2+a2e2)(a4﹣a2b2)=﹣4(a4b2﹣a2b4﹣a4e2b2)=﹣4[a2b2(a2﹣b2)﹣a2c2b2]=0,即有直线l与椭圆C有且仅有一个交点;(Ⅱ)由直线l:y=ex+a,可得A(﹣,0),B(0,a),由(Ⅰ)可得x T=﹣=﹣=﹣ea,由=e,可得﹣ea+=e(0+),即e2+e﹣1=0,解得e=(负的舍去):(Ⅲ)证明:设F2(c,0)关于直线y=ex+a的对称点为F'(m,n),即有=﹣,=+a,结合e=,b2+c2=a2,解得m=﹣c,n=2a,即为F'(﹣c,2a),则|F'F1|=2a.故直线l:y=ex+a上的点到椭圆C两焦点距离和的最小值为2a.18.如图,,点O处为一雷达站,测控范围为一个圆形区域(含边界),雷达开机时测控半径r随时间t变化函数为r=3t km,且半径增大到81km 时不再变化.一架无人侦察机从C点处开始沿CD方向飞行,其飞行速度为15km/min.(Ⅰ) 当无人侦察机在CD 上飞行t 分钟至点E 时,试用t 和θ表示无人侦察机到O 点的距离OE ;(Ⅱ)若无人侦察机在C 点处雷达就开始开机,且θ=,则雷达是否能测控到无人侦察机?请说明理由.【考点】解三角形的实际应用. 【分析】(I )在△OCE 中,CE=15t ,使用余弦定理表示出OE ;(II )令f (t )=OE 2﹣r 2,通过导数判断f (t )的单调性计算f (t )的最小值,判断OE 与测控半径r 的大小关系. 【解答】解:(I )在△OCE 中,CE=15t ,OC=90,由余弦定理得OE 2=OC 2+CE 2﹣2OC •CEcos θ=8100+225t 2﹣2700tcos θ.∴OE=.(II )令f (t )=OE 2﹣r 2=225t 2﹣1350t +8100﹣9t 3,令r=3t =81,解得t=9.∴0≤t ≤9∴f ′(t )=﹣27t 2+450t ﹣1350=﹣27(t ﹣)2+1875﹣1350<0.∴f (t )在[0,9]上是减函数.f (9)=225×92﹣1350×9+8100﹣9×93>0. ∴当0≤t ≤9时,f (t )>0,即OE >r . ∴雷达不能测控到无人侦察机.19.已知数列{a n }满足.数列{a n }前n 项和为S n .(Ⅰ) 求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若a m a m +1=a m +2,求正整数m 的值;(Ⅲ)是否存在正整数m ,使得恰好为数列{a n }中的一项?若存在,求出所有满足条件的m 值,若不存在,说明理由. 【考点】数列的求和;数列递推式.【分析】(Ⅰ)化简可得数列{a n }的奇数项构成以1为首项,2为公差的等差数列,数列{a n }的偶数项构成以2为首项,3为公比的等比数列,从而写出通项公式;(Ⅱ)分类讨论即方程的解;=3m﹣1﹣1+m2,从而可得(Ⅲ)化简S2m=1+2+3+6+…+2m﹣1+2•3m﹣1=3m﹣1+m2,S2m﹣1=1+,从而讨论求值.【解答】解:(Ⅰ)∵,∴数列{a n}的奇数项构成以1为首项,2为公差的等差数列,数列{a n}的偶数项构成以2为首项,3为公比的等比数列,故a n=;=m•2•m﹣1=m+2,(Ⅱ)若m为奇数,则a m a m+1无解;=(m+1)2•m﹣2=2•m,若m为偶数,则a m a m+1即=2,解得,m=2;综上所述,m=2;(Ⅲ)由题意知,S2m=1+2+3+6+…+2m﹣1+2•3m﹣1=(1+3+5+…+2m﹣1)+(2+6+18+…+2•3m﹣1)=•m+=3m﹣1+m2,S2m=1+2+3+6+…+2m﹣1﹣1=(1+3+5+…+2m﹣1)+(2+6+18+…+2•3m﹣2)=•m+﹣2•3m﹣1=3m﹣1﹣1+m2,故==1+,若m=1,则=3=a3,若=1时,即m=2时,=2=a2,所有满足条件的m值为1,2.20.已知函数f(x)=xlnx﹣ax2+a(a∈R),其导函数为f′(x).(Ⅰ)求函数g(x)=f′(x)+(2a﹣1)x的极值;(Ⅱ)当x>1时,关于x的不等式f(x)<0恒成立,求a的取值范围.【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的极值.【分析】(Ⅰ)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的极值即可;(Ⅱ)求出函数的导数,通过讨论a的范围,求出函数的单调区间,从而求出满足条件的a 的范围即可.【解答】解:(Ⅰ)由题知x>0,f'(x)=lnx﹣2ax+1,则g(x)=f'(x)+2a(x﹣1)=lnx﹣x+1,,当0<x<1时,,g(x)为增函数;当x>1时,,g(x)为减函数.所以当x=1时,g(x)有极大值g(1)=0,g(x)无极小值.(Ⅱ)由题意,f'(x)=lnx﹣2ax+1,(ⅰ)当a≤0时,f'(x)=lnx﹣2ax+1>0在x>1时恒成立,则f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(x)>f(1)=0在(1,+∞)上恒成立,与已知矛盾,故a≤0不符合题意.(ⅱ)当a>0时,令φ(x)=f'(x)=lnx﹣2ax+1,则,且.①当2a≥1,即时,,于是φ(x)在x∈(1,+∞)上单调递减,所以φ(x)<φ(1)=1﹣2a≤0,即f'(x)<0在x∈(1,+∞)上成立.则f(x)在x∈(1,+∞)上单调递减,所以f(x)<f(1)=0在x∈(1,+∞)上成立,符合题意.②当0<2a<1,即时,>1,,若,则φ'(x)>0,φ(x)在上单调递增;若,则φ'(x)<0,φ(x)在上单调递减.又φ(1)=1﹣2a>0,所以φ(x)>0在上恒成立,即f'(x)>0在上恒成立,所以f(x)在上单调递增,则f(x)>f(1)=0在上恒成立,所以不符合题意.综上所述,a的取值范围.三.附加题部分【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)21.若AB为定圆O一条弦(非直径),AB=4,点N在线段AB上移动,∠ONF=90°,NF 与圆O相交于点F,求NF的最大值.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】由NF=,线段OF的长为定值,得到需求解线段ON长度的最小值,由此能求出结果.【解答】解:∵ON⊥NF,∴NF=,∵线段OF的长为定值,即需求解线段ON长度的最小值,弦中点到圆心的距离最短,此时N为BE的中点,点F与点B或E重合,∴|NF|max=|BE|=2.B.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)22.已知矩阵,若矩阵A属于特征值6的一个特征向量为=,属于特征值1的一个特征向量为=.求A的逆矩阵.【考点】特征向量的意义.【分析】根据矩阵特征值和特征向量的性质代入列方程组,求得a、b、c和d的值,求得矩阵A,丨A丨及A*,由A﹣1=×A*,即可求得A﹣1.【解答】解:矩阵A属于特征值6的一个特征向量为=,∴=6,即=,属于特征值1的一个特征向量为=.∴=,=,∴,解得:,矩阵A=,丨A丨==6,A*=,A﹣1=×A*=,∴A﹣1=.C.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分0分)23.过点P(﹣3,0)且倾斜角为30°的直线和曲线ρ2cos2θ=4相交于A、B两点.求线段AB的长.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】过点P(﹣3,0)且倾斜角为30°的直线的参数方程为:(t为参数).曲线ρ2cos2θ=4即ρ2(cos2α﹣sin2α)=4,把y=ρsinθ,x=ρcosθ代入化为直角坐标方程.把直线参数方程代入可得:t2﹣6t+10=0,利用|AB|=|t1﹣t2|=即可得出.【解答】解:过点P(﹣3,0)且倾斜角为30°的直线的参数方程为:(t为参数),曲线ρ2cos2θ=4即ρ2(cos2α﹣sin2α)=4化为x2﹣y2=4,把直线参数方程代入可得:t2﹣6t+10=0,∴t1+t2=6,t1t2=10.∴|AB|=|t1﹣t2|===.D.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分0分)24.设x,y,z∈R+,且x+y+z=1,求证:.【考点】不等式的证明.【分析】由x,y,z∈R+,且x+y+z=1,可得+≥2=2x,同理可得+≥2y, +≥2z,累加即可得证.【解答】证明:由x,y,z∈R+,且x+y+z=1,可得+≥2=2x ,同理可得+≥2y ,+≥2z ,三式相加,可得+++x +y +z ≥2(x +y +z ),即为++≥x +y +z ,则++≥1成立.四.[必做题](第25题、第26题,每题10分,共20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)25.一个袋中有若干个红球与白球,一次试验为从中摸出一个球并放回袋中,摸出红球概率为p ,摸出白球概率为q ,摸出红球加1分,摸出白球减1分,现记“n 次试验总得分为S n ”.(Ⅰ)当时,记ξ=|S 3|,求ξ的分布列及数学期望;(Ⅱ)当时,求S 8=2且S i ≥0(i=1,2,3,4)的概率.【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率;离散型随机变量及其分布列.【分析】(Ⅰ)当时,ξ=|S 3|的可能取值为1,3,分别求出相应的概率,由此能求出ξ的分布列和E ξ.(Ⅱ)由题意前8次试验5次摸到红球,3次摸到白球,并且满足下列条件:若第一次和第三次摸到红球,其余六次可任意有3次摸到红球,另3次摸到白球;若第一次和第二次摸到红球,第二次摸到白球,则后五次可任意三次摸到红球,另两次摸到白球.由此能求出S 8=2且S i ≥0(i=1,2,3,4)的概率.【解答】解:(Ⅰ)当时,ξ=|S 3|的可能取值为1,3,P (ξ=1)=+=,P (ξ=3)==,Eξ==.(Ⅱ)∵,S8=2且S i≥0(i=1,2,3,4),∴前8次试验5次摸到红球,3次摸到白球,并且满足下列条件:若第一次和第三次摸到红球,其余六次可任意有3次摸到红球,另3次摸到白球,若第一次和第二次摸到红球,第二次摸到白球,则后五次可任意三次摸到红球,另两次摸到白球,∴S8=2且S i≥0(i=1,2,3,4)的概率:p=()•()5•()3=.26.数列{a n}各项均为正数,,且对任意的n∈N*,有.(Ⅰ)求证:;(Ⅱ)若,是否存在n∈N*,使得a n>1,若存在,试求出n的最小值,若不存在,请说明理由.【考点】数列递推式.【分析】(1)把已知数列递推式取倒数,可得,然后利用累加法证得答案;=a n+a n2>a n,然后利用放缩法得a1<a2<…a2017(2)把代入已知递推式,得a n+1<1<a2018<a2019<…,从而说明存在n∈N*,使得a n>1,且n的最小值为2018.【解答】(1)证明:由,得,即,∴,,…,累加得:,即,∵a n>0,∴;∴数列a n单调递增,=a n+a n2>a n,(2)解:当时,a n+1得,=a n+a n2,得由a n+1,∴,∵a i>0(i=1,2,…,2016),∴,则a2017<1;又,∴×2017=1.即a2018>1.即数列{a n}满足a1<a2<…a2017<1<a2018<a2019<…,综上所述,存在n∈N*,使得a n>1,且n的最小值为2018.2016年10月17日。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)理科数学试题及参考答案解析
2016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A ={-1,2,3,6},B ={x|-2<x<3},那么A ∩B =________.2. 若复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________.3. 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 27-y 23=1的焦距是________.4. 已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,那么该组数据的方差是________. 5. 函数y =3-2x -x 2的定义域是________.6. 如图所示的算法流程图,输出的a 的值是________.(第6题)7. 将一枚质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.8. 已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 9. 定义在区间[0,3π]上的函数y =sin 2x 的图象与y =cos x 的图象的交点个数是________.10. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的右焦点,若直线y=b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.(第10题)11. 设f(x)是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x<0,⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x<1,其中a ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫92,则f(5a)的值是________.12. 已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x -2y +4≥0,2x +y -2≥0,3x -y -3≤0,那么x 2+y 2的取值范围是________.13. 如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E ,F 是AD 上的两个三等分点,若BA →·CA →=4,BF →·CF →=-1,则BE →·CE →的值是________.(第13题)14. 在锐角三角形ABC 中,若sin A =2sin Bsin C ,则tan Atan Btan C 的最小值是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)在△ABC 中,已知AC =6,cos B =45,C =π4.(1) 求边AB 的长; (2) 求cos ⎝⎛⎭⎫A -π6的值.\16. (本小题满分14分)如图,在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,D ,E 分别为AB ,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊥A 1B 1.(1) 求证:直线DE ∥平面A 1C 1F ; (2) 求证:平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F.(第16题)17. (本小题满分14分)现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,如图,上部分的形状是正四棱锥PA 1B 1C 1D 1,下部分的形状是正四棱柱ABCDA 1B 1C 1D 1,并要求正四棱柱的高O 1O 是正四棱锥的高PO 1的4倍.(1) 若AB =6 m ,PO 1=2 m ,则仓库的容积是多少?(2) 若正四棱锥的侧棱长为6 m ,则当PO 1为多少时,仓库的容积最大?(第17题)18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M :x 2+y 2-12x -14y +60=0及其上一点A(2,4).(1) 设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线x =6上,求圆N 的标准方程; (2) 设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B ,C 两点,且BC =OA ,求直线l 的方程;(3) 设点T(t ,0)满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得TA →+TP →=TQ →,求实数t 的取值范围.(第18题)19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=a x +b x (a>0,b>0,a ≠1,b ≠1). (1) 设a =2,b =12.①求方程f(x)=2的根;②若对于任意x ∈R ,不等式f(2x)≥mf(x)-6恒成立,求实数m 的最大值. (2) 若0<a<1,b>1,函数g(x)=f(x)-2有且只有1个零点,求ab 的值.20. (本小题满分16分)记U ={1,2,…,100}.对数列{a n }(n ∈N *)和U 的子集T ,若T =定义S T =0;若T ={t 1,t 2,…,t k },定义S T =at 1+at 2+…+at k .例如:T ={1,3,66}时,S T =a 1+a 3+a 66.现设{a n }(n ∈N *)是公比为3的等比数列,且当T ={2,4}时,S T =30.(1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 对任意正整数k(1≤k ≤100),若T {1,2,…,k},求证:S T <a k +1; (3) 设S C ≥S D ,求证:S C +S C ∩D ≥2S D .数学Ⅱ(附加题)21. 【选做题】在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. 选修41:几何证明选讲 如图,在△ABC 中,已知∠ABC =90°,BD ⊥AC ,D 为垂足,E 是BC 的中点,求证:∠EDC =∠ABD.(第21-A 题)B. 选修42:矩阵与变换已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤120-2,矩阵B 的逆矩阵B -1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤1-1202,求矩阵AB .C. 选修44:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.D. 选修45:不等式选讲设a >0,|x -1|<a 3,|y -2|<a3,求证:|2x +y -4|<a.【必做题】第22、23题,每小题10分,共20分,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.22. (本小题满分10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x-y-2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).(1) 若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2) 已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为(2-p,-p);②求p的取值范围.(第22题)23. (本小题满分10分)(1) 求7C36-4C47的值;(2) 设m,n∈N*,n≥m,求证:(m+1)C m m+(m+2)C m m+1+(m+3)C m m+2+…+nC m n-1+(n +1)C m n=(m+1)C m+2.n+22016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)1. {-1,2} 【解析】由题意知A ∩B ={-1,2}.2. 5 【解析】由题意知z =5+5i ,所以z 的实部是5.3. 210 【解析】由题意知c =a 2+b 2=7+3=10,所以焦距为2c =210.4. 0.1 【解析】因为x =15(4.7+4.8+5.1+5.4+5.5)=5.1,所以s 2=15(0.42+0.32+02+0.32+0.42)=0.1.5. [-3,1] 【解析】由题意知3-2x -x 2≥0,解得-3≤x ≤1,所以原函数的定义域为[-3,1].6. 9 【解析】由流程图可知,在循环的过程中,a 与b 的值依次为1,9;5,7;9,5.因为9>5,所以输出的a =9.7. 56 【解析】由题意知,先后抛掷骰子2次,共有36个基本事件.其中点数之和大于等于10的基本事件有(4,6),(5,5),(5,6),(6,4),(6,5),(6,6),共6个,则点数之和小于10的基本事件共有30个.故所求的概率为3036=56.8. 20 【解析】设等差数列{a n }的公差为d ,则由题意知a 1+(a 1+d)2=-3,5a 1+10d =10,解得a 1=-4,d =3,所以a 9=-4+8×3=20.9. 7 【解析】如图,在同一平面直角坐标系中作出函数y =sin 2x 与y =cos x 在区间[0,3π]上的图象,可知共有7个交点.(第9题)10.63【解析】由题意知焦点F 的坐标为(c ,0),联立解得x =±32a ,故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫-3a 2,b 2,点C 的坐标为⎝⎛⎭⎫3a 2,b 2. 因为∠BFC =90°,所以BF →·CF →=0.又BF →=⎝⎛⎭⎫c +3a 2,-b 2,CF →=⎝⎛⎭⎫c -3a 2,-b 2,所以c 2-34a 2+14b 2=0.因为b 2=a 2-c 2,所以34c 2=12a 2,即c 2a 2=23,所以e =ca =23=63.11. -25 【解析】由题意知f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-12+a ,f ⎝⎛⎭⎫92=f ⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪25-12=110. 因为f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫92,所以-12+a =110,解得a =35, 所以f(5a)=f(3)=f(-1)=-1+a =-1+35=-25.12. ⎣⎡⎦⎤45,13 【解析】作出实数x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,则x 2+y 2即为可行域内的点(x ,y)到原点O 的距离的平方.由图可知点A 到原点O 的距离最近,点B到原点O 的距离最远.点A 到原点O 的距离即原点O 到直线2x +y -2=0的距离d =|0-2|12+22=255,则(x 2+y 2)min =45;点B 为直线x -2y +4=0与3x -y -3=0的交点,即点B 的坐标为(2,3),则(x 2+y 2)max =13.综上,x 2+y 2的取值范围是⎣⎡⎦⎤45,13.(第12题)13. 78 【解析】方法一:设DF →=a ,DB →=b ,则DC →=-b ,DE →=2a ,DA →=3a ,所以BA→=DA →-DB →=3a -b ,CA →=DA →-DC →=3a +b ,BE →=DE →-DB →=2a -b ,CE →=DE →-DC →=2a +b ,BF →=DF →-DB →=a -b ,CF →=DF →-DC →=a +b ,所以BA →·CA →=9a 2-b 2,BF →·CF →=a 2-b 2,BE →·CE →=4a 2-b 2.又因为BA →·CA →=4,BF →·CF →=-1,所以9a 2-b 2=4,a 2-b 2=-1,解得a 2=58,b 2=138,所以BE →·CE →=4a 2-b 2=4×58-138=78. 方法二:以D 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为y 轴建立平面直角坐标系,设点B 的坐标为(-a ,0),点C 的坐标为(a ,0),点A 的坐标为(b ,c),所以BA →=(b +a ,c),CA →=(b -a ,c),BF →=⎝⎛⎭⎫b 3+a ,c 3,CF →=⎝⎛⎭⎫b 3-a ,c 3. 因为BA →·CA →=b 2-a 2+c 2=4,BF →·CF →=b 29-a 2+c 29=-1,所以b 2+c 2=458,a 2=138.又因为BE →=BD →+DE →=⎝⎛⎭⎫23b +a ,2c 3,CE →=CD →+DE →=(23b -a ,2c 3), 所以BE →·CE →=49b 2-a 2+4c 29=49×458-138=78.14. 8 【解析】因为sin A =2sin Bsin C ,所以sin(B +C)=2sin Bsin C ,所以sin Bcos C +cos Bsin C =2sin Bsin C ,等式两边同时除以cos Bcos C ,得tan B +tan C =2tan Btan C. 又因为tan A =-tan(B +C)=tan B +tan Ctan Btan C -1,所以tan Atan Btan C -tan A =2tan Btan C ,即tan Btan C(tan A -2)=tan A.因为A ,B ,C 为锐角,所以tan A ,tan B ,tan C>0,且tan A>2, 所以tan Btan C =tan A tan A -2,所以原式=tan 2Atan A -2.令tan A -2=t(t>0),则tan 2A tan A -2=(t +2)2t =t 2+4t +4t =t +4t +4≥8,当且仅当t =2,即tan A =4时取等号. 故tan Atan Btan C 的最小值为8.15. (1) 因为cos B =45,0<B<π,所以sin B =1-cos 2B =1-⎝⎛⎭⎫452=35.由正弦定理知AC sin B =AB sin C ,所以AB =AC·sin Csin B =6×2235=5 2.(2) 在△ABC 中,因为A +B +C =π,所以A =π-(B +C), 所以cos A =-cos(B +C)=-cos ⎝⎛⎭⎫B +π4=-cos Bcos π4+sin Bsin π4.又cos B =45,sin B =35,故cos A =-45×22+35×22=-210.因为0<A<π,所以sin A =1-cos 2A =7210,所以cos ⎝⎛⎭⎫A -π6=cos Acos π6+sin Asin π6=-210×32+7210×12=72-620.16. (1) 在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,A 1C 1∥AC.在△ABC 中,因为D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 所以DE ∥AC ,所以DE ∥A 1C 1. 又因为DE平面A 1C 1F ,A 1C 1平面A 1C 1F ,所以直线DE ∥平面A 1C 1F.(2) 在直三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面A 1B 1C 1. 因为A 1C 1平面A 1B 1C 1,所以A 1A ⊥A 1C 1.又因为A 1C 1⊥A 1B 1,A 1A平面ABB 1A 1,A 1B 1平面ABB 1A 1,A 1A ∩A 1B 1=A 1,所以A 1C 1⊥平面ABB 1A 1. 因为B 1D平面ABB 1A 1,所以A 1C 1⊥B 1D.又因为B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1平面A 1C 1F ,A 1F平面A 1C 1F ,A 1C 1∩A 1F =A 1,所以B 1D ⊥平面A 1C 1F. 因为直线B 1D平面B 1DE ,所以平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F.17. (1) 由PO 1=2 m ,知O 1O =4PO 1=8 m ,因为A 1B 1=AB =6 m , 所以正四棱锥PA 1B 1C 1D 1的体积V 锥=13·A 1B 21·PO 1=13×62×2=24(m 3), 正四棱柱ABCDA 1B 1C 1D 1的体积V 柱=AB 2·O 1O =62×8=288(m 3), 所以仓库的容积V =V 锥+V 柱=24+288=312(m 3). (2) 设A 1B 1=a m ,PO 1=h m ,则0<h<6,O 1O =4h m.如图,连接O 1B 1.在Rt △PO 1B 1中,因为O 1B 21+PO 21=PB 21,所以⎝⎛⎭⎫2a 22+h 2=36,即a 2=2(36-h 2), 所以仓库的容积V =V 柱+V 锥=a 2·4h +13a 2·h =133a 2h =263(36h -h 3),0<h<6,所以V′=263(36-3h 2)=26(12-h 2).令V′=0,得h =23或h =-23(舍去). 当0<h<23时,V ′>0,V 在(0,23)上是单调增函数; 当23<h<6时,V ′<0,V 在(23,6)上是单调减函数. 故当h =23时,V 取得极大值,也是最大值. 所以,当PO 1=2 3 m 时,仓库的容积最大.(第17题)18. 圆M 的标准方程为(x -6)2+(y -7)2=25, 所以圆心M(6,7),半径为5.(1) 由圆心N 在直线x =6上,可设N(6,y 0). 因为圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,所以0<y 0<7,所以圆N 的 半径为y 0,从而7-y 0=5+y 0,解得y 0=1, 所以圆N 的标准方程为(x -6)2+(y -1)2=1. (2) 因为直线l ∥OA ,所以直线l 的斜率为4-02-0=2.设直线l 的方程为y =2x +m ,即2x -y +m =0, 则圆心M 到直线l 的距离d =|2×6-7+m|5=|m +5|5.(第18题)如图,因为BC =OA =22+42=25,又MC 2=d 2+⎝⎛⎭⎫BC 22,所以25=(m +5)25+5, 解得m =5或m =-15.故直线l 的方程为2x -y +5=0或2x -y -15=0.(3) 设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),因为A(2,4),T(t ,0),TA →+TP →=TQ →,所以因为点Q 在圆M 上,所以(x 2-6)2+(y 2-7)2=25. ② 将①代入②,得(x 1-t -4)2+(y 1-3)2=25,所以点P(x 1,y 1)既在圆M 上,又在圆[x -(t +4)]2+(y -3)2=25上, 从而圆(x -6)2+(y -7)2=25与圆[x -(t +4)]2+(y -3)2=25有公共点, 所以5-5≤[(t +4)-6]2+(3-7)2≤5+5, 解得2-221≤t ≤2+221.所以实数t 的取值范围是[2-221,2+221 ]. 19. (1) 因为a =2,b =12,所以f(x)=2x +2-x .①方程f(x)=2,则2x +2-x =2,即(2x )2-2×2x +1=0, 所以(2x -1)2=0,所以2x =1,解得x =0.②由题意知f(2x)=22x +2-2x =(2x +2-x )2-2=(f(x))2-2, 因为f(2x)≥mf(x)-6对于x ∈R 恒成立,且f(x)>0,所以m ≤(f (x ))2+4f (x )对于x ∈R 恒成立.又(f (x ))2+4f (x )=f(x)+4f (x )≥2f (x )·4f (x )=4,且(f (0))2+4f (0)=4,所以m ≤4,故实数m 的最大值为4.(2) 因为函数g(x)=f(x)-2只有1个零点,又g(0)=f(0)-2=a 0+b 0-2=0,所以0是函数g(x)的唯一零点. 因为g′(x)=a x ln a +b x ln b ,又由0<a<1,b>1,知ln a<0,ln b>0,所以g′(x)=0有唯一解x 0=log b a⎝⎛⎭⎫-ln aln b .令h(x)=g′(x), 则h′(x)=(a x ln a +b x ln b )′=a x (ln a)2+b x (ln b)2,从而对任意x ∈R ,h ′(x)>0,所以g′(x)=h(x)是(-∞,+∞)上的单调增函数, 所以当x ∈(-∞,x 0)时,g ′(x)<g′(x 0)=0;当x ∈(x 0,+∞)时,g ′(x)>g ′(x 0)=0.所以函数g(x)在(-∞,x 0)上是单调减函数,在(x 0,+∞)上是单调增函数. 下证x 0=0.若x 0<0,则x 0<x 02<0,所以g ⎝⎛⎭⎫x 02<g(0)=0.又g(log a 2)=alog a 2+blog a 2-2>alog a 2-2=0,且函数g(x)在以x 02和log a 2为端点的闭区间上的图象不间断,所以在x 02和log a 2之间存在g(x)的零点,记为x 1.因为0<a<1,所以log a 2<0.又x 02<0,所以x 1<0,与“0是函数g(x)的唯一零点”矛盾. 若x 0>0,同理可得,在x 02和log b 2之间存在g(x)的非0的零点,矛盾.综上,x 0=0. 所以-ln aln b=1,故ln a +ln b =0,所以ab =1. 20. (1) 由已知得a n =a 1·3n -1,n ∈N *.所以当T ={2,4}时,S T =a 2+a 4=3a 1+27a 1=30a 1. 又S T =30,故30a 1=30,即a 1=1,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,n ∈N *. (2) 因为T{1,2,…,k},a n =3n -1>0,n ∈N *,所以S T ≤a 1+a 2+…+a k =1+3+…+3k -1=12(3k -1)<3k ,所以S T <a k +1.(3) 下面分三种情况证明.①若D 是C 的子集,则S C +S C ∩D =S C +S D ≥S D +S D =2S D . ②若C 是D 的子集,则S C +S C ∩D =S C +S C =2S C ≥2S D . ③若D 不是C 的子集,且C 不是D 的子集. 令E =C ∩∁U D ,F =D ∩∁U C ,则E ≠,F ≠,E ∩F =,所以S C =S E +S C ∩D ,S D =S F +S C ∩D ,又由S C ≥S D ,得S E ≥S F . 设k 为E 中的最大数,l 为F 中的最大数,则k ≥1,l ≥1,k ≠l.由(2)知,S E <a k +1,所以3l -1=a l ≤S F ≤S E <a k +1=3k ,所以l -1<k ,即l ≤k. 又k ≠l ,故l ≤k -1,所以S F ≤a 1+a 2+…+a l =1+3+…+3l -1=3l -12≤3k -1-12=a k -12≤S E -12,故S E ≥2S F +1,所以S C -S C ∩D ≥2(S D -S C ∩D )+1,即S C +S C ∩D ≥2S D +1.综合①②③得,S C +S C ∩D ≥2S D . 21. A. 在△ADB 和△ABC 中,因为∠ABC =90°,BD ⊥AC ,∠A 为公共角, 所以△ADB ∽△ABC ,所以∠ABD =∠C. 在Rt △BDC 中,因为E 是BC 的中点, 所以ED =EC ,从而∠EDC =∠C , 所以∠EDC =∠ABD.C. 椭圆C 的普通方程为x 2+y 24=1.将直线l 的参数方程代入x 2+y 24=1,得⎝⎛⎭⎫1+12t 2+⎝⎛⎭⎫32t 24=1,即7t 2+16t =0,解得t 1=0,t 2=-167, 所以AB =|t 1-t 2|=167. D. 因为|x -1|<a 3,|y -2|<a3,所以|2x +y -4|=|2(x -1)+(y -2)|≤2|x -1|+|y -2|<2×a 3+a3=a.22. (1) 抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0,由点⎝⎛⎭⎫p 2,0在直线l :x -y -2=0上,得p2-0-2=0,即p =4, 所以抛物线C 的方程为y 2=8x.(2) 设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),线段PQ 的中点M(x 0,y 0),因为点P 和Q 关于直线l 对称,所以直线l 垂直平分线段PQ , 所以直线PQ 的斜率为-1,则可设其方程为y =-x +b. ①由错误!消去x ,得y 2+2py -2pb =0. (*)因为P 和Q 是抛物线C 上的相异两点,所以y 1≠y 2, 所以Δ=(2p)2-4×(-2pb)>0,化简得p +2b>0. 方程(*)的两根为y 1,2=-p±p 2+2pb ,从而y 0=y 1+y 22=-p. 因为点M(x 0,y 0)在直线l 上,所以x 0=2-p , 所以线段PQ 的中点坐标为(2-p ,-p). ②因为M(2-p ,-p)在直线y =-x +b 上, 所以-p =-(2-p)+b ,即b =2-2p.由①知p +2b>0,所以p +2(2-2p)>0,所以p<43,所以p 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,43. 23. (1) 7C 36-4C 47=7×6×5×43×2×1-4×7×6×5×44×3×2×1=0. (2) 当n =m 时,结论显然成立. 当n>m 时,(k +1)C m k =(k +1)·k !m !·(k -m )!=(m +1)·(k +1)!(m +1)!·[(k +1)-(m +1)]!=(m +1)C m +1k +1,k =m +1,m +2,…,n.又因为C m +1k +1+C m +2k +1=C m +2k +2,所以(k +1)C m k =(m +1)(C m +2k +2-C m +2k +1),k =m +1,m +2,…,n ,所以(m +1)C m m +(m +2)C m m +1+(m +3)C m m +2+…+(n +1)C m n=(m +1)C m m +[(m +2)C m m +1+(m +3)C m m +2+…+(n +1)C mn ]=(m +1)C m +2m +2+(m +1)[(C m +2m +3-C m +2m +2)+(C m +2m +4-C m +2m +3)+…+(C m +2n +2-C m +2n +1)]=(m +1)C m +2n +2.。
周测训 05-2016年高考数学二轮复习精品资料(江苏版)(原卷版)
2016高三二轮精品【学易版】【周测训练篇】江苏版 训练五总分:160分+40分(理) 时间:120分钟+30分钟(理)姓名:__________ 班级:__________得分:_________一、填空题:(每小题5分,共70分)1.已知复数z 满足()341(i z i +=为虚数单位),则z 的模为 .2.已知{}1,3,4A =,{}3,4,5B =,则A B = .3.在一次射箭比赛中,某运动员5次射箭的环数依次是9,10,9,7,10,则该组数据的方差是 .4.执行如图流程图,若输入21,20==b a ,则输出a 的值为 ..5.在三张奖券中有一、二等奖各一张,另一张无奖,甲乙两人各抽取一张(不放回),两人都中奖的概率为______.6.在平面直角坐标系xOy 中,以直线2y x =±为渐近线,且经过抛物线24y x =焦点的双曲线的方程是 .7.设向量(sin 2,cos )θθ=a ,(cos ,1)θ=b ,则“//a b ”是“1tan 2θ=”成立的 条件 (选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”) .8.已知数列{a n }中,*,n a N ∈对于任意*1,,n n n N a a +∈≤若对于任意正整数k ,在数列中恰有k 个k 出现,则2015a = .9.已知函数22sin ,0()cos(),0x x x f x x x x α⎧+≥=⎨-++<⎩是奇函数,则sin α= . 10.设βα,为互不重合的平面,n m ,是互不重合的直线,给出下列四个命题:①若α⊂n n m ,//,则α//m ;②若ββαα//,//,,n m n m ⊂⊂,则βα//;③若βα//,βα⊂⊂n m ,,则n m //;④若m n n m ⊥⊂=⊥,,,αβαβα ,则β⊥n ;其中正确命题的序号为 .11.函数()sin ,()f x x x x R =∈,0x 为()f x 的一个极值点,且满足01cos 2=3x ,则0=______.x 12.已知正实数,a b 满足2291a b +=,则3ab a b+的最大值为 13. 若函数()y f x =满足(1)(1)f x f x +=-,则函数()y f x =的图象与2sin π(24)y x x =-≤≤的图象所有交点的横坐标之和等于 .14.设递增数列{}n a 的前n 项和为n S ,且21132(2,)n n n S S S n n n N *-+++=+≥∈且3225k S =,则满足条件的所有正整数k 的值为 .二、解答题15.已知函数()sin()(0,0,0)2f x A x A πωϕωϕ=+>><<部分图象如图所示。
2016年高考数学江苏省(理科)试题及答案【解析版】
2016年江苏省高考数学试卷一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)【2016江苏(理)】已知集合A={﹣1,2,3,6},B={x|﹣2<x<3},则A∩B=.【答案】{﹣1,2}【解析】解:∵集合A={﹣1,2,3,6},B={x|﹣2<x<3},∴A∩B={﹣1,2},【2016江苏(理)】复数z=(1+2i)(3﹣i),其中i为虚数单位,则z的实部是.【答案】5【解析】解:z=(1+2i)(3﹣i)=5+5i,则z的实部是5,【2016江苏(理)】在平面直角坐标系xOy中,双曲线﹣=1的焦距是.【答案】2【解析】解:双曲线﹣=1中,a=,b=,∴c==,∴双曲线﹣=1的焦距是2.【2016江苏(理)】已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,则该组数据的方差是.【答案】0.1【解析】解:∵数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5的平均数为:=(4.7+4.8+5.1+5.4+5.5)=5.1,∴该组数据的方差:S2=[(4.7﹣5.1)2+(4.8﹣5.1)2+(5.1﹣5.1)2+(5.4﹣5.1)2+(5.5﹣5.1)2]=0.1.【2016江苏(理)】函数y=的定义域是.【答案】[﹣3,1]【解析】解:由3﹣2x﹣x2≥0得:x2+2x﹣3≤0,解得:x∈[﹣3,1],【2016江苏(理)】如图是一个算法的流程图,则输出的a的值是.【答案】9【解析】解:当a=1,b=9时,不满足a>b,故a=5,b=7,当a=5,b=7时,不满足a>b,故a=9,b=5当a=9,b=5时,满足a>b,故输出的a值为9,【2016江苏(理)】将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是.【答案】【解析】解:将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,基本事件总数为n=6×6=36,出现向上的点数之和小于10的对立事件是出现向上的点数之和不小于10,出现向上的点数之和不小于10包含的基本事件有:(4,6),(6,4),(5,5),(5,6),(6,5),(6,6),共6个,∴出现向上的点数之和小于10的概率:p=1﹣=.【2016江苏(理)】已知{a n}是等差数列,S n是其前n项和,若a1+a22=﹣3,S5=10,则a9的值是.【答案】20【解析】解:∵{a n}是等差数列,S n是其前n项和,a1+a22=﹣3,S5=10,∴,解得a1=﹣4,d=3,∴a9=﹣4+8×3=20.【2016江苏(理)】定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是.【答案】7【解析】解:画出函数y=sin2x与y=cosx在区间[0,3π]上的图象如下:由图可知,共7个交点.【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆+=1(a>b>0)的右焦点,直线y=与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是.【答案】【解析】解:设右焦点F(c,0),将y=代入椭圆方程可得x=±a=±a,可得B(﹣a,),C(a,),由∠BFC=90°,可得k BF•k CF=﹣1,即有•=﹣1,化简为b2=3a2﹣4c2,由b2=a2﹣c2,即有3c2=2a2,由e=,可得e2==,可得e=,【2016江苏(理)】设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1)上,f(x)=,其中a∈R,若f(﹣)=f(),则f(5a)的值是.【答案】﹣【解析】解:f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1)上,f(x)=,∴f(﹣)=f(﹣)=﹣+a,f()=f()=|﹣|=,∴a=,∴f(5a)=f(3)=f(﹣1)=﹣1+=﹣,【2016江苏(理)】已知实数x,y满足,则x2+y2的取值范围是.【答案】[,13]【解析】解:作出不等式组对应的平面区域,设z=x2+y2,则z的几何意义是区域内的点到原点距离的平方,由图象知A到原点的距离最大,点O到直线BC:2x+y﹣2=0的距离最小,由得,即A(2,3),此时z=22+32=4+9=13,点O到直线BC:2x+y﹣2=0的距离d==,则z=d2=()2=,故z的取值范围是[,13],故答案为:[,13].【2016江苏(理)】如图,在△ABC中,D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点,•=4,•=﹣1,则•的值是.【答案】【解析】解:∵D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点,∴=+,=﹣+,=+3,=﹣+3,∴•=2﹣2=﹣1,•=92﹣2=4,∴2=,2=,又∵=+2,=﹣+2,∴•=42﹣2=,【2016江苏(理)】在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是.【答案】8【解析】解:由sinA=sin(π﹣A)=sin(B+C)=sinBcosC+cosBsinC,sinA=2sinBsinC,可得sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC,①由三角形ABC为锐角三角形,则cosB>0,cosC>0,在①式两侧同时除以cosBcosC可得tanB+tanC=2tanBtanC,又tanA=﹣tan(π﹣A)=﹣tan(B+C)=﹣②,则tanAtanBtanC=﹣•tanBtanC,由tanB+tanC=2tanBtanC可得tanAtanBtanC=﹣,令tanBtanC=t,由A,B,C为锐角可得tanA>0,tanB>0,tanC>0,由②式得1﹣tanBtanC<0,解得t>1,tanAtanBtanC=﹣=﹣,=()2﹣,由t>1得,﹣≤<0,因此tanAtanBtanC的最小值为8,当且仅当t=2时取到等号,此时tanB+tanC=4,tanBtanC=2,解得tanB=2+,tanC=2﹣,tanA=4,(或tanB,tanC互换),此时A,B,C均为锐角.二、解答题(共6小题,满分90分)【2016江苏(理)】在△ABC中,AC=6,cosB=,C=.(1)求AB的长;(2)求cos(A﹣)的值.【解析】解:(1)∵△ABC中,cosB=,∴sinB=,∵,∴AB==5;(2)cosA=﹣cos(C+B)=sinBsinC﹣cosBcosC=﹣.∵A为三角形的内角,∴sinA=,∴cos(A﹣)=cosA+sinA=.【2016江苏(理)】如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.【解析】解:(1)∵D,E分别为AB,BC的中点,∴DE为△ABC的中位线,∴DE∥AC,∵ABC﹣A1B1C1为棱柱,∴AC∥A1C1,∴DE∥A1C1,∵A1C1⊂平面A1C1F,且DE⊄平面A1C1F,∴DE∥A1C1F;(2)∵ABC﹣A1B1C1为直棱柱,∴AA1⊥平面A1B1C1,∴AA1⊥A1C1,又∵A1C1⊥A1B1,且AA1∩A1B1=A1,AA1、A1B1⊂平面AA1B1B,∴A1C1⊥平面AA1B1B,∵DE∥A1C1,∴DE⊥平面AA1B1B,又∵A1F⊂平面AA1B1B,∴DE⊥A1F,又∵A1F⊥B1D,DE∩B1D=D,且DE、B1D⊂平面B1DE,∴A1F⊥平面B1DE,又∵A1F⊂平面A1C1F,∴平面B1DE⊥平面A1C1F.【2016江苏(理)】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P ﹣A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1(如图所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.(1)若AB=6m,PO1=2m,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6m,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?【解析】解:(1)∵PO1=2m,正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.∴O1O=8m,∴仓库的容积V=×62×2+62×8=312m3,(2)若正四棱锥的侧棱长为6m,设PO1=xm,则O1O=4xm,A1O1=m,A1B1=m,则仓库的容积V=×(•)2•x+(•)2•4x=x3+312x,(0<x<6),∴V′=﹣26x2+312,(0<x<6),当0<x<2时,V′>0,V(x)单调递增;当2<x<6时,V′<0,V(x)单调递减;故当x=2时,V(x)取最大值;即当PO1=2m时,仓库的容积最大.【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线l的方程;(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得+=,求实数t的取值范围.【解析】解:(1)∵N在直线x=6上,∴设N(6,n),∵圆N与x轴相切,∴圆N为:(x﹣6)2+(y﹣n)2=n2,n>0,又圆N与圆M外切,圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0,即圆M:((x﹣6)2+(x﹣7)2=25,∴|7﹣n|=|n|+5,解得n=1,∴圆N的标准方程为(x﹣6)2+(y﹣1)2=1.(2)由题意得OA=2,k OA=2,设l:y=2x+b,则圆心M到直线l的距离:d==,则|BC|=2=2,BC=2,即2=2,解得b=5或b=﹣15,∴直线l的方程为:y=2x+5或y=2x﹣15.(3)=,即,即||=||,||=,又||≤10,即≤10,解得t∈[2﹣2,2+2],对于任意t∈[2﹣2,2+2],欲使,此时,||≤10,只需要作直线TA的平行线,使圆心到直线的距离为,必然与圆交于P、Q两点,此时||=||,即,因此实数t的取值范围为t∈[2﹣2,2+2],.【2016江苏(理)】已知函数f(x)=a x+b x(a>0,b>0,a≠1,b≠1).(1)设a=2,b=.①求方程f(x)=2的根;②若对于任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)﹣6恒成立,求实数m的最大值;(2)若0<a<1,b>1,函数g(x)=f(x)﹣2有且只有1个零点,求ab的值.【解析】解:函数f(x)=a x+b x(a>0,b>0,a≠1,b≠1).(1)设a=2,b=.①方程f(x)=2;即:=2,可得x=0.②不等式f(2x)≥mf(x)﹣6恒成立,即≥m()﹣6恒成立.令t=,t≥2.不等式化为:t2﹣mt+4≥0在t≥2时,恒成立.可得:△≤0或即:m2﹣16≤0或m≤4,∴m∈(﹣∞,4].实数m的最大值为:4.(2)g(x)=f(x)﹣2=a x+b x﹣2,g′(x)=axlna+bxlnb=ax[+],0<a<1,b>1可得,令h(x)=+,则h(x)是递增函数,而,lna<0,lnb>0,因此,x0=时,h(x0)=0,因此x∈(﹣∞,x0)时,h(x)<0,a x lnb>0,则g′(x)<0.x∈(x0,+∞)时,h(x)>0,a x lnb>0,则g′(x)>0,则g(x)在(﹣∞,x0)递减,(x0,+∞)递增,因此g(x)的最小值为:g(x0).①若g(x0)<0,x<log a2时,a x>=2,b x>0,则g(x)>0,因此x1<log a2,且x1<x0时,g(x1)>0,因此g(x)在(x1,x0)有零点,则g(x)至少有两个零点,与条件矛盾.②若g(x0)>0,函数g(x)=f(x)﹣2有且只有1个零点,g(x)的最小值为g(x0),可得g(x0)=0,由g(0)=a0+b0﹣2=0,因此x0=0,因此=0,﹣=1,即lna+lnb=0,ln(ab)=0,则ab=1.可得ab=1.【2016江苏(理)】记U={1,2,…,100},对数列{a n}(n∈N*)和U的子集T,若T=∅,定义S T=0;若T={t1,t2,…,t k},定义S T=++…+.例如:T={1,3,66}时,S T=a1+a3+a66.现设{a n}(n∈N*)是公比为3的等比数列,且当T={2,4}时,S T=30.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对任意正整数k(1≤k≤100),若T⊆{1,2,…,k},求证:S T<a k+1;(3)设C⊆U,D⊆U,S C≥S D,求证:S C+S C∩D≥2S D.【解析】解:(1)当T={2,4}时,S T=a2+a4=a2+9a2=30,因此a2=3,从而a1==1,故a n=3n﹣1,(2)S T≤a1+a2+…a k=1+3+32+…+3k﹣1=<3k=a k+1,(3)设A=∁C(C∩D),B=∁D(C∩D),则A∩B=∅,分析可得S C=S A+S C∩D,S D=S B+S C∩D,则S C+S C∩D﹣2S D=S A﹣2S B,因此原命题的等价于证明S C≥2S B,由条件S C≥S D,可得S A≥S B,①、若B=∅,则S B=0,故S A≥2S B,②、若B≠∅,由S A≥S B可得A≠∅,设A中最大元素为l,B中最大元素为m,若m≥l+1,则其与S A<a i+1≤a m≤S B相矛盾,因为A∩B=∅,所以l≠m,则l≥m+1,S B≤a1+a2+…a m=1+3+32+…+3m﹣1=<=,即S A≥2S B,综上所述,S A≥2S B,故S C+S C∩D≥2S D.附加题【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,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】【2016江苏(理)】如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC,D为垂足,E为BC的中点,求证:∠EDC=∠ABD.【解析】解:由BD⊥AC可得∠BDC=90°,因为E为BC的中点,所以DE=CE=BC,则:∠EDC=∠C,由∠BDC=90°,可得∠C+∠DBC=90°,由∠ABC=90°,可得∠ABD+∠DBC=90°,因此∠ABD=∠C,而∠EDC=∠C,所以,∠EDC=∠ABD.B.【选修4—2:矩阵与变换】【2016江苏(理)】已知矩阵A=,矩阵B的逆矩阵B﹣1=,求矩阵AB.【解析】解:∵B﹣1=,∴B=(B﹣1)﹣1==,又A=,∴AB==.C.【选修4—4:坐标系与参数方程】【2016江苏(理)】在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),椭圆C的参数方程为(θ为参数),设直线l与椭圆C相交于A,B两点,求线段AB的长.【解析】解:由,由②得,代入①并整理得,.由,得,两式平方相加得.联立,解得或.∴|AB|=.【2016江苏(理)】设a>0,|x﹣1|<,|y﹣2|<,求证:|2x+y﹣4|<a.【解析】证明:由a>0,|x﹣1|<,|y﹣2|<,可得|2x+y﹣4|=|2(x﹣1)+(y﹣2)|≤2|x﹣1|+|y﹣2|<+=a,则|2x+y﹣4|<a成立.附加题【必做题】【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x﹣y﹣2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为(2﹣p,﹣p);②求p的取值范围.【解析】解:(1)∵l:x﹣y﹣2=0,∴l与x轴的交点坐标(2,0),即抛物线的焦点坐标(2,0).∴,∴抛物线C:y2=8x.(2)证明:①设点P(x1,y1),Q(x2,y2),则:,即:,k PQ==,又∵P,Q关于直线l对称,∴k PQ=﹣1,即y1+y2=﹣2p,∴,又PQ的中点在直线l上,∴==2﹣p,∴线段PQ的中点坐标为(2﹣p,﹣p);②因为Q中点坐标(2﹣p,﹣p).∴,即∴,即关于y2+2py+4p2﹣4p=0,有两个不相等的实数根,∴△>0,(2p)2﹣4(4p2﹣4p)>0,∴p∈.【2016江苏(理)】(1)求7C﹣4C的值;(2)设m,n∈N*,n≥m,求证:(m+1)C+(m+2)C+(m+3)C+…+nC+(n+1)C=(m+1)C.【解析】解:(1)7=﹣4×=7×20﹣4×35=0.证明:(2)对任意m∈N*,①当n=m时,左边=(m+1)=m+1,右边=(m+1)=m+1,等式成立.②假设n=k(k≥m)时命题成立,即(m+1)C+(m+2)C+(m+3)C+…+k+(k+1)=(m+1),当n=k+1时,左边=(m+1)+(m+2)+(m+3)++(k+1)+(k+2)=,右边=∵=(m+1)[﹣]=(m+1)×[k+3﹣(k﹣m+1)]=(k+2)=(k+2),∴=(m+1),∴左边=右边,∴n=k+1时,命题也成立,∴m,n∈N*,n≥m,(m+1)C+(m+2)C+(m+3)C+…+nC+(n+1)C=(m+1)C.2016年江苏省高考数学试卷一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)1.【2016江苏(理)】已知集合A={﹣1,2,3,6},B={x|﹣2<x<3},则A∩B=.2.【2016江苏(理)】复数z=(1+2i)(3﹣i),其中i为虚数单位,则z的实部是.3.【2016江苏(理)】在平面直角坐标系xOy中,双曲线﹣=1的焦距是.4.【2016江苏(理)】已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,则该组数据的方差是.5.【2016江苏(理)】函数y=的定义域是.6.【2016江苏(理)】如图是一个算法的流程图,则输出的a的值是.7.【2016江苏(理)】将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是.8.【2016江苏(理)】已知{a n}是等差数列,S n是其前n项和,若a1+a22=﹣3,S5=10,则a9的值是.9.【2016江苏(理)】定义在区间[0,3π]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是.10.【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆+=1(a>b>0)的右焦点,直线y=与椭圆交于B,C两点,且∠BFC=90°,则该椭圆的离心率是.11.【2016江苏(理)】设f(x)是定义在R上且周期为2的函数,在区间[﹣1,1)上,f(x)=,其中a∈R,若f(﹣)=f(),则f(5a)的值是.12.【2016江苏(理)】已知实数x,y满足,则x2+y2的取值范围是.13.【2016江苏(理)】如图,在△ABC中,D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点,•=4,•=﹣1,则•的值是.14.【2016江苏(理)】在锐角三角形ABC中,若sinA=2sinBsinC,则tanAtanBtanC的最小值是.二、解答题(共6小题,满分90分)15.【2016江苏(理)】在△ABC中,AC=6,cosB=,C=.(1)求AB的长;(2)求cos(A﹣)的值.16.【2016江苏(理)】如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,D,E分别为AB,BC的中点,点F在侧棱B1B上,且B1D⊥A1F,A1C1⊥A1B1.求证:(1)直线DE∥平面A1C1F;(2)平面B1DE⊥平面A1C1F.17.【2016江苏(理)】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P﹣A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1(如图所示),并要求正四棱柱的高O1O是正四棱锥的高PO1的4倍.(1)若AB=6m,PO1=2m,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6m,则当PO1为多少时,仓库的容积最大?18.【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M:x2+y2﹣12x﹣14y+60=0及其上一点A(2,4).(1)设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2)设平行于OA的直线l与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线l的方程;(3)设点T(t,0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得+=,求实数t的取值范围.19.【2016江苏(理)】已知函数f(x)=a x+b x(a>0,b>0,a≠1,b≠1).(1)设a=2,b=.①求方程f(x)=2的根;②若对于任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)﹣6恒成立,求实数m的最大值;(2)若0<a<1,b>1,函数g(x)=f(x)﹣2有且只有1个零点,求ab的值.20.【2016江苏(理)】记U={1,2,…,100},对数列{a n}(n∈N*)和U的子集T,若T=∅,定义S T=0;若T={t1,t2,…,t k},定义S T=++…+.例如:T={1,3,66}时,S T=a1+a3+a66.现设{a n}(n∈N*)是公比为3的等比数列,且当T={2,4}时,S T=30.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对任意正整数k(1≤k≤100),若T⊆{1,2,…,k},求证:S T<a k+1;(3)设C⊆U,D⊆U,S C≥S D,求证:S C+S C∩D≥2S D.附加题【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,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】21.【2016江苏(理)】如图,在△ABC中,∠ABC=90°,BD⊥AC,D为垂足,E为BC的中点,求证:∠EDC=∠ABD.B.【选修4—2:矩阵与变换】22.【2016江苏(理)】已知矩阵A=,矩阵B的逆矩阵B﹣1=,求矩阵AB.C.【选修4—4:坐标系与参数方程】23.【2016江苏(理)】在平面直角坐标系xOy中,已知直线l的参数方程为(t为参数),椭圆C的参数方程为(θ为参数),设直线l与椭圆C相交于A,B 两点,求线段AB的长.24.【2016江苏(理)】设a>0,|x﹣1|<,|y﹣2|<,求证:|2x+y﹣4|<a.附加题【必做题】25.【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x﹣y﹣2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).(1)若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2)已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为(2﹣p,﹣p);②求p的取值范围.26.【2016江苏(理)】(1)求7C﹣4C的值;(2)设m,n∈N*,n≥m,求证:(m+1)C+(m+2)C+(m+3)C+…+nC+(n+1)C=(m+1)C.。
【6份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:填空题限时练
【6份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:填空题限时练目录限时练(一) (1)限时练(二) (5)限时练(三) (9)限时练(四) (13)限时练(五) (18)限时练(六) (22)限时练(一)(建议用时:40分钟)1.设集合M={-1,0,1},N={x|x2≤x},则M∩N=______.【详细分析】因为N={x|x2≤x}={x|0≤x≤1},所以M∩N={0,1}.答案{0,1}2.一支田径队有男女运动员98人,其中男运动员有56人.按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出一个容量为28的样本,那么应抽取女运动员人数是________.【详细分析】设应抽取的女运动员人数是x,则x98-56=2898,易得x=12.答案123.复数11+i=________.【详细分析】11+i=1-i(1+i)(1-i)=1-i2=12-12i.答案12-12i4.某算法的伪代码如图所示,该算法输出的结果是________.【详细分析】逐次写出运行结果.该伪代码运行5次,各次S 和I 的值分别是1和2;2和3;6和4;24和5;120和6,所以该算法输出的I =6.答案 65.将一颗骰子先后抛掷两次,观察向上的点数,则点数相同的概率是________.【详细分析】利用古典概型的概率公式求解.将一颗骰子先后抛掷两次,向上的点数共有36种不同的结果,其中点数相同的有6个,故所求概率为636=16.答案 166.已知等比数列{a n }满足a 5a 6a 7=8,则其前11项之积为________.【详细分析】利用等比数列的性质求解.由a 5a 6a 7=a 36=8得,a 6=2,所以,其前11项之积为a 1a 2…a 11=a 116=211.答案 2117.对于任意x ∈[1,2],都有(ax +1)2≤4成立,则实数a 的取值范围为________.【详细分析】由不等式(ax +1)2≤4在x ∈[1,2]恒成立,得-2≤ax +1≤2在x ∈[1,2]恒成立,利用分离参数的方法得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1x min,a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫-3x max ,利用反比例函数的单调性得-32≤a ≤12.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,128.若α是锐角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-33,则sin α的值等于________.【详细分析】∵α是锐角,∴π3<α+π3<5π6, 又cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-33,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=63. ∴sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π3-π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3cos π3-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3sin π3=63×12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-33×32=6+36.答案6+369.设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,2和a ,且长为a 的棱与长为2的棱异面,则a 的取值范围是________.【详细分析】由题知令BD =BC =AD =AC =1,AB =a ,则DC =2,分别取DC ,AB 的中点E ,F ,连接AE 、BE 、EF .由于EF ⊥DC ,EF ⊥AB .而BE =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫222= 1-12=22,BF <BE ,AB =2BF <2BE = 2.答案 (0,2)10.过点P (1,1)的直线,将圆形区域{(x ,y )|x 2+y 2≤4}分成两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为________.【详细分析】当OP 与所求直线垂直时面积之差最大,故所求直线方程为x +y -2=0.答案 x +y -2=011.两座相距60 m 的建筑物AB 、CD 的高度分别为20 m 、50 m ,BD 为水平面,则从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角为________.【详细分析】在△ACD 中,容易求得AD =2010,AC =305,又CD =50,由余弦定理可得cos ∠CAD =AD 2+AC 2-CD 22AD ·AC =22,所以∠CAD =45°,即从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.答案 45°12.两个半径分别为r 1,r 2的圆M 、N ,公共弦AB 长为3,如图所示,则AM →·AB→+AN →·AB→=________.【详细分析】连接圆心MN 与公共弦相交于点C ,则C 为公共弦AB 的中点,且MN ⊥AB ,故AM →·AB →=|AB →||AM →|·cos ∠MAC =|AB →|·|AC→|=12|AB →|2=92,同理AN →·AB →=|AB →||AN →|·cos ∠NAC =|AB →||AC →|=12|AB →|2=92,故AM →·AB →+AN →·AB→=9.答案 913.设a =2 0110.1,b =ln 2 0122 010,c =12log 2 0112 010,则a ,b ,c 的大小关系是________.【详细分析】由指数函数、对数函数图象可知a >1,0<b <1,c <0,所以a >b >c .答案 a >b >c14.设f (x )=|ln x |,若函数g (x )=f (x )-ax 在区间(0,4)上有三个零点,则实数a的取值范围是________.【详细分析】原问题等价于方程|ln x |=ax 在区间(0,4)上有三个根,令h (x )=ln x ⇒h ′(x )=1x , 由h (x )在(x 0,ln x 0)处切线y -ln x 0=1x 0(x -x 0)过原点得x 0=e ,即曲线h (x )过原点的切线斜率为1e ,而点(4,ln 4)与原点确定的直线的斜率为ln 22,所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 22,1e .答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 22,1e限时练(二)(建议用时:40分钟)1.已知集合M ={1,2,3},N ={2,3,4},则M ∩N =________. 【详细分析】{1,2,3}∩{2,3,4}={2,3}.答案 {2,3}2.为了分析某篮球运动员在比赛中发挥的稳定程度,统计了该运动员在6场比赛中的得分,用茎叶图表示如图所示,则该组数据的方差为________.【详细分析】平均数x -=14+17+18+18+20+216=18,故方差s 2=16(42+12+02+02+22+32)=5.答案 53.已知复数z 满足(z -2)i =1+i(i 为虚数单位),则z 的模为________. 【详细分析】由(z -2)i =1+i ,得z =1+ii +2=3-i ,所以|z |=10.答案104.如图是一个算法的流程图,则最后输出的S =________.【详细分析】这是一个典型的当型循环结构,当n =1,3,5,7,9,11时满足条件,执行下面的语句,S =1+3+5+7+9+11=36,当n =13时不满足条件,退出循环,执行输出S =36.答案 365.已知m ∈{-1,0,1},n ∈{-1,1},若随机选取m ,n ,则直线mx +ny +1=0恰好不经过第二象限的概率是________.【详细分析】依题意,注意到可形成数组(m ,n )共有6组,其中相应直线mx +ny +1=0恰好不经过第二象限的数组(m ,n )共有2组(它们是(0,1)与(-1,1)),因此所求的概率是26=13.答案 136.在△ABC 中,BD →=2DC →,若AD →=λ1AB →+λ2AC →,则λ1λ2的值为________.【详细分析】利用向量的运算法则求解.因为AD→=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →,所以λ1=13,λ2=23,故λ1λ2=29.答案 297.已知函数f (x )=|x 2+2x -1|,若a <b <-1,且f (a )=f (b ),则ab +a +b 的取值范围是________.【详细分析】作出函数图象可知若a <b <-1,且f (a )=f (b ),即为a 2+2a -1=-(b 2+2b -1), 整理得(a +1)2+(b +1)2=4, 设⎩⎨⎧a =-1+2cos θ,b =-1+2sin θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4,所以ab +a +b =-1+2sin 2θ∈(-1,1).答案 (-1,1)8.在△ABC 中,a =8,B =60°,C =45°,则b =________.【详细分析】由已知得sin A =sin(B +C )=sin 60°cos 45°+cos 60°sin 45°=6+24,又a =8,∴b =a sin B sin A =8×326+24=1636+2=122-4 6.答案 122-4 69.在平面直角坐标系xOy 中,直线3x +4y -5=0与圆x 2+y 2=4相交于A ,B两点,则弦AB 的长等于________.【详细分析】圆x 2+y 2=4的圆心O (0,0)到直线3x +4y -5=0的距离d =|-5|5=1,弦AB 的长|AB |=2r 2-d 2=2 3.答案 2 310.已知函数y =a n x 2(a n ≠0,n ∈N *)的图象在x =1处的切线斜率为2a n -1+1(n ≥2),且当n =1时其图象过点(2,8),则a 7的值为________. 【详细分析】因为y =a n x 2在x =1处的切线斜率为2a n , 所以2a n =2a n -1+1(n ≥2), 即a n =a n -1+12(n ≥2), 又8=4a 1⇒a 1=2, 所以a 7=a 1+6×12=5.答案 511.设l 是一条直线,α,β,γ是不同的平面,则在下列命题中,假命题是________. ①如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于β②如果α不垂直于β,那么α内一定不存在直线垂直于β ③如果α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l ,那么l ⊥γ④如果α⊥β,l 与α,β都相交,那么l 与α,β所成的角互余 【详细分析】如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于β, 即命题①正确;如果α不垂直于β, 那么α内一定不存在直线垂直于β,即命题②正确;如果α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l ,那么l ⊥γ,即命题③正确; 如果α⊥β,l 与α,β都相交, 那么l 与α,β所成的角不一定互余, 即命题④不正确.答案 ④12.已知函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ≤π2的部分图象如图,则φ的值为________.【详细分析】由三角函数图象可得周期T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-π3=π=2πω,解得ω=2.由函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=0⇒φ=π3+2k π,k ∈Z ,且0<φ≤π2, 所以φ=π3.答案 π313.若函数f (x )=ax 2+20x +14(a >0)对任意实数t ,在闭区间[t -1,t +1]上总存在两实数x 1,x 2,使得|f (x 1)-f (x 2)|≥8成立,则实数a 的最小值为________.【详细分析】利用二次函数图象求解.由题意可得(f (x )max -f (x )min )min ≥8.f (x )min 越大,所以当[t -1,t +1]关于对称轴对称时,f (x )max -f (x )min 取得最小值,为f (t +1)-f (t )=a ≥8,所以实数a 的最小值为8.答案 814.已知函数f (x )=x 33+ax 22+2bx +c 在区间(0,1)内取极大值,在区间(1,2)内取极小值,则z =(a +3)2+b 2的取值范围为________.【详细分析】因为函数f (x )在区间(0,1)内取极大值,在区间(1,2)内取极小值,所以⎩⎨⎧f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0,即⎩⎨⎧b >0,1+a +2b <0,a +b +2>0,对应可行域如图,目标函数z =(a +3)2+b 2的几何意义是可行域上的点(a ,b )到定点P (-3,0)的距离的平方,点P 到边界a +b +2=0的距离的平方为⎝ ⎛⎭⎪⎫122=12,到点(-1,0)的距离的平方为4,因为可行域不含边界,所以z的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,4.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,4限时练(三)(建议用时:40分钟)1.设集合A ={x ||x |≤2,x ∈R },B ={y |y =-x 2,-1≤x ≤2},则R ð (A ∩B )=________. 【详细分析】由已知条件可得A =[-2,2],B =[-4,0], ∴R ð (A ∩B )=(-∞,-2)∪(0,+∞).答案 (-∞,-2)∪(0,+∞)2.某中学为了了解学生的课外阅读情况,随机调查了50名学生,得到他们在某一天各自课外阅读所用时间的数据,结果用下图的条形图表示.根据条形图可得这50名学生这一天平均每人的课外阅读时间为________小时.【详细分析】一天平均每人的课外阅读时间应为一天的总阅读时间与学生的比,即0×7+0.5×14+1.0×11+1.5×11+2.0×750=0.97(小时).答案0.973.若复数z满足(1+2i)z=-3+4i(i是虚数单位),则z=________.【详细分析】∵(1+2i)z=-3+4i,∴z=-3+4i1+2i=(-3+4i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=5+10i5=1+2i.答案1+2i4.下图是某算法的程序框图,则程序运行后输出的结果是________.【详细分析】由框图的顺序,s=0,n=1,s=(s+n)n=(0+1)×1=1,n=n +1=2,依次循环s=(1+2)×2=6,n=3,注意此刻3>3仍然否,所以还要循环一次s=(6+3)×3=27,n=4,此刻输出s=27.答案275.在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4,5的5个小球,这些小球除标注数字外完全相同,现从中随机取2个小球,则取出的小球标注的数字之和为3或6的概率是________.【详细分析】从袋子中随机取2个小球共有10种不同的方法,其中取出的小球标注的数字之和为3或6的方法共有3种,因此所求的概率等于310.答案 3106.在△ABC 中,BC =2,A =2π3,则AB →·AC →的最小值为________.【详细分析】依题意得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即b 2+c 2+bc =4≥3bc ,bc ≤43,AB →·AC→=bc cos A =-12bc ≥-23,当且仅当b =c = 43时取等号,因此AB →·AC →的最小值是-23.答案 -237.在平面直角坐标系xOy 中,若点P (m ,1)到直线4x -3y -1=0的距离为4,且点P 在不等式2x +y ≥3表示的平面区域内,则m =________. 【详细分析】依题意得⎩⎪⎨⎪⎧|4m -4|5=4,2m +1≥3, 解得m =6.答案 68.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=14,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-α=________.【详细分析】由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=14,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=±154,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=±154.答案 ±1549.已知四棱锥V -ABCD ,底面ABCD 是边长为3的正方形,VA ⊥平面ABCD ,且VA =4,则此四棱锥的侧面中,所有直角三角形的面积的和是________.【详细分析】可证四个侧面都是直角三角形,其面积S =2×12×3×4+2×12×3×5=27.答案 2710.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C的方程为________.【详细分析】由焦距为10知,c =5,即a 2+b 2=25,根据双曲线方程可知,渐近线方程为y =±b a x ,代入点P 的坐标得,a =2b ,联立方程组可解得a2=20,b 2=5,所以双曲线方程x 220-y 25=1.答案 x 220-y 25=111.已知函数y =f (x )(x ∈R )上任一点(x 0,f (x 0))处的切线斜率k =(x 0-3)(x 0+1)2,则该函数的单调递减区间为________.【详细分析】由导数的几何意义可知,f ′(x 0)=(x 0-3)(x 0+1)2≤0,解得x 0≤3,即该函数的单调递减区间是(-∞,3].答案 (-∞,3]12.在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,若b =25,B =π4,sin C =55,则c =________,a =________.【详细分析】由正弦定理得b sin B =c sin C ,所以c =b sin Csin B =25×5522=2 2.由c <b 得C <B ,故C 为锐角,所以cos C =255,sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =31010,由正弦定理得b sin B =a sin A ,所以a =b sin A sin B =25×3101022=6.答案 22 613.已知函数f (x )=x 3-3a 2x -6a 2+3a (a >0)有且仅有一个零点x 0,若x 0>0,则a 的取值范围是________.【详细分析】已知f (x )=x 3-3a 2x -6a 2+3a (a >0),则f ′(x )=3x 2-3a 2,①若f ′(x )≥0恒成立,则a =0,这与a >0矛盾. ②若f ′(x )≤0恒成立,显然不可能.③若f ′(x )=0有两个根a ,-a ,而a >0,则f (x )在区间(-∞,-a )上单调递增,在区间(-a ,a )上单调递减,在区间(a ,+∞)上单调递增,故f (-a )<0,即2a 2-6a +3<0,解得3-32<a <3+32.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-32,3+3214.已知等比数列{a n }的首项为43,公比为-13,其前n 项和为S n ,若A ≤S n -1S n≤B 对n ∈N *恒成立,则B -A 的最小值为________.【详细分析】依题意得S n =43⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n.当n 为奇数时,S n =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,43;当n 为偶数时,S n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫89,1.由函数y =x -1x 在(0,+∞)上是增函数得S n -1S n 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1772,0∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,712,因此有A ≤-1772,B ≥712,B -A ≥712+1772=5972,即B -A 的最小值是5972.答案 5972限时练(四)(建议用时:40分钟)1.已知集合A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |x 2-2x ≤0},则A ∩B =________. 【详细分析】∵B =[0,2],∴A ∩B =[0,1].答案 [0,1]2.复数5(1+4i )2i (1+2i )=________.【详细分析】5(1+4i )2i (1+2i )=5(-15+8i )-2+i =5(-15+8i )(-2-i )(-2+i )(-2-i )=5(38-i )5=38-i.答案 38-i3.某市高三数学抽样考试中,对90分以上(含90分)的成绩进行统计,其频率分布图如图所示,若130~140分数段的人数为90人,则90~100分数段的人数为________.【详细分析】高三年级总人数为:900.05=1 800;90~100分数段人数的频率为0.45;分数段的人数为1 800×0.45=810.答案 8104.曲线y =1x 在x =2处的切线斜率为________.【详细分析】根据导数的几何意义,只要先求出导数以后,将x =2代入即可求解.因为y ′=-1x 2,所以y ′|x =2=-14,即为切线的斜率.答案 -145.将一枚骰子(一种六个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,向上的点数分别记为m ,n ,则点P (m ,n )落在区域|x -2|+|y -2|≤2的概率是________.【详细分析】利用古典概型的概率公式求解.将一枚骰子先后抛掷2次,向上的点数分别记为m ,n ,则点P (m ,n )共有36个,其中落在区域|x -2|+|y -2|≤2内的点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(4,2),共11个,故所求概率是1136.答案 11366.已知向量a =(3,1),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12,若a +λb 与a 垂直,则λ等于________.【详细分析】根据向量线性运算、数量积运算建立方程求解.由条件可得a +λb =⎝ ⎛⎭⎪⎫3-λ,1+12λ,所以(a +λb )⊥a ⇒3(3-λ)+1+12λ=0⇒λ=4.答案 47.已知正数x ,y 满足x +2y =2,则x +8yxy 的最小值为________.【详细分析】利用“1”的代换,结合基本不等式求解.因为x ,y 为正数,且x +2y =2,x +8y xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +8x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+y =x 2y +8yx +5≥2x 2y ·8yx +5=9,当且仅当x =4y =43时,等号成立,所以x +8y xy 的最小值为9.答案 98.给出四个命题: ①平行于同一平面的两个不重合的平面平行; ②平行于同一直线的两个不重合的平面平行; ③垂直于同一平面的两个不重合的平面平行; ④垂直于同一直线的两个不重合的平面平行; 其中真命题的序号是________. 【详细分析】若α∥β,α∥γ,则β∥γ,即平行于同一平面的两个不重合的平面平行,故①正确; 若a ∥α,a ∥β,则α与β平行或相交,故②错误; 若α⊥γ,β⊥γ,则平面α与β平行或相交,故③错误; 若a ⊥α,a ⊥β,则α与β平行,故④正确.答案 ①④9.设某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k 的值是________.【详细分析】阅读算法中流程图知: 运算规则是S =S ×k 2故第一次进入循环体后S =1×32=9,k =3;第二次进入 循环体后S =9×52=225>100,k =5.退出循环,其输出结果k =5.故答案为:5.答案 510.已知等差数列{a n }的公差不为零,a 1+a 2+a 5>13,且a 1,a 2,a 5成等比数列,则a 1的取值范围为________.【详细分析】利用a 1,a 2,a 5成等比数列确定公差与首项的关系,再解不等式即可.设等差数列{a n }的公差为d ,则d ≠0,所以a 1,a 2,a 5成等比数列⇒a 22=a 1a 5⇒(a 1+d )2=a 1(a 1+4d )⇒d =2a 1,代入不等式a 1+a 2+a 5>13,解得a 1>1.答案 (1,+∞)11.P 为直线y =b 3a x 与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)左支的交点,F 1是左焦点,PF 1垂直于x 轴,则双曲线的离心率e =________.【详细分析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =b 3a x ,x 2a 2-y 2b 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-324a ,y =-24b ,又PF 1垂直于x 轴,所以324a =c ,即离心率为e =c a =324.答案32412.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,a =8,b =10,△ABC 的面积为203,则△ABC的最大角的正切值是________.【详细分析】由S△ABC=12ab sin C,代入数据解得sin C=32,又C为三角形的内角,所以C=60°或120°.若C=60°,则在△ABC中,由余弦定理得c2=a2+b2-2ab cos C=84,此时,最大边是b,故最大角为B,其余弦值cos B=a2+c2-b22ac=3221,正弦值sin B=53221,正切值tan B=533;若C=120°,此时,C为最大角,其正切值为tan 120°=- 3.答案533或- 313.若存在区间M=[a,b](a<b),使得{y|y=f(x),x∈M}=M,则称区间M为函数f(x)的一个“稳定区间”.给出下列四个函数:①y=e x,x∈R;②f(x)=x3;③f(x)=cos πx2;④f(x)=ln x+1.其中存在稳定区间的函数有________(写出所有正确命题的序号).【详细分析】根据新定义逐一判断.因为函数y=e x,x∈R递增,且e x>x,x∈R恒成立,函数y=e x,x∈R不存在“稳定区间”,故①不存在“稳定区间”;函数f(x)=x3存在稳定区间[-1,0]或[0,1]或[-1,1],故②存在“稳定区间”;函数f(x)=cos πx2存在稳定区间[0,1],故③存在“稳定区间”;函数f(x)=ln x+1在(0,+∞)上递增,且ln x+1≤x,x>0恒成立,函数f(x)=ln x+1在定义域上不存在“稳定区间”,故④不存在“稳定区间”.答案②③14.若关于x的方程|x|x+2=kx2有四个不同的实根,则实数k的取值范围是________.【详细分析】由于关于x的方程|x|x+2=kx2有四个不同的实根,x=0是此方程的一个根,故关于x的方程|x|x+2=kx2有3个不同的非零的实数解.∴方程1k=⎩⎨⎧x(x+2),x>0,-x(x+2),x<0有3个不同的非零的实数解,即函数y=1k的图象和函数g (x )=⎩⎨⎧x (x +2),x >0,-x (x +2),x <0的图象有3个交点,画出函数g (x )的图象,如图所示,故0<1k <1,解得k >1.答案 (1,+∞)限时练(五)(建议用时:40分钟)1.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-2x <0},B ={x |x >1},则集合A ∩∁U B =________. 【详细分析】∁U B ={x |x ≤1},A ={x |0<x <2},故A ∩∁U B ={x |0<x ≤1}.答案 {x |0<x ≤1}2.复数(1+2i)2的共轭复数是________. 【详细分析】(1+2i)2=1+4i -4=-3+4i ,其共轭复数为-3-4i.答案 -3-4i3.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3·a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=________.【详细分析】利用等比数列的通项公式求出公比,再求首项.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),则a 3·a 9=2a 25⇒a 23·q 6=2(a 3q 2)2⇒q =2,又a 2=1,所以a 1=22.答案224.从某项综合能力测试中抽取10人的成绩,统计如下表,则这10人成绩的方差为________.【详细分析】考查统计初步知识,先求平均数,x -=110(5×3+4×1+3×1+2×3+1×2)=3,再根据方差公式s 2=1n ∑n i =1(x i -x -)2代入数据, s 2=110[3×(5-3)2+(4-3)2+(3-3)2+3×(2-3)2+2×(1-3)2]=125.答案 1255.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值为________.【详细分析】利用三角函数图象求出解析式,再求解函数值,由三角函数图象可得A =2,34T =11π12-π6=34π,所以周期T =π=2πω,解得ω=2.又函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=2,0<φ<π,解得φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=1.答案 16.已知集合A ={2,5},在A 中可重复的依次取出三个数a ,b ,c ,则“以a ,b ,c 为边恰好构成三角形”的概率是________.【详细分析】“在A 中可重复的依次取出三个数a ,b ,c ”的基本事件总数为23=8,事件“以a ,b ,c 为边不能构成三角形”分别为(2,2,5),(2,5,2),(5,2,2),所以P =1-38=58.答案 587.设变量x ,y 满足不等式组⎩⎨⎧x +y ≥3,x -y ≥-12x -y ≤3,,则目标函数z =2x +3y 的最小值是________.【详细分析】不等式组对应的可行域如图,由图可知,当目标函数经过图中点(2,1)时取得最小值7.答案 78.下图是一个算法的流程图,最后输出的S =________.【详细分析】当a =5,P =25>24,S =25;a =6,P =24<25,输出的S =25.答案 259.表面积为12π的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为________.【详细分析】建立目标函数后利用导数求解.设圆柱的底面圆半径为r ,高为l ,则表面积为2πr 2+2πrl =12π,则l =6-r 2r ,r ∈(0,6),体积为V =πr 2l=πr 2·6-r2r =π(6r -r 3),r ∈(0,6),所以V ′=π(6-3r 2),由V ′=0解得r =2,且r ∈(0,2)时V ′>0,r ∈(2,6)时V ′<0,所以r =2时,该圆柱的体积取得最大值,此时高l =42=22,底面半径与高的比值为r l =12.答案 1210.在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =4,b =5,△ABC的面积为53,则c =________,sin A =________.【详细分析】由三角形面积公式可以求出sin C ,得到锐角C 的值,借助余弦定理求出c 边,最后利用正弦定理求sin A .由S △ABC =12ab sin C ,代入数据解得sin C =32,又C 为锐角三角形的内角,所以C =60°.在△ABC 中,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =21,即c =21.再在△ABC 中,由正弦定理得sin A =a sin C c =4×3221=277.答案 2127711.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,都有不等式f (x )+xf ′(x )>0成立,若a =40.2f (40.2),b =(log 43)f (log 43),c =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4116f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4116,则a ,b ,c 的大小关系是________.【详细分析】由f (x )+xf ′(x )>0得(xf (x ))′>0,令g (x )=xf (x ),则g (x )在(0,+∞)递增,且为偶函数,且a =g (40.2),b =g (log 43),c =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4116=g (-2)=g (2),因为0<log 43<1<40.2<2,所以c >a >b .答案 c >a >b12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2(1-x ),x ≤0,f (x -1)+1,x >0,f (x )=x 的根从小到大构成数列{a n },则a 2 015=________.【详细分析】利用函数图象得数列通项公式,再求第2 015项.作出函数f (x )的图象如图,由图象可知方程f (x )=x 的根依次是0,1,2,3,…,所以a n =n -1,故a 2 015=2 015-1=2 014.答案 2 01413.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=4x 的准线相交于A ,B 两点.若△AOB 的面积为2,则双曲线的离心率为________.【详细分析】利用三角形面积建立基本量的关系求解.抛物线y 2=4x 的准线方程是x =-1,双曲线的渐近线y =±ba x 与x =-1的交点坐标分别是A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-b a ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,b a .又△AOB 的面积为2,所以12×2b a ×1=2,即b =2a ,b 2=c 2-a 2=4a 2,c =5a ,所以离心率e =ca = 5.答案 514.如图,Ox 、Oy 是平面内相交成120°的两条数轴,e 1,e 2分别是与x 轴、y轴正方向同向的单位向量,若向量OP →=x e 1+y e 2,则将有序实数对(x ,y )叫做向量OP→在坐标系xOy 中的坐标.(1)若OP →=3e 1+2e 2,则|OP →|=________; (2)在坐标系xOy 中,以原点为圆心的单位圆的方程为________. 【详细分析】由题意可得e 1·e 2=cos 120°=-12. (1)|OP→|= (3e 1+2e 2)2=9+4-6=7;(2)设圆O 上任意一点Q (x ,y ), 则OQ →=x e 1+y e 2,|OQ →|=1, 即x 2+2xy ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+y 2=1,故所求圆的方程为x 2-xy +y 2-1=0.答案 (1)7 (2)x 2-xy +y 2-1=0限时练(六)(建议用时:40分钟)1.集合M ={x |lg x >0},N ={x |x 2≤4},则M ∩N =________.【详细分析】M={x|lg x>0}={x|x>1},N={x|x2≤4}={x|-2≤x≤2},M∩N ={x|1<x≤2}.答案{x|1<x≤2}2.高三(1)班共有48人,学号依次为1,2,3,…,48,现用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知学号5,29,41在样本中,那么还有一个同学的学号应为________.【详细分析】根据系统抽样是“等距离”抽样的特点解题.将48人分成4组,每组12人,所以用系统抽样抽出的学生学号构成以12为公差的等差数列,所以还有一个学生的学号是17.答案173.设i为虚数单位,则复数3+4ii=________.【详细分析】依题意:3+4ii=(3+4i)ii2=4-3i.答案4-3i4.执行下图所示的程序框图,输出的S为________.【详细分析】根据程序框图得执行的结果是:S=-1+(-1)22+(-1)33+(-1)44+…+(-1)2 0142 014=(-1+2)+(-3+4)+(-5+6)+…+(-2 013+2 014)=1 007.答案 1 0075.若以连续抛掷两次骰子分别得到的点数m、n作为点P的坐标,则点P落在圆x2+y2=16内的概率为________.【详细分析】∵试验发生的总事件数是6×6,而点P落在圆x2+y2=16内包括(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2)共8种,由古典概型公式得到P =86×6=29.答案 296.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,函数y =sin x +3cos x 的值域为________.【详细分析】因为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2⇒x +π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5π6⇒sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1⇒y ∈(1,2],所以值域为(1,2].答案 (1,2]7.若命题“∃x ∈R ,使得x 2+(a -1)x +1≤0”为假命题,则实数a 的范围________. 【详细分析】由题意:x 2+(a -1)x +1>0恒成立. 则对应方程x 2+(a -1)x +1=0无实数根.则Δ=(a -1)2-4<0,即a 2-2a -3<0,所以-1<a <3.答案 (-1,3)8.已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(2,2),a·b =85,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=________.【详细分析】因为a·b =2cos x +2sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=85,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=45.答案 459.在正项等比数列{a n }中,S n 是其前n 项和.若a 1=1,a 2a 6=8,则S 8=________.【详细分析】因为{a n }是正项等比数列,所以a 2a 6=a 24=8⇒a 4=22=a 1q 3⇒q=2,所以S 8=1-(2)81-2=15(2+1).答案 15(2+1)10.设f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为________.【详细分析】f (x )定义域为(0,+∞),又由f ′(x )=2x -2-4x =2(x -2)(x +1)x >0,解得x >2,所以f ′(x )>0 的解集为(2,+∞).答案 (2,+∞)11.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为________. 【详细分析】y ′=2(x +2)2,所以k =y ′|x =-1=2,故切线方程为y =2x +1.答案 y =2x +112.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且B =120°,则a 2+ac +c 2-b 2=________. 【详细分析】利用余弦定理,再变形即得答案.答案 013.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与直线y =2x 有交点,则离心率e 的取值范围为________.【详细分析】如图所示,∵双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与直线y =2x 有交点,则应有ba >2, ∴b 2a 2>4,c 2-a 2a 2>4,解得e 2=c 2a 2>5,e > 5.答案 (5,+∞)14.设f (x )是定义在R 上的增函数,且对于任意的x 都有f (1-x )+f (1+x )=0恒成立.如果实数m 、n 满足不等式组⎩⎨⎧m >3,f (m 2-6m +23)+f (n 2-8n )<0, 那么m 2+n 2的取值范围是________. 【详细分析】由f (1-x )+f (1+x )=0得,f (n 2-8n )=f [(n 2-8n -1)+1]=-f[1-(n2-8n-1)]=-f(-n2+8n+2),所以f(m2-6m+23)<-f(n2-8n)=f(-n2+8n+2),又f(x)是定义在R上的增函数,所以m2-6m+23<-n2+8n+2,即为(m-3)2+(n-4)2<4,且m>3,所以(m,n)在以(3,4)为圆心,半径为2的右半个圆内,当为点(3,2)时,m2+n2=13,圆心(3,4)到原点的距离为5,此时m2+n2=(5+2)2=49,所以m2+n2的取值范围是(13,49).答案(13,49)。
【6份】2016江苏高考理科数学二轮专题复习:专题七 附加题(真题感悟+考点整合)
专题七附加题目录专题七附加题(必做部分)................................................................................................ - 1 - 第1讲立体几何中的向量方法.......................................................................................... - 1 - 第2讲计数原理、数学归纳法、随机变量及其分布列................................................ - 19 - 专题七附加题(选做部分).............................................................................................. - 32 - 第1讲几何证明选讲........................................................................................................ - 32 - 第2讲矩阵与变换............................................................................................................ - 43 - 第3讲坐标系与参数方程................................................................................................ - 50 - 第4讲不等式选讲............................................................................................................ - 59 -专题七附加题(必做部分)第1讲立体几何中的向量方法高考定位高考对本内容的考查主要有:(1)空间向量的坐标表示及坐标运算,属B级要求;(2)线线、线面、面面平行关系判定,属B级要求;(3)线线、线面、面面垂直的判定,属B级要求;(4)求异面直线、直线与平面、平面与平面所成角,属B级要求.真题感悟(2015·江苏卷)如图,在四棱锥P ABCD中,已知P A⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=π2,P A=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面P AB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长.解 以{AB →,AD →,AP →}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系Axyz ,则各点的坐标为B (1,0,0),C (1,1,0),D (0,2,0), P (0,0,2).(1)因为AD ⊥平面P AB ,所以AD→是平面P AB 的一个法向量,AD →=(0,2,0).因为PC →=(1,1,-2),PD →=(0,2,-2).设平面PCD 的法向量为m =(x ,y ,z ), 则m ·PC →=0,m ·PD→=0, 即⎩⎨⎧x +y -2z =0,2y -2z =0.令y =1,解得z =1,x =1. 所以m =(1,1,1)是平面PCD 的一个法向量, 从而cos 〈AD →,m 〉=AD →·m |AD →||m |=33,所以平面P AB 与平面PCD 所成二面角的余弦值为33.(2)因为BP→=(-1,0,2),设BQ →=λBP →=(-λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又CB→=(0,-1,0),则CQ →=CB →+BQ →=(-λ,-1,2λ), 又DP→=(0,-2,2), 从而cos 〈CQ →,DP →〉=CQ →·DP →|CQ →||DP →|=1+2λ10λ2+2. 设1+2λ=t ,t ∈[1,3], 则cos 2〈CQ→,DP →〉=2t 25t 2-10t +9=29⎝ ⎛⎭⎪⎫1t -592+209≤910. 当且仅当t =95,即λ=25时,|cos 〈CQ →,DP →〉|的最大值为31010.因为y =cos x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上是减函数,此时直线CQ 与DP 所成角取得最小值.又因为BP=12+22=5,所以BQ=25BP=255.考点整合1.直线与平面、平面与平面的平行与垂直的向量方法设直线l的方向向量为a=(a1,b1,c1),平面α,β的法向量分别为μ=(a2,b2,c2),ν=(a3,b3,c3),则(1)线面平行l∥α⇔a⊥μ⇔a·μ=0⇔a1a2+b1b2+c1c2=0.(2)线面垂直l⊥α⇔a∥μ⇔a=kμ⇔a1=ka2,b1=kb2,c1=kc2.(3)面面平行α∥β⇔μ∥ν⇔μ=λν⇔a2=λa3,b2=λb3,c2=λc3.(4)面面垂直α⊥β⇔μ⊥ν⇔μ·ν=0⇔a2a3+b2b3+c2c3=0.2.直线与直线、直线与平面、平面与平面的夹角计算设直线l,m的方向向量分别为a=(a1,b1,c1),b=(a2,b2,c2),平面α,β的法向量分别为μ=(a3,b3,c3),ν=(a4,b4,c4)(以下相同).(1)线线夹角设l,m的夹角为θ(0≤θ≤π2),则cos θ=|a·b||a||b|=|a1a2+b1b2+c1c2|a21+b21+c21a22+b22+c22.(2)线面夹角设直线l与平面α的夹角为θ(0≤θ≤π2),则sin θ=|a·μ||a||μ|=|cos〈a,μ〉|,(3)面面夹角设平面α,β的夹角为θ(0≤θ<π),则|cos θ|=|μ·ν||μ||ν|=|cos〈μ,ν〉|.热点一 向量法证明平行与垂直【例1】 如图,在直三棱柱ADEBCF 中,面ABFE 和面ABCD 都是正方形且互相垂直,M 为AB 的中点,O 为DF 的中点,求证:(1)OM ∥平面BCF ; (2)平面MDF ⊥平面EFCD .证明 法一 由题意,AB ,AD ,AE 两两垂直,以A 为原点建立如图所示的空间直角坐标系.设正方形边长为1,则A (0,0,0),B (1,0,0),C (1,1,0),D (0,1,0),F (1,0,1),M ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,0,O ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,12.(1)OM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-12,-12, BA→=(-1,0,0),∴OM →·BA →=0,∴OM →⊥BA →.∵棱柱ADE -BCF 是直三棱柱,∴AB ⊥平面BCF ,∴BA →是平面BCF 的一个法向量, 且OM ⊄平面BCF ,∴OM ∥平面BCF .(2)设平面MDF 与平面EFCD 的一个法向量分别为n 1=(x 1,y 1,z 1),n 2=(x 2,y 2,z 2).∵DF →=(1,-1,1),DM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1,0,DC →=(1,0,0),由n 1·DF →=n 1·DM →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 1-y 1+z 1=0,12x 1-y 1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧y 1=12x 1,z 1=-12x 1,令x 1=1,则n 1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12,-12.同理可得n 2=(0,1,1).则n 1·n 2=0,∴平面MDF ⊥平面EFCD . 法二 (1)OM→=OF →+FB →+BM →=12DF →-BF →+12BA → =12(DB →+BF →)-BF→+12BA →=-12BD →-12BF →+12BA →=-12(BC →+BA →)-12BF →+12BA →=-12BC →-12BF →.∴向量OM→与向量BF →,BC →共面, 又OM ⊄平面BCF ,∴OM ∥平面BCF . (2)由题意知,BF ,BC ,BA 两两垂直, ∵CD→=BA →,FC →=BC →-BF →, ∴OM →·CD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12BC →-12BF →·BA →=0,OM →·FC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-12BC →-12BF →·(BC →-BF →) =-12BC →2+12BF →2=0.∴OM ⊥CD ,OM ⊥FC ,又CD ∩FC =C ,∴OM ⊥平面EFCD . 又OM ⊂平面MDF ,∴平面MDF ⊥平面EFCD .探究提高 解决本类问题的关键步骤是建立恰当的坐标系,用坐标表示向量或用基底表示向量,证法的核心是利用向量的数量积或数乘运算.【训练1】 如图,在四棱锥P ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,底面ABCD 是菱形,P A =AB =2,∠BAD =60°,E 是P A 的中点.(1)求证:直线PC ∥平面BDE ; (2)求证:BD ⊥PC .证明 设AC ∩BD =O .因为∠BAD =60°,AB =2,底面ABCD 为菱形,所以BO =1,AO =CO =3,AC ⊥BD .如图,以O 为坐标原点,以OB ,OC 所在直线分别为x 轴,y 轴,过点O 且平行于P A 的直线为z 轴,建立空间直角坐标系Oxyz ,则P (0,-3,2),A (0,-3,0),B (1,0,0),C (0,3,0),D (-1,0,0),E (0,-3,1).(1)设平面BDE 的法向量为n 1=(x 1,y 1,z 1),因为BE→=(-1,-3,1),BD →=(-2,0,0),由⎩⎪⎨⎪⎧n 1·BD →=0,n 1·BE →=0,得⎩⎨⎧-2x 1=0,-x 1-3y 1+z 1=0,令z 1=3,得y 1=1,所以n 1=(0,1,3).又PC →=(0,23,-2),所以PC →·n 1=0+23-23=0, 即PC →⊥n 1,又PC ⊄平面BDE ,所以PC ∥平面BDE . (2)因为PC →=(0,23,-2),BD →=(-2,0,0),所以PC →·BD →=0.故BD ⊥PC . 热点二 利用空间向量求空间角【例2】 (2013·江苏卷)如图,在直三棱柱A 1B 1C 1-ABC 中,AB ⊥AC ,AB =AC =2,A 1A =4,点D 是BC 的中点.(1)求异面直线A 1B 与C 1D 所成角的余弦值; (2)求平面ADC 1与平面ABA 1所成二面角的正弦值.解 (1)以A 为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系A -xyz ,则A (0,0,0),B (2,0,0),C (0,2,0),D (1,1,0),A 1(0,0,4),C 1(0,2,4),所以A 1B →=(2,0,-4),C 1D →=(1,-1,-4).因为cos 〈A 1B →,C 1D →〉==1820×18=31010,所以异面直线A 1B 与C 1D 所成角的余弦值为31010.(2)设平面ADC 1的法向量为n 1=(x ,y ,z ),因为AD →=(1,1,0),AC 1→=(0,2,4),所以n 1·AD →=0,n 1·AC 1→=0,即x +y =0且y +2z =0,取z =1,得x =2,y =-2,所以,n 1=(2,-2,1)是平面ADC 1的一个法向量.取平面AA 1B 的一个法向量为n 2=(0,1,0),设平面ADC 1与平面ABA 1所成二面角的大小为θ. 由|cos θ|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n 1·n 2|n 1||n 2|=29×1=23,得sin θ=53.因此,平面ADC 1与平面ABA 1所成二面角的正弦值为53.探究提高 利用法向量求解空间线面角的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量;第四,破“应用公式关”. 【训练2】 (2015·全国Ⅱ卷)如图,长方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,AB =16,BC =10,AA 1=8,点E ,F 分别在A 1B 1,D 1C 1上,A 1E =D 1F =4.过点E ,F 的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由); (2)求直线AF 与平面α所成角的正弦值. 解 (1)交线围成的正方形EHGF 如图:(2)作EM ⊥AB ,垂足为M ,则AM =A 1E =4,EM =AA 1=8.因为EHGF 为正方形,所以EH =EF =BC =10.于是MH =EH 2-EM 2=6,所以AH =10.以D 为坐标原点,DA →的方向为x 轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz ,则A (10,0,0),H (10,10,0),E (10,4,8),F (0,4,8),FE→=(10,0,0),HE →=(0,-6,8).设n =(x ,y ,z )是平面EHGF 的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧n ·FE→=0,n ·HE →=0,即⎩⎨⎧10x =0,-6y +8z =0,所以可取n =(0,4,3).又AF →=(-10,4,8),故|cos 〈n ,AF →〉|=|n ·AF →||n ||AF →|=4515.所以AF 与平面EHGF 所成角的正弦值为4515. 热点三 利用空间向量解决探索性问题【例3】 (2015·苏、锡、常、镇调研)如图,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,AD ∥BC ,∠ADC =90°,平面P AD ⊥底面ABCD ,Q 为AD 的中点,P A =PD =2,BC =12AD =1,CD = 3.(1)求证:平面PQB ⊥平面P AD ;(2)在棱PC 上是否存在一点M ,使二面角MBQC 为30°,若存在,确定M 的位置;若不存在,请说明理由.(1)证明 ∵AD ∥BC ,BC =12AD ,Q 为AD 的中点, ∴BC ∥DQ 且BC =DQ , ∴四边形BCDQ 为平行四边形, ∴CD ∥BQ . ∵∠ADC =90°,∴∠AQB =90°,即QB ⊥AD , ∵P A =PD ,∴PQ ⊥AD ,∵PQ ∩BQ =Q ,∴AD ⊥平面PBQ , ∵AD ⊂面P AD , ∴平面PQB ⊥平面P AD .(2)解 ∵P A =PD ,Q 为AD 的中点,∴PQ ⊥AD .∵平面P AD ⊥平面ABCD ,且平面P AD ∩平面ABCD =AD ,∴PQ ⊥平面ABCD . 以Q 为原点,QA 为x 轴,QB 为y 轴,QP 为z 轴建立空间直角坐标系,则平面BQC 的一个法向量n =(0,0,1),Q (0,0,0),P (0,0,3),B (0,3,0),C (-1,3,0).设满足条件的点M (x ,y ,z )存在,则PM →=(x ,y ,z -3),MC →=(-1-x ,3-y ,-z ),令PM→=tMC →,其中t >0, ∴⎩⎨⎧x =t (-1-x ),y =t (3-y ),z -3=t (-z ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-t 1+t,y =3t 1+t ,z =31+t .在平面MBQ 中,QB→=(0,3,0),QM →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-t 1+t ,3t 1+t ,31+t , ∴平面MBQ 的一个法向量m =(3,0,t ), ∵二面角MBQC 为30°,∴cos 30°=⎪⎪⎪⎪⎪⎪n ·m |n |·|m |=|t |3+0+t2=32,解得t =3. 所以满足条件的点M 存在,M 是棱PC 的靠近点C 的四等分点.探究提高 空间向量最适合于解决这类立体几何中的探索性问题,它无需进行复杂的作图、论证、推理,只需通过坐标运算进行判断.解题时,把要成立的结论当作条件,据此列方程或方程组,把“是否存在”问题转化为“点的坐标是否有解,是否有规定范围内的解”等,所以为使问题的解决更简单、有效,应善于运用这一方法.【训练3】 (2015·扬州市检测)如图,在底面边长为1,侧棱长为2的正四棱柱ABCD-A 1B 1C 1D 1中,P 是侧棱CC 1上的一点,CP =m .(1)若m =1,求异面直线AP 与BD 1所成的角的余弦;(2)是否存在实数m ,使直线AP 与平面AB 1D 1所成角的正弦值是13?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由. 解 (1)建立如图所示的空间直角坐标系,则A (1,0,0),B (1,1,0),P (0,1,m ),C (0,1,0),D (0,0,0),B 1(1,1,2),D 1(0,0,2).当m =1时,BD 1→=(-1,-1,2),AP →=(-1,1,1).cos 〈BD 1→,AP →〉=BD 1→·AP →|BD 1→||AP →|=26×3=23,即异面直线AP 与BD 1所成角的余弦是23.(2)假设存在实数m ,使直线AP 与平面AB 1D 1所成的角的正弦值等于13, 则D 1B 1→=(1,1,0),AD 1→=(-1,0,2),AP →=(-1,1,m ),设平面AB 1D 1的法向量为n =(x ,y ,z ),则由⎩⎪⎨⎪⎧n ⊥D 1B 1→,n ⊥AD 1→得⎩⎨⎧x +y =0,-x +2z =0,取x =2,得平面AB 1D 1的一个法向量为n =(2,-2,1).∵直线AP 与平面AB 1D 1所成的角的正弦值等于13,∴⎪⎪⎪⎪⎪⎪-2-2+m 3·m 2+2=13,解得m =74,因为0≤m ≤2,所以m =74满足条件,所以当m =74时,直线AP 与平面AB 1D 1所成的角的正弦值等于13.1.利用空间向量证明线面关系时,应抓住直线的方向向量与平面的法向量之间的关系,如直线的方向向量与平面的法向量共线时,直线和平面垂直;直线的方向向量与平面的法向量垂直时,直线和平面平行或直线在平面内.2.两条直线夹角的范围为⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.设直线l 1,l 2的方向向量分别为n 1,n 2,其夹角为θ,则cos θ=|cos<n 1,n 2>|=|n 1·n 2||n 1||n 2|.3.二面角的范围为[0,π].设半平面α与β的法向量分别为n 1与n 2,二面角为θ,则|cos θ|=|cos<n 1,n 2>|=|n 1·n 2||n 1||n 2|.4.利用空间向量求角时考生易忽视向量的夹角与所求角之间的关系(1)求线面角时,得到的是直线方向向量和平面法向量的夹角的余弦,而不是线面角的余弦;(2)求二面角时,两法向量的夹角有可能是二面角的补角,要注意从图中分析.1.(2015·全国Ⅰ卷)如图,四边形ABCD 为菱形,∠ABC =120°,E ,F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,BE =2DF ,AE ⊥EC .(1)证明:平面AEC ⊥平面AFC ;(2)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值.(1)证明 如图,连接BD ,设BD ∩AC =G ,连接EG ,FG ,EF .在菱形ABCD 中,不妨设GB =1.由∠ABC =120°,可得AG =GC = 3. 由BE ⊥平面ABCD ,AB =BC ,可知AE =EC . 又AE ⊥EC ,所以EG =3,且EG ⊥AC . 在Rt △EBG 中,可得BE =2,故DF =22.在Rt △FDG 中,可得FG =62.在直角梯形BDFE 中,由BD =2,BE =2,DF =22,可得EF =322,从而EG 2+FG 2=EF 2,所以EG ⊥FG . 又AC ∩FG =G ,可得EG ⊥平面AFC .因为EG ⊂平面AEC ,所以平面AEC ⊥平面AFC .(2)解 如图,以G 为坐标原点,分别以GB→,GC →的方向为x 轴,y 轴正方向,|GB →|为单位长,建立空间直角坐标系Gxyz ,由(1)可得A (0,-3,0),E (1,0,2),F ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,0,22,C (0,3,0),所以AE→=(1,3,2),CF →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-3,22. 故cos 〈AE →,CF →〉=AE →·CF →|AE→||CF →|=-33.所以直线AE 与直线CF 所成角的余弦值为33.2.(2015·安徽卷)如图所示,在多面体A 1B 1D 1-DCBA ,四边形AA 1B 1B ,ADD 1A 1,ABCD 均为正方形,E 为B 1D 1的中点,过A 1,D ,E 的平面交CD 1于F .(1)证明:EF ∥B 1C ;(2)求二面角E -A 1D -B 1的余弦值.(1)证明 由正方形的性质可知A 1B 1∥AB ∥DC ,且A 1B 1=AB =DC ,所以四边形A 1B 1CD 为平行四边形,从而B 1C ∥A 1D ,又A 1D ⊂面A 1DE ,B 1C ⊄面A 1DE ,于是B 1C ∥面A 1DE .又B 1C ⊂面B 1CD 1.面A 1DE ∩面B 1CD 1=EF ,所以EF ∥B 1C . (2)解 因为四边形AA 1B 1B ,ADD 1A 1,ABCD 均为正方形,所以AA 1⊥AB ,AA 1⊥AD ,AB ⊥AD 且AA 1=AB =AD .以A 为原点,分别以AB →,AD →,AA 1→为x 轴,y 轴和z 轴单位正向量建立如图所示的空间直角坐标系,可得点的坐标A (0,0,0),B (1,0,0),D (0,1,0),A 1(0,0,1),B 1(1,0,1),D 1(0,1,1),而E 点为B 1D 1的中点,所以E 点的坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,1.设面A 1DE 的法向量n 1=(r 1,s 1,t 1),而该面上向量A 1E →=⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,0,A 1D →=(0,1,-1),由n 1⊥A 1E →.n 1⊥A 1D →得r 1,s 1,t 1应满足的方程组⎩⎪⎨⎪⎧12r 1+12s 1=0,s 1-t 1=0,(-1,1,1)为其一组解,所以可取n 1=(-1,1,1).设面A 1B 1CD 的法向量n 2=(r 2,s 2,t 2),而该面上向量A 1B 1→=(1,0,0),A 1D →=(0,1,-1),由此同理可得n 2=(0,1,1).所以结合图形知二面角E -A 1D -B 1的余弦值为|n 1·n 2||n 1|·|n 2|=23×2=63.3.(2014·新课标全国Ⅰ卷)如图,三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧面BB 1C 1C 为菱形,AB ⊥B 1C .(1)证明:AC =AB 1;(2)若AC ⊥AB 1,∠CBB 1=60°,AB =BC ,求二面角A -A 1B 1-C 1的余弦值. (1)证明 连接BC 1,交B 1C 于点O ,连接AO .因为侧面BB 1C 1C 为菱形,所以B 1C ⊥BC 1,且O 为B 1C 及BC 1的中点. 又AB ⊥B 1C ,AB ∩BO =B ,所以B 1C ⊥平面ABO . 由于AO ⊂平面ABO ,故B 1C ⊥AO . 又B 1O =CO ,故AC =AB 1.(2)解 因为AC ⊥AB 1,且O 为B 1C 的中点,所以AO =CO . 又因为AB =BC ,所以△BOA ≌△BOC .故OA ⊥OB ,从而OA ,OB ,OB 1两两互相垂直.以O 为坐标原点,OB →,OB 1→,OA →的方向分别为x 轴、y 轴、z 轴的正方向,|OB →|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系Oxyz .因为∠CBB 1=60°, 所以△CBB 1为等边三角形.又AB =BC ,OC =OA ,则 A ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,33,B (1,0,0),B 1⎝ ⎛⎭⎪⎫0,33,0,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,-33,0.AB 1→=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,33,-33,A 1B 1→=AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1,0,-33,B 1C 1→=BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-33,0.设n =(x ,y ,z )是平面AA 1B 1的法向量,则 ⎩⎪⎨⎪⎧n ·AB 1→=0,n ·A 1B 1→=0,即⎩⎪⎨⎪⎧33y -33z =0,x -33z =0.所以可取n =(1,3,3).设m 是平面A 1B 1C 1的法向量,则⎩⎪⎨⎪⎧m ·A 1B 1→=0,m ·B 1C 1→=0.同理可取m =(1,-3,3).则cos 〈n ,m 〉=n·m |n||m|=17. 所以二面角A -A 1B 1-C 1的余弦值为17.4.(2015·浙江卷)如图,在三棱柱ABCA 1B 1C 1中,∠BAC =90°,AB =AC =2,A 1A =4,A 1在底面ABC 的射影为BC 的中点,D 是B 1C 1的中点.(1)证明:A 1D ⊥平面A 1BC ;(2)求二面角A 1BDB 1的平面角的余弦值.(1)证明 设E 为BC 的中点,由题意得A 1E ⊥平面ABC ,所以A 1E ⊥AE . 因为AB =AC ,所以AE ⊥BC . 故AE ⊥平面A 1BC .由D ,E 分别为B 1C 1,BC 的中点,得DE ∥B 1B 且DE =B 1B ,从而DE ∥A 1A 且DE =A 1A ,所以A 1AED 为平行四边形.故A 1D ∥AE .又因为AE ⊥平面A 1BC ,所以A 1D ⊥平面A 1BC . (2)解 法一 作A 1F ⊥BD 且A 1F ∩BD =F ,连接B 1F . 由AE =EB =2,∠A 1EA =∠A 1EB =90°,得A 1B =A 1A =4. 由A 1D =B 1D ,A 1B =B 1B ,得△A 1DB 与△B 1DB 全等.由A 1F ⊥BD ,得B 1F ⊥BD ,因此∠A 1FB 1为二面角A 1BDB 1的平面角. 由A 1D =2,A 1B =4,∠DA 1B =90°,得BD =32,A 1F =B 1F =43.由余弦定理得cos ∠A 1FB 1=-18.故二面角A 1BDB 1的平面角的余弦值为-18.法二 以CB 的中点E 为原点,分别以射线EA ,EB 为x ,y 轴的正半轴,建立空间直角坐标系Exyz ,如图所示.由题意知各点坐标如下:A 1(0,0,14),B (0,2,0),D (-2,0,14),B 1(-2,2,14).因此A 1B →=(0,2,-14),BD →=(-2,-2,14),DB 1→=(0,2,0). 设平面A 1BD 的法向量为m =(x 1,y 1,z 1),平面B 1BD 的法向量为n =(x 2,y 2,z 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧m ·A 1B →=0,m ·BD →=0,即⎩⎨⎧2y 1-14z 1=0,-2x 1-2y 1+14z 1=0,可取m =(0,7,1).由⎩⎪⎨⎪⎧n ·DB 1→=0,n ·BD →=0,即⎩⎨⎧2y 2=0,-2x 2-2y 2+14z 2=0,可取n =(7,0,1).于是|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n ||m |·|n |=18.由题意可知,所求二面角的平面角是钝角,故二面角A 1BDB 1的平面角的余弦值为-18. 5.(2014·湖北卷)如图,在棱长为2的正方体ABCDA 1B 1C 1D 1中,E ,F ,M ,N 分别是棱AB ,AD ,A 1B 1,A 1D 1的中点,点P ,Q 分别在棱DD 1,BB 1上移动,且DP =BQ =λ(0<λ<2).(1)当λ=1时,证明:直线BC 1∥平面EFPQ ;(2)是否存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角?若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.解 以D 为原点,射线DA ,DC ,DD 1分别为x ,y ,z 轴的正半轴建立如图所示的空间直角坐标系Dxyz .由已知得B (2,2,0),C 1(0,2,2),E (2,1,0),F (1,0,0),P (0,0,λ).BC 1→=(-2,0,2),FP →=(-1,0,λ),FE →=(1,1,0),(1)证明 当λ=1时,FP →=(-1,0,1),因为BC 1→=(-2,0,2),所以BC 1→=2FP →,即BC 1∥FP .而FP ⊂平面EFPQ ,且BC 1⊄平面EFPQ ,故直线BC 1∥平面EFPQ .(2)解 设平面EFPQ 的一个法向量为n =(x ,y ,z ),则由⎩⎪⎨⎪⎧FE →·n =0,FP →·n =0,可得⎩⎨⎧x +y =0,-x +λz =0.于是可取n =(λ,-λ,1). 同理可得平面MNPQ 的一个法向量为m =(λ-2,2-λ,1).若存在λ,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角,则m·n =(λ-2,2-λ,1)·(λ,-λ,1)=0,即λ(λ-2)-λ(2-λ)+1=0,解得λ=1±22.故存在λ=1±22,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角.6.如图,四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,侧棱A 1A ⊥底面ABCD ,AB ∥DC ,AB ⊥AD ,AD =CD =1,AA 1=AB =2,E 为棱AA 1的中点.(1)证明B 1C 1⊥CE ;(2)求二面角B 1CEC 1的正弦值;(3)设点M 在线段C 1E 上,且直线AM 与平面ADD 1A 1所成角的正弦值为26,求线段AM 的长.解 如图,以点A 为原点建立空间直角坐标系,依题意得A (0,0,0),B (0,0,2),C (1,0,1),B 1(0,2,2),C 1(1,2,1),E (0,1,0).(1)证明 易得B 1C 1→=(1,0,-1), CE→=(-1,1,-1), 于是B 1C 1→·CE →=0,所以B 1C 1⊥CE .(2)B 1C →=(1,-2,-1).设平面B 1CE 的法向量m =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧m ·B 1C →=0,m ·CE →=0,即⎩⎨⎧x -2y -z =0,-x +y -z =0.消去x ,得y +2z =0,不妨令z =1,可得一个法向量为m =(-3,-2,1).由(1),B 1C 1⊥CE ,又CC 1⊥B 1C 1,可得B 1C 1⊥平面CEC 1,故B 1C 1→=(1,0,-1)为平面CEC 1的一个法向量.于是cos 〈m ,B 1C 1→〉=m ·B 1C 1→|m ||B 1C 1→|=-414×2=-277,从而sin 〈m ,B 1C 1→〉=217,所以二面角B 1CEC 1的正弦值为217.(3)AE →=(0,1,0),EC 1→=(1,1,1),设EM →=λEC 1→=(λ,λ,λ),0≤λ≤1,有AM →=AE →+EM →=(λ,λ+1,λ).可取AB →=(0,0,2)为平面ADD 1A 1的一个法向量. 设θ为直线AM 与平面ADD 1A 1所成的角,则 sin θ=|cos 〈AM →,AB →〉|=|AM →·AB →||AM →||AB →|=2λλ2+(λ+1)2+λ2×2=λ3λ2+2λ+1, 于是λ3λ2+2λ+1=26,解得λ=13(负值舍去),所以AM = 2. 第2讲 计数原理、数学归纳法、随机变量及其分布列高考定位 高考对本内容的考查主要有:(1)分类加法计数原理、分步乘法计数原理,B 级要求.(2)排列与组合,B 级要求.(3)数学归纳法的简单应用,B 级要求;(4)n 次独立重复试验的模型及二项分布、离散型随机变量的均值与方差,B 级要求.真 题 感 悟(2014·江苏卷)盒中共有9个球,其中有4个红球、3个黄球和2个绿球,这些球除颜色外完全相同.(1)从盒中一次随机取出2个球,求取出的2个球的颜色相同的概率P ;(2)从盒中一次随机取出4个球,其中红球、黄球、绿球的个数分别记为x 1,x 2,x 3,随机变量X 表示x 1,x 2,x 3中的最大数,求X 的概率分布和数学期望E (X ). 解 (1)取到的2个颜色相同的球可能是2个红球、2个黄球或2个绿球,所以P=C 24+C 23+C 22C 29=6+3+136=518.(2)随机变量X 所有可能的取值为2,3,4.{X =4}表示的随机事件是“取到的4个球是4个红球”,故P (X =4)=C 44C 49=1126;{X =3}表示的随机事件是“取到的4个球是3个红球和1个其他颜色的球,或3个黄球和1个其他颜色的球”,故P (X =3)=C 34C 15+C 33C 16C 49=20+6126=1363; 于是P (X =2)=1-P (X =3)-P (X =4) =1-1363-1126=1114.所以随机变量X 的概率分布如下表:因此随机变量X E (X )=2×1114+3×1363+4×1126=209.考 点 整 合1.两种计数原理分类加法计数原理和分步乘法计数原理. 2.排列(1)排列的定义;(2)排列数公式:A mn =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)=n !(n -m )!(m ≤n ,m ,n ∈N *). 3.组合 (1)组合的定义;(2)组合数公式:C m n =n (n -1)(n -2)…(n -m +1)m !=n !m !(n -m )!(m ≤n ,m ,n ∈N *).(3)组合数性质:C m n =C n -m n ;C m n +C m -1n =C mn +1.4.数学归纳法运用数学归纳法证明命题要分两步,第一步是归纳奠基(或递推基础),证明当n 取第一个值n 0(n 0∈N *)时命题成立,第二步是归纳递推(或归纳假设),假设n =k (k ≥n 0,k ∈N *)时命题成立,证明当n =k +1时命题也成立,只要完成这两步,就可以断定命题对从n 0开始的所有的正整数都成立,两步缺一不可. 5.概率、随机变量及其分布(1)离散型随机变量及其概率分布的表示:①离散型随机变量:所有取值可以一一列出的随机变量叫做离散型随机变量; ②离散型随机变量概率分布的表示法:概率分布列和概率分布表; 性质:1°p i ≥0(i =1,2,3,…,n );2°p 1+p 2+p 3+…+p n =1.(2)特殊的概率分布列:①0-1分布(两点分布)符号表示:X ~0-1分布; ②超几何分布:1°符号表示:X ~H (n ,M ,N );2°概率分布列:X ~H (r ;n ,M ,N )=P (X =r )=C r M C n -rN -MC M N;③二项分布(又叫独立重复试验,伯努利试验):1°符号表示:X ~B (n ,p );2°概率分布列:P (X =k )=C k n p k (1-p )n -k . 注意:P (X =0)+P (X =1)+P (X =2)+…+P (X =r )+…+P (X =n )=1.热点一 与计数原理有关的问题【例1】 (2011·江苏卷)设整数n ≥4,P (a ,b )是平面直角坐标系xOy 中的点,其中a ,b ∈{1,2,3,…,n },a >b .(1)记A n 为满足a -b =3的点P 的个数,求A n ; (2)记B n 为满足13(a -b )是整数的点P 的个数,求B n .解 (1)点P 的坐标满足条件1≤b =a -3≤n -3,所以A n =n -3.(2)设k 为正整数,记f n (k )为满足条件以及a -b =3k 的点P 的个数,只要讨论f n (k )≥1的情形.由1≤b =a -3k ≤n -3k 知f n (k )=n -3k ,且k ≤n -13,设n -1=3m +r ,其中m ∈N *,r ∈{0,1,2},则k ≤m ,所以B n =∑mk =1f n (k )=∑mk =1 (n -3k )=mn -3m (m +1)2=m (2n -3m -3)2,将m =n -1-r 3代入上式,化简得B n =(n -1)(n -2)6-r (r -1)6,所以B n =⎩⎪⎨⎪⎧n (n -3)6,n 3是整数,(n -1)(n -2)6,n3不是整数.探究提高 此计数原理问题中要计算点的个数,因此要根据条件对正整数的取值进行分类,弄清可能的取值类别,再根据加法原理进行计算.【训练1】 (2015·南通调研)记1,2…,n 满足下列性质T 的排列a 1,a 2…,a n 的个数为f (n )(n ≥2,n ∈N *).性质T :排列a 1,a 2,…,a n 中有且只有一个a i >a i +1(i ∈{1,2,…,n -1}). (1)求f (3); (2)求f (n ).解 (1)当n =3时,1,2,3的所有排列有(1,2,3),(1,3,2),(2,1,3),(2,3,1),(3,1,2),(3,2,1),其中满足仅存在一个i ∈{1,2,3},使得a i >a i +1的排列有(1,3,2),(2,1,3),(2,3,1),(3,1,2),所以f (3)=4. (2)在1,2,…,n 的所有排列(a 1,a 2,…,a n )中,若a i =n (1≤i ≤n -1),从n -1个数1,2,3,…,n -1中选i -1个数按从小到大顺序排列为a 1,a 2,…,a i -1,其余按从小到大的顺序排列在余下位置,于是满足题意的排列个数为C i -1n -1.若a n =n ,则满足题意的排列个数为f (n -1).综上,f (n )=f (n -1)+11n i -=∑C i -1n -1=f (n -1)+2n -1-1. 从而f (n )=23(1-2n -3)1-2-(n -3)+f (3)=2n -n -1.热点二 数学归纳法的应用【例2】 (2015·江苏卷)已知集合X ={1,2,3},Y n ={1,2,3,…,n }(n ∈N *),设S n ={(a ,b )|a 整除b 或b 整除a ,a ∈X ,b ∈Y n },令f (n )表示集合S n 所含元素的个数.(1)写出f (6)的值;(2)当n ≥6时,写出f (n )的表达式,并用数学归纳法证明. 解 (1)Y 6={1,2,3,4,5,6},S 6中的元素(a ,b )满足: 若a =1,则b =1,2,3,4,5,6;若a =2,则b =1,2,4,6; 若a =3,则b =1,3,6.所以f (6)=13. (2)当n ≥6时,f (n )=⎩⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎧n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2+n 3,n =6t ,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12+n -13,n =6t +1,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2+n -23,n =6t +2,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12+n 3,n =6t +3,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2+n -13,n =6t +4,n +2+⎝ ⎛⎭⎪⎫n -12+n -23,n =6t +5(t ∈N *).下面用数学归纳法证明:①当n =6时,f (6)=6+2+62+63=13,结论成立;②假设n =k (k ≥6)时结论成立,那么n =k +1时,S k +1在S k 的基础上新增加的元素在(1,k +1),(2,k +1),(3,k +1)中产生,分以下情形讨论: 1)若k +1=6t ,则k =6(t -1)+5,此时有 f (k +1)=f (k )+3=k +2+k -12+k -23+3 =(k +1)+2+k +12+k +13,结论成立; 2)若k +1=6t +1,则k =6t ,此时有 f (k +1)=f (k )+1=k +2+k 2+k3+1 =(k +1)+2+(k +1)-12+(k +1)-13,结论成立; 3)若k +1=6t +2,则k =6t +1,此时有 f (k +1)=f (k )+2=k +2+k -12+k -13+2 =(k +1)+2+k +12+(k +1)-23,结论成立;4)若k +1=6t +3,则k =6t +2,此时有 f (k +1)=f (k )+2=k +2+k 2+k -23+2=(k +1)+2+(k +1)-12+k +13,结论成立; 5)若k +1=6t +4,则k =6t +3,此时有 f (k +1)=f (k )+2=k +2+k -12+k3+2=(k +1)+2+k +12+(k +1)-13,结论成立;6)若k +1=6t +5,则k =6t +4,此时有 f (k +1)=f (k )+1=k +2+k 2+k -13+1 =(k +1)+2+(k +1)-12+(k +1)-23,结论成立. 综上所述,结论对满足n ≥6的自然数n 均成立.探究提高 在数学归纳法中,归纳奠基和归纳递推缺一不可.在较复杂的式子中,注意由n =k 到n =k +1时,式子中项数的变化应仔细分析,观察通项.同时还应注意,不用假设的证法不是数学归纳法.【训练2】 (2014·江苏卷)已知函数f 0(x )=sin xx (x >0),设f n (x )为f n -1(x )的导数,n ∈N *. (1)求2f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2的值;(2)证明:对任意的n ∈N *,等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=22都成立. (1)解 由已知,得f 1(x )=f ′0(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x x ′=cos x x -sin x x 2,于是f 2(x )=f ′1(x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x x ′-⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x x 2′=-sin x x -2cos x x 2+2sin x x 3,所以f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-4π2,f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-2π+16π3, 故2f 1⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π2f 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π2=-1.(2)证明 由已知,得xf 0(x )=sin x ,等式两边分别对x 求导,得f 0(x )+xf ′0(x )=cos x ,即f 0(x )+xf 1(x )=cos x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2,类似可得2f 1(x )+xf 2(x )=-sin x =sin(x +π), 3f 2(x )+xf 3(x )=-cos x =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +3π2,4f 3(x )+xf 4(x )=sin x =sin ()x +2π.下面用数学归纳法证明等式nf n -1(x )+xf n (x ) =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +n π2对所有的n ∈N *都成立.(ⅰ)当n =1时,由上可知等式成立. (ⅱ)假设当n =k 时等式成立, 即kf k -1(x )+xf k (x )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2.因为[kf k -1(x )+xf k (x )]′=kf ′k -1(x )+f k (x )+xf ′k (x )=(k +1)f k (x )+xf k +1(x ),⎣⎢⎡⎦⎥⎤sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2′=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2·⎝ ⎛⎭⎪⎫x +k π2′=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(k +1)π2, 所以(k +1)f k (x )+xf k +1(x )=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +(k +1)π2. 因此当n =k +1时,等式也成立. 综合(ⅰ),(ⅱ)可知等式nf n -1(x )+xf n (x ) =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +n π2对所有的n ∈N *都成立.令x =π4,可得nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+n π2(n ∈N *).所以⎪⎪⎪⎪⎪⎪nf n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫π4+π4f n ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=22(n ∈N *).热点三 随机变量的分布列及其数学期望【例3】 (2015·泰州调研)设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体ABCDA 1B 1C 1D 1的八个顶点中任取四个点,当四点共面时,ξ=0,当四点不共面时,ξ的值为四点组成的四面体的体积. (1)求概率P (ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求出数学期望E (ξ).解 (1)从正方体的八个顶点中任取四个点,共有C 48=70种不同取法.其中共面的情况共有12种(6个侧面,6个对角面),则P (ξ=0)=1270=635. (2)任取四个点,当四点不共面时,四面体的体积只有以下两种情况:①四点在相对面且异面的对角线上,体积为1-4×16=13.这样的取法共有2种.②四点中有三个点在一个侧面上,另一个点在相对侧面上,体积为1 6.这样的取法共有70-12-2=56(种).∴ξ的分布列为数学期望E(ξ)=13×135+16×2835=17.探究提高求解一般的随机变量的期望和方差的基本方法是:先根据随机变量的意义,确定随机变量可以取哪些值,然后根据随机变量取这些值的意义求出取这些值的概率,列出分布列,根据数学期望和方差的公式计算.【训练3】(2015·苏、锡、常、镇调研)甲、乙两个同学进行定点投篮游戏,已知他们每一次投篮投中的概率均为23,且各次投篮的结果互不影响.甲同学决定投5次,乙同学决定投中1次就停止,否则就继续投下去,但投篮次数不超过5次.(1)求甲同学至少有4次投中的概率;(2)求乙同学投篮次数ξ的分布列和数学期望.解(1)设甲同学在5次投篮中,恰有x次投中,“至少有4次投中”的概率为P,则P=P(x=4)+P(x=5)=C45423⎛⎫⎪⎝⎭1213⎛⎫-⎪⎝⎭+C55523⎛⎫⎪⎝⎭213⎛⎫-⎪⎝⎭=112243.(2)由题意ξ=1,2,3,4,5.P(ξ=1)=2 3,P(ξ=2)=13×23=29,P(ξ=3)=13×13×23=227,P (ξ=4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫133×23=281,P (ξ=5)=⎝ ⎛⎭⎪⎫134=181.ξ的分布表为ξ的数学期望E (ξ)=1×23+2×29+3×227+4×281+5×181=12181.1.分类加法计数原理和分步乘法计数原理如果每种方法都能将规定的事件完成,则要用分类加法计数原理将方法种数相加;如果需要通过若干步才能将规定的事件完成,则要用分步乘法计数原理将各步的方法种数相乘.2.数学归纳法主要是用来解决与自然数有关的命题.通常与数列、不等式证明等基础知识和基本技能相结合来考查逻辑推理能力,要了解数学归纳法的原理,并能加以简单的应用.3.离散型随机变量在某一范围内取值的概率等于它取这个范围内各个值的概率之和.4.求解离散型随机变量的数学期望的一般步骤为:第一步是“判断取值”,即判断随机变量的所有可能取值,以及取每个值所表示的意义;第二步是“探求概率”,即利用排列组合、枚举法、概率公式(常见的有古典概型公式、几何概型公式、互斥事件的概率和公式、独立事件的概率积公式,以及对立事件的概率公式)等,求出随机变量取每个值时的概率;第三步是“写分布列”,即按规范形式写出分布列,并注意用分布列的性质检验所求的分布列或某事件的概率是否正确;第四步是“求期望值”,一般利用离散型随机变量的数学期望的定义求期望的值.1.(2012·江苏卷)设ξ为随机变量,从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条,当两条棱相交时,ξ=0;当两条棱平行时,ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时,ξ=1. (1)求概率P (ξ=0);(2)求ξ的分布列,并求其数学期望E (ξ).解 (1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,所以共有8C 23对相交棱,因此P (ξ=0)=8C 23C 212=8×366=411.(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或2,其中距离为2的共有6对,故P (ξ=2)=6C 212=111,于是P (ξ=1)=1-P (ξ=0)-P (ξ=2)=1-411-111=611, 所以随机变量ξ的分布列是因此E (ξ)=1×611+22.(2015·山东卷)若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取1个数,且只能抽取一次.得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分;若能被5整除,但不能被10整除,得-1分;若能被10整除,得1分.(1)写出所有个位数字是5的“三位递增数” ;(2)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和数学期望E (X ).解 (1)个位数是5的“三位递增数”有125,135,145,235,245,345;(2)由题意知,全部“三位递增数”的个数为C 39=84,随机变量X 的取值为:0,-1,1,因此P (X =0)=C 38C 39=23,P (X =-1)=C 24C 39=114,P (X =1)=1-114-23=1142,所以X 的分布列为则E (X )=0×23+(-1)×114+1×1142=421.3.(2013·江苏卷)设数列{a n }:1,-2,-2,3,3,3,-4,-4,-4,-4,…,(-1)k -1k ,…,(-1)k -1k 个k ,…,即当(k -1)k 2<n ≤k (k +1)2(k ∈N *)时,a n =(-1)k -1k ,记S n =a 1+a 2+…+a n (n ∈N *).对于l ∈N *,定义集合P l ={n |S n 是a n 的整数倍,n ∈N *,且1≤n ≤l }. (1)求集合P 11中元素的个数; (2)求集合P 2 000中元素的个数.解 (1)由数列{a n }的定义得a 1=1,a 2=-2,a 3=-2,a 4=3,a 5=3,a 6=3,a 7=-4,a 8=-4,a 9=-4,a 10=-4,a 11=5,所以S 1=1,S 2=-1,S 3=-3,S 4=0,S 5=3,S 6=6,S 7=2,S 8=-2,S 9=-6,S 10=-10,S 11=-5,从而S 1=a 1,S 4=0×a 4,S 5=a 5,S 6=2a 6,S 11=-a 11,所以集合P 11中元素的个数为5. (2)先证:S i (2i +1)=-i (2i +1)(i ∈N *).事实上,①当i =1时,S i (2i +1)=S 3=-3,-i (2i +1)=-3,故原等式成立; ②假设i =m 时成立,即S m (2m +1)=-m (2m +1),则i =m +1时 ,S (m +1)(2m +3)=S m (2m +1)+(2m +1)2-(2m +2)2=-m (2m +1)-4m -3=-(2m 2+5m +3)=-(m +1)(2m +3). 综合①②可得,S i (2i +1)=-i (2i +1).于是S (i +1)(2i +1)=S i (2i +1)+(2i +1)2=-i (2i +1)+(2i +1)2=(2i +1)(i +1).由上可知S i (2i +1)是2i +1的倍数,而a i (2i +1)+j =2i +1(j =1,2,…,2i +1),所以S i (2i+1)+j=S i (2i +1)+j (2i +1)是a i (2i +1)+j (j =1,2,…,2i +1)的倍数.又S (i +1)(2i +1)=(i +1)·(2i+1)不是2i +2的倍数,而a (i +1)(2i +1)+j =-(2i +2)(j =1,2,…,2i +2),所以S (i +1)(2i +1)+j =S (i +1)(2i +1)-j (2i +2)=(2i +1)(i +1)-j (2i +2)不是a (i +1)(2i +1)+j (j =1,2,…,2i +2)的倍数,故当l =i (2i +1)时,集合P l 中元素的个数为1+3+…+(2i -1)=i 2, 于是,当l =i (2i +1)+j (1≤j ≤2i +1)时,集合P l 中元素的个数为i 2+j . 又2 000=31×(2×31+1)+47,故集合P 2 000中元素的个数为312+47=1 008. 4.(2010·江苏卷)已知△ABC 的三边长都是有理数. (1)求证:cos A 是有理数;(2)求证:对任意正整数n ,cos nA 是有理数.证明 (1)设三边长分别为a ,b ,c ,cos A =b 2+c 2-a 22bc ,∵a ,b ,c 是有理数,b 2+c 2-a 2是有理数,分母2bc 为正有理数,又有理数集对于除法具有封闭性, ∴b 2+c 2-a 22bc 必为有理数, ∴cos A 是有理数.(2)①当n =1时,显然cos A 是有理数;当n =2时,∵cos 2A =2cos 2A -1,因为cos A 是有理数, ∴cos 2A 也是有理数;②假设当n ≤k (k ≥2)时,结论成立,即cos kA 、cos(k -1)A 均是有理数. 当n =k +1时,cos(k +1)A =cos kA cos A -sin kA sin A =cos kA cos A -12[cos(kA -A )-cos(kA +A )] =cos kA cos A -12cos(k -1)A +12cos(k +1)A 解得:cos(k +1)A =2cos kA cos A -cos(k -1)A ∵cos A ,cos kA ,cos(k -1)A 均是有理数, ∴2cos kA cos A -cos(k -1)A 是有理数, ∴cos(k +1)A 是有理数. 即当n =k +1时,结论成立.综上所述,对于任意正整数n ,cos nA 是有理数.5.记⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 2⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 22…⎝ ⎛⎭⎪⎫1+x 2n 的展开式中,x 的系数为a n ,x 2的系数为b n ,其中n ∈N *.(1)求a n ;(2)是否存在常数p ,q (p <q ),使b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p 2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+q 2n ,对n ∈N *,n ≥2恒成立?证明你的结论.解 (1)根据多项式乘法运算法则,得 a n =12+122+…+12n =1-12n . (2)计算得b 2=18,b 3=732.代入b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1+p 2n ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+q 2n ,解得p =-2,q =-1.下面用数学归纳法证明b n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n =13-12n +23×14n (n ≥2且n ∈N *)①当n =2时,b 2=18,结论成立.②设n =k 时成立,即b k =13-12k +23×14k , 则当n =k +1时, b k +1=b k +a k 2k +1=13-12k +23×14k +12k +1-122k +1 =13-12k +1+23×14k +1.由①②可得存在常数p =-2,q =-1使结论对n ∈N *,n ≥2成立.6.(2012·江苏卷)设集合P n ={1,2,…,n },n ∈N *.记f (n )为同时满足下列条件的集合A 的个数:①A ⊆P n ;②若x ∈A ,则2x ∉A ;③若x ∈∁P n A ,则2x ∉∁P n A . (1)求f (4);(2)求f (n )的解析式(用n 表示).解 (1)当n =4时,符合条件的集合A 为:{2},{1,4},{2,3},{1,3,4},故f (4)=4.(2)任取偶数x ∈P n ,将x 除以2,若商仍为偶数,再除以2,…,经过k 次以后,商必为奇数,此时记商为m ,于是x =m ·2k ,其中m 为奇数,k ∈N *. 由条件知,若m ∈A ,则x ∈A ⇔k 为偶数; 若m ∉A ,则x ∈A ⇔k 为奇数.于是x 是否属于A 由m 是否属于A 确定.设Q n 是P n 中所有奇数的集合,因此f (n )等于Q n 的子集个数.当n 为偶数(或奇数)时,P n 中奇数的个数是n 2⎝⎛⎭⎪⎫或n +12,所以f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧2n 2,n 为偶数,2n +12,n 为奇数.专题七 附加题(选做部分) 第1讲 几何证明选讲高考定位 高考对本内容的考查主要有:(1)三角形及相似三角形的判定与性质;(2)圆的相交弦定理,切割线定理;(3)圆内接四边形的性质与判定;(4)相交弦定理,本内容考查属B 级要求.真 题 感 悟1.(2015·江苏卷)如图,在△ABC 中,AB =AC ,△ABC 的外接圆⊙O 的弦AE 交BC 于点D .求证:△ABD ∽△AEB .证明 因为AB =AC , 所以∠ABD =∠C . 又因为∠C =∠E , 所以∠ABD =∠E , 又∠BAE 为公共角, 可知△ABD ∽△AEB .2.(2014·江苏卷)如图,AB 是圆O 的直径,C ,D 是圆O 上位于AB 异侧的两点. 证明:∠OCB =∠D .证明因为B,C是圆O上的两点,所以OB=OC.故∠OCB=∠B.又因为C,D是圆O上位于AB异侧的两点,故∠B,∠D为同弧所对的两个圆周角,所以∠B=∠D.因此∠OCB=∠D.考点整合1.(1)相似三角形的判定定理判定定理1:对于任意两个三角形,如果一个三角形的两个角与另一个三角形的两个角对应相等,那么这两个三角形相似.判定定理2:对于任意两个三角形,如果一个三角形的两边和另一个三角形的两边对应成比例,并且夹角相等,那么这两个三角形相似.判定定理3:对于任意两个三角形,如果一个三角形的三条边和另一个三角形的三条边对应成比例,那么这两个三角形相似.(2)相似三角形的性质①相似三角形对应高的比、对应中线的比和对应角平分线的比都等于相似比;②相似三角形周长的比等于相似比;③相似三角形面积的比等于相似比的平方.(3)直角三角形的射影定理:直角三角形中,每一条直角边是这条直角边在斜边上的射影与斜边的比例中项;斜边上的高是两直角边在斜边上射影的比例中项.2.(1)圆周角定理:圆上一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半.(2)圆心角定理:圆心角的度数等于它所对弧的度数.3.(1)圆内接四边形的性质定理:。
2016年高考数学二轮复习精品资料(江苏版)周测训4 含解析
2016高三二轮精品【学易版】【周测训练篇】江苏版 训练四总分:160分+40分(理) 时间:120分钟+30分钟(理) 姓名:__________ 班级:__________得分:_________一、填空题:(每小题5分,共70分) 1。
已知集合{2,1},{1,2,3}A B =--=-,则A B =。
【答案】{1}- 【解析】 试题分析:{2,1}{1,2,3}={1}AB =----考点:集合的表示方法和交集的运算。
2.复数z 满足i z 34i =+(i 是虚数单位),则z = . 【答案】43i - 【解析】 试题分析:34iz 43i i+==- 考点:复数运算 3.已知双曲线2241ax y -=的离心率为3,则实数a 的值为 .【答案】8 【解析】考点:双曲线离心率4。
某课题组进行城市空气质量监测,按地域将24个城市分成甲、乙、丙三组,对应区域城市数分别为4、12、8.若用分层抽样抽取6个城市,则乙组中应该抽取的城市数为 。
【答案】3【解析】试题分析:乙组中应该抽取的城市数为126 3.24⨯= 考点:分层抽样5。
如图是一个算法的流程图,若输入x 的值为2,则输出y 的值为_____.【答案】7 【解析】试题分析:第一次循环:2,3,||1,x y y x ==-=第二次循环:3,7,||4,x y y x ==-=结束循环,输出7y =考点:循环结构流程图 6。
三棱锥P ABC 中,,D E 分别为,PB PC 的中点,记三棱锥DABE的体积为1V ,PABC的体积为2V ,则12VV【答案】14【解析】 试题分析:121111122224DABEEABDE ABPA BEPABCPV V V V V V V 考点:三棱锥体积7。
设{1,1},{2,0,2}x y ∈-∈-,则以(,)x y 为坐标的点落在不等式21x y +≥所表示的平面区域内的概率为 。
【答案】12【解析】考点:古典概型概率8。
2016年高考数学江苏省理科试题及答案解析版
2016年江苏省高考数学试卷一、填空题(共14小题,每小题5分,满分70分)【2016 江苏(理)】已知集合 A={ - 1, 2, 3, 6} , B={x| - 2 V x V 3},则 A AB= _____ 【答案】{ - 1, 2}【解析】 解:•••集合 A={ - 1, 2, 3, 6} , B={x| - 2V x V 3}, ••• A n B={ - 1, 2},【2016江苏(理)】复数z= (1+2i ) (3- i ),其中i 为虚数单位,则z 的实部是 _______ , 【答案】5【解析】 解:z= (1+2i ) (3 - i ) =5+5i , 则z 的实部是5,【答案】2 , I• c =Uw 5 护=顶,【2016江苏(理)】已知一组数据4.7, 4.8, 5.1 , 5.4 , 5.5,则该组数据的方差是 _ 【答案】0.1【解析】 解:•••数据4.7, 4.8, 5.1, 5.4, 5.5的平均数为:—1工=匸(4.7+4.8+5.1+5.4+5.5 ) =5.1,5•该组数据的方差: 2 1 2 2 2 2 2 s=〒[(4.7 -5.1)+ (4.8 -5.1) + ( 5.1 - 5.1) + ( 5.4 -5.1) + ( 5.5 -5.1)]=0.1 ・【2016江苏(理)】函数y= : 「 ■-的定义域是 【答案】[-3, 11【解析】解:由3 - 2x - x 2%得:x 2+2x - 3包),解得:x €[ - 3 , 1 ],【2016江苏(理)】如图是一个算法的流程图,则输出的【2016江苏(理)】在平面直角坐标系2X2 y3a= ; b=二2xOy 中,双曲线专■=1的焦距是【解析】解:双曲线 =1中, 的焦距是2 一【答案】9【解析】解:当a=1, b=9时,不满足a> b,故a=5, b=7 ,当a=5, b=7 时,不满足a>b,故a=9, b=5当a=9, b=5时,满足a> b,故输出的a值为9,【2016江苏(理)】将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有 1 , 2, 3, 4, 5, 6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是_____ .【答案】卫【解析】解:将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1, 2, 3, 4, 5, 6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,基本事件总数为n=6 0=36,出现向上的点数之和小于10的对立事件是出现向上的点数之和不小于10,出现向上的点数之和不小于10包含的基本事件有:(4, 6), (6 , 4), (5 , 5), (5 , 6), (6 , 5), (6 , 6),共6 个,•••出现向上的点数之和小于10的概率:4 6 5p=1「—.2【2016江苏(理)】已知{a n}是等差数列,S n是其前n项和,若a1+a2=-3 , S5=10 ,贝U a9 的值是—.【答案】20【解析】解:••• {a n}是等差数列,S n是其前n项和,a1+a22=- 3 , S5=10 , 8]+( a^+d)'二- 3••5托4 ,5哲■尹左10解得a仁-4 , d=3 ,• a9= - 4+8 X3=20.【2016江苏(理)】定义在区间[0 , 3冗]上的函数y=sin2x的图象与y=cosx的图象的交点个数是—.【答案】7【解析】解:画出函数y=sin2x与y=cosx 在区间[0, 3 n上的图象如下:【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,F是椭圆‘1+-’ =1 (a> b>0)的2),由 / BFC=90 ° 可得k BF?k CF= - 1,_:_=- 1=1,2 2 °化简为b2=3a2- 4c2,由b2=a2- c2,即有3c2=2a2,C两点,且/ BFC=90 °则该椭圆的离心率是【解析】解:设右焦点可得B (-丄a,-2即有【答将y=*代入椭圆方程可得=± a,,一),C•-a _,【解析】 解:作出不等式组对应的平面区域,设Z=x 2+y 2,则Z 的几何意义是区域内的点到原点距离的平方, 由图象知A 到原点的距离最大, 点O 到直线BC : 2x+y - 2=0的距离最小,,即 A ( 2,3),此时 Z =22+32=4+9=13 ,则 z=d 2= 一) 2=十, 故Z 的取值范围是[半,13], 故答案为:[一,13].5【2016江苏(理)】设f ( x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1) 上,f (x )I 匕【答案】-二,其中a€R ,若f (-吕)=f (半),则f (5a )的值是【解析】解:f (x )是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1, 1) 上, f (x )=f —= 丄)丐--1 -.7 i +a,ii••• f (5a ) =f (3) =f (- 1) = - 1+-匸x - 2y+4^0【2016江苏(理)】已知实数x , y 满足2>0,则x 2+y 2的取值范围是得r s-2[尸3点O 到直线BC : 2x+y - 2=0的距离_ 2|【答[x - 2^4=0:- ------------【2016江苏(理)】如图,在△ ABC中,D是BC的中点,E, F是AD上的两个三等分点, -.? -.=4, °T? i;=-1,则n的值是 _.【答案】丄s【解析】解:•/ D是BC的中点,E, F是AD上的两个三等分点,••• ¥=□+『. 卜=-二+5 ,「= .1-0+3 I', = - U1+3 ',.•.干?飞=:卩2-「2=- i,';? '「.=9 下2-辰¥=4,s 8:r| —■ | —■冃|| jw | iH又•••i+2| I , : =- +2,,【2016江苏(理)】在锐角三角形ABC中,若sin A=2si nBsi nC,贝U tan Ata nBta nC的最小值是____ .【答案】8【解析】解:由sinA=sin ( n- A) =sin (B+C ) =sinBcosC+cosBsinC , sinA=2sinBsinC , 可得sinBcosC+cosBsinC=2sinBsinC ,①由三角形ABC为锐角三角形,则cosB>0, cosC>0,在①式两侧同时除以cosBcosC可得tanB+tanC=2tanBtanC ,又tanA= - tan ( n- A) = - tan (B+C ) = ------------- ------------- --- ② ,1 - tanBtanC门■ ' ?tanBtanC ,1 一t anBtanC由 tan B+ta nC=2ta nBta nC 可得 tan Ata nBta nC=-令 tanBtanC=t ,由 A , B , C 为锐角可得 tanA >0, tanB >0, tanC > 0, 由② 式得1 - tanBtanC V 0,解得t > 1,:■、解答题(共6小题,满分90分)4TT【2016江苏(理)】在厶ABC 中,AC=6 , cosB —, C^ .5 4(1 )求AB 的长; (2)求cos (A -丄)的值.6【2016江苏(理)】如图,在直三棱柱 ABC - A 1B 1C 1中,D , E 分别为AB , 点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D 丄A 1F , A 1C 1丄A 1B 1.求证: (1)直线DE //平面A 1C 1F ;(2)平面B 1DE 丄平面A 1C 1F .2=- Rtan Ata nBta nC=-(丄迪21「由 t>1 2 * *得,-严= 因此tanAtanBtanC 的最小值为8,当且仅当t=2时取到等号,此时 tanB+tanC=4 , tanBtanC=2, 解得 tan B=2+ 工,tan C=2—『.,ta nA=4 ,(或 tanB , ta nC 互换),此时 A , B , C 均为锐角. …cos 则 tan Ata nBta nC=-2 (tat^BtanC ) 2 1 一t anBtanCBC 的中点,sinB=【解析】解:(1) •/ D, E分别为AB , BC的中点,••• DE为仏ABC的中位线,••• DE // AC ,••• ABC - A1B1C1 为棱柱,•AC // A1C1,•DE // A1C1,•/ A1C1?平面A1C1F,且DE?平面A1C1F,•DE // A1C1F;(2)T ABC - A1B1C1 为直棱柱,•AA 1 丄平面A1B1C1,•AA 1 丄A1C1,又T A1C1 丄A1B1,且AA 1A A1B1=A1, AA1、A1B1?平面AA1B1B,•A1C1 丄平面AA1B1B,•/ DE // A1C1,•DE 丄平面AA1B1B, 又••• A1F?平面AA 1B1B,•DE 丄A1F,又T A1F丄B1D, DE A B1D=D,且DE、B1D?平面B1DE,•A1F丄平面B1DE , 又T A1F?平面A1C1F, •平面B1DE丄平面A1C1F .【2016江苏(理)】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱锥P -A1B1C1D1,下部的形状是正四棱柱ABCD - A1B1C1D1 (如图所示),并要求正四棱柱的高010是正四棱锥的高PO1的4倍.(1 )若AB=6m , P01=2m,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为6m,则当P01为多少时,仓库的容积最大?【解析】 解:(1) •/ PO i =2m ,正四棱柱的高 010是正四棱锥的高 PO 1的4倍. /• 0i 0=8m ,•••仓库的容积 V=2>62>2+62^8=312m 3,3(2 )若正四棱锥的侧棱长为 6m , 设 P01=xm ,则 010=4xm , A 101= I - m ,A 1B 1= 下,-m ,则仓库的容积 V=g X(近剤 3" /)2?x+ (近勾36— F ) 2?4X =—^X 3+312X , (O v x3 「「■3v 6),• V = - 26X 2+312 , ( O v x v 6),当 O v x v 2.时,V'> 0, V ( x )单调递增; 当2 :;v x v 6时,V'v 0, V (x )单调递减; 故当x=2 一时,V (x )取最大值; 即当P01=2 . _;m 时,仓库的容积最大.【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知以M 为圆心的圆M : x 2+y 2- 12x - 14y+60=0 及其上一点 A (2, 4).(1) 设圆N 与x 轴相切,与圆 M 外切,且圆心 N 在直线x=6上,求圆N 的标准方程; (2) 设平行于 0A 的直线I 与圆M 相交于B 、C 两点,且BC=0A ,求直线I 的方程; M 上的两点P 和Q ,使得•:+“「=• i.i,求实数t 的取值【解析】 解:(1) ••• N 在直线x=6上,•设N (6, n ),•••圆 N 与 x 轴相切,•••圆 N 为:(x - 6) 2+ (y - n ) 2=n 2, n >0,又圆 N 与圆 M 外切,圆 M : x 2+y 2 - 12x - 14y+60=0,即圆 M : ((x - 6) 2+ (x - 7) 2=25 , • |7 — n|=|n|+5,解得 n=1 ,•••圆N 的标准方程为(x - 6) 2+ (y - 1) 2=1. (2)由题意得 0A=2 口,k °A =2,设 I : y=2x+b ,则圆心M 到直线l 的距离:解得b=5或b= - 15,•直线l 的方程为:y=2x+5或y=2x - 15.(3)设点T (t , 0)满足:存在圆 则 |BC|=2 •.辭BC=2「,,即(3) IN I ^ = li,即 T 】_T 「 一“ 即「〔Fl Ml ,I I 4=I :' ' I ',又底Ho ,即J (我—2]打牡削,解得t €[2 - 2阿,2+2阿], 对于任意t€[2 - 2阿,2+2届],欲使冠二而,此时,I 丑鬥0, 只需要作直线TA 的平行线,使圆心到直线的距离为必然与圆交于P 、Q 两点,此时|」=|川,即Z — ll.i,因此实数t 的取值范围为t €[2 - 2「, 2+2.「],. 【2016江苏(理)】已知函数 (1 )设 a=2, b=_.2① 求方程f (x ) =2的根; ② 若对于任意x€R ,不等式f (2)若 0v a v 1, b > 1,函数 【解析】解:(1 )设 a=2, f (x ) =a x +b x (a >0, b > 0, a 为,b 为).(2x )湘f ( x )- 6恒成立,求实数 m 的最大值; g (x ) =f (x ) - 2有且只有1个零点,求ab 的值.函数 f (x ) =a x +b x (a >0, b >0, a 鬥,b ^l ).b=-.2①方程f (x ) =2;即: =2,可得 x=0 .②不等式f (2x )初f (x )- 6恒成立,即-二2钥令t=^十丄,t 支.2K不等式化为:t 2- mt+4为在t 呈时,恒成立.可得:△<)或L 22-2inl-4>0即:m 2 - 160或m 詔, m € (-汽 4]. 实数m 的最大值为:4.(2) g (x ) =f (x )- 2=a x +b x - 2,ag'(x ) =ax In a+bx In b=ax|丄nr],0 v a v 1, b > 1 可得一-•,令 h(x ) = 1—则h (x )是递增函数,而,Ina v 0, Inb >0,因此,X0=__-lnbaIna+lnb ,1时,h (x 0) =0,)-6恒成立.湘(_x因此 x € (—a, x o )时,h (x )v 0, a Inb > 0,贝 U g' (x )v 0. x € (x o , + a)时,h (x )> 0, a x lnb >0,则 g'(x ) > 0, 则g (x )在(-a, x 0)递减,(x 0, + a)递增,因此g ( x )的最小值为:g (x 0). ①若 g (x 0)v 0, x v Iog a 2 时,a x > _ "、=2, b x > 0,则 g (x ) > 0,因此 x i v Iog a 2,且 x i v x 0时,g (x i )> 0,因此 g (x )在(x i , x 0)有零点, 则g (x )至少有两个零点,与条件矛盾.(1) 求数列{a n }的通项公式; (2) 对任意正整数 k (1惑000),若T?{1 , 2,…,k },求证:S T v &+1 ; (3) 设 C? U , D? U , S C 爲D ,求证:S C +S CP 壹S D . 【解析】 解:(1 )当 T={2 , 4}时,S T =a 2+a 4=a 2+9a 2=30 , 因此a 2=3,从而a 1= . =1, 故 a n =3n 1,(3 )设 A=?C ( C A D ), B=?D ( C A D ),则 A AB= ?,分析可得 S C =S A +S CAD , S D =S B +S CPD ,贝y S C +S CAD — 2S D =S A — 2S B , 因此原命题的等价于证明 S C^S B ,由条件S C ^S D ,可得S A 爲B ,① 、若 B=?,贝U S B =0 ,故 S A 支S B ,② 、若B 老,由S A ^S B 可得A 老,设A 中最大元素为I , B 中最大元素为 m , 若m 半1 ,则其与S Av a i+1毛m<S B 相矛盾,因为A AB=?,所以I 剂,则I 初+1 ,综上所述,S A 丝S B , 故 S C +S C PD 丝S D .附加题【选做题】本题包括 A 、B 、C 、D 四小题,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】②若g (x 0)> 0,函数g (x ) =f (x )— 2有且只有1个零点,g (x )的最小值为g (x o ),可得 g (x o ) =0 ,由g (0) =a 0 . 0 i +b—2=0 , 因此 x 0=0 , 因此 1□电a可得ab=1.=0,F 1,即lna+lnb=0,In (ab ) =0, ab=1 .【2016江苏(理)】记U={1 , 2, 定义 S T =0 ;若 T={t 1, t 2,…,t k }, …,100},对数列{a n } (n€N ) 和U 的子集若 T=?,定义S T = I 一 兀LS T =a 1+a 3+a 66.现设{a n } (n€N )是公比为3的等比数列,且当 T={2 , 4}时,S T =30.+a t+ •• +二+ .例如:T={1 , 3, 66}时,(2)2 k — 1S T OH +a 2+ --a k =1+3+3 + --+3~_12~kv 3 =a k+1 S B<a 1+a 2+-a m =1+3+32+1a»+l2 =2即S A 支S ,【2016江苏(理)】如图,在△ ABC中,/ ABC=90 ° BD丄AC, D为垂足,E为BC的中点,求证:/ EDC= / ABD .因为E为BC的中点,所以DE=CE=2B C,2则:/ EDC= / C,由/ BDC=90 ° 可得 / C+Z DBC=90 ° 由Z ABC=90 ° 可得Z ABD+ Z DBC=90 ° 因此Z ABD= Z C,而Z EDC= Z C, 所以,Z EDC=Z ABD .B.【选修4—2:矩阵与变换】点,求线段AB的长.【2016江苏(理)】已知矩阵A=_ 1,矩阵B的逆矩阵B14,求矩阵AB .0 2【解析】解: _1•/ B 11"I0 2• B= (B••• AB=1 20 -212 i=2 20 12 20!=2,又A=1 20 -2C.【选修4—4: 坐标系与参数方程】【2016江苏(理)】在平面直角坐标系xOy中,已知直线I的参数方程为参数),椭圆C的参数方程为(0为参数),设直线I与椭圆C相交于A , B两(t为• |AB|=—「「,, I 二.【2016 江苏(理)】设 a >0, |x — 1|<—, |y — 2|v 卫,求证:|2x+y — 4|v a .、〒口口 亠 一、cI_ _,1 一巴【 -- ---- ------- -- --- 3可得 |2x+y — 4|=|2 (x — 1) + (y — 2) |则 |2x+y — 4|v a 成立.附加题【必做题】【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线l : x — y — 2=0,抛物线C :2y =2px ( p > 0).(1) 若直线I 过抛物线C 的焦点,求抛物线 C 的方程; (2) 已知抛物线 C 上存在关于直线I 对称的相异两点 P 和Q . ①求证:线段PQ 的中点坐标为(2— p , — p );x - y - 2=0,「.l 与x 轴的交点坐标(2, 0), 0).2s !+ a 33€|x — l|+|y - 2|V =a ,由.\=<os 日L y=2sin6,得2两式平方相加得V3^-y-后Q联立,解得• 「.7【解析】证明:由a >0, |x — 1|v 寻|y - 2|v 冷,Jo代入①并整理得, )-:I.【解析】解:2 •••抛物线C: y =8x.又••• P , Q 关于直线l 对称,.线段PQ 的中点坐标为(2—p ,_ p );②因为Q 中点坐标(2 — p , — p ).(n+1) C一( 3X2X144X3X2X1=7>20_ 4 X 35=0.证明:(2)对任意m €N *,① 当 n=m 时,左边=(m+1) C :=m+1 , 右边=(m+1) C :;;=m+1,等式成立.② 假设n=k (k 湘)时命题成立, 即(m+1)C +( m+2)C +( m+3)JILJl+LC 加+"k Ct-i +( k+1)C, =( m+1)C ::;,f 2 Vi,k _叮 ■ y丫2,kPQ 一yJ -: y2 屮yj I 2p _2p即:(2)证明:①设点 P (X 1 , y i ) , Q (X 2, y 2),贝U :码 2二y 22=Zpx 2又PQ 的中点在直线l 上,2填=2 - p ,2占y]4r 2="死旳+ y © yi 2-Fy 23=8p-4p 2yi +y £= -2p y 1/2=4p,即关于y 2+2py+4p 2_ 4p=0,有两个不相等的实数根,2 2•••△ > 0, (2p ) — 4 (4p — 4p )> 0,【2016江苏(理)】(1)求7C : —4C 卡的值; (2)设 m , n€N *, n >n ,求证:(m+1) C:+(m+2 )C +(m+3 )C+・・+nC | +n ' Ik PQ = — 1,即 y 1+y 2= — 2p ,\17 1当n=k+1时,=(^ft) C ;:;+ (kf2) c£i ,右边=;:」二春左边=(m+1)+ (m+3) ,■二 +(m+2V J1L + (k+1) + (k+2)•••(毗C 豔-(讯)C 常[k+3 -( k — m+1)]=(k+2)c 角, ](nrl-2) ! (k _ ID ) I•'•(讨1) C?:* (k+2)蹲十1 =(m+1) i :一 :,•••左边=右边, ••• n=k+1时,命题也成立,• m , n€N *, ng ( m+1) C 二 + ( m+2) C 血 a+1+ (m+3 )C=+・・+nC 九’n~ 1+ (n+1) C 二=n (m+1 ) C ])L +2 n+2 2016年江苏省高考数学试卷(共14小题,每小题5分,满分70分) 1. 2. 、填空题【2016 江苏(理)】已知集合 A={ - 1 , 2, 3, 6} , B={x| - 2< x V 3},则 A A B= 【2016江苏(理)】复数z=( 1+2i )( 3 - i ),其中i 为虚数单位,则z 的实部是 3. 2【2016江苏(理)】在平面直角坐标系 xOy 中,双曲线专■- =1的焦距是 4. ____________________________________________________________________________ 【2016江苏(理)】已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4, 5.5,则该组数据的方差是_________________ 5. 【2016江苏(理)】函数y= :「 .-的定义域是 _______________7.【2016江苏(理)】将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有 1, 2, 3, 4, 5, 6个点的正方体玩具) 先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是 ____________28【2016江苏(理)】已知{a n }是等差数列,S 是其前n 项和,若a 1+a 2 = - 3, S 5=10,则 a 9的值是 __________________ .9. [ 2016江苏(理)】定义在区间[0 , 3冗]上的函数y=sin2x 的图象与y=cosx 的图象的交点 个数是 _____________ . T2肿10.[2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆—亠 =1 (a >b > 0)a 2b 2的右焦点,直线y=^与椭圆交于B , C 两点,且/ BFC=90 °则该椭圆的离心率2-2y+4>0y 满足伍+y - 2>0 ,则x 2+y 2的取值范围3x-y- 3<Q是 _____________ .13. [2016江苏(理)】如图,在△ ABC 中,D 是BC 的中点,E , F 是AD 上的两个三等分6.【2016江苏(理)】如图是一个算法的流程图,则输出的 a 的值是 ______________(X )=,其中a 灵若((*)=心),则((5a )的值是12. [2016江苏(理)】已知实数X , 是.11. [2016江苏(理)】设f (x )是定义在 R 上且周期为2的函数,在区间[-1 , 1) 上, f点,•⑦「=4,丨=-1,贝U卜.?』的值是14. ____________ 【2016江苏(理)】在锐角三角形值是 . 二、解答题(共6小题,满分90分)47T 15. 【2016 江苏(理)】在厶 ABC 中,AC=6,cosB==,C=一 .5 4 (1 )求AB 的长;TT(2 )求 cos (A - 一)的值.616. 【2016江苏(理)】如图,在直三棱柱 ABC - A 1B 1C 1中,D , E 分别为AB , BC 的中点, 点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D 丄A 1F , A 1C 1丄A 1B 1 .求证: (1) 直线 DE // 平面 A 1C 1F ; (2) 平面B 1DE 丄平面A 1C 1F .17. 【2016江苏(理)】现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部的形状是正四棱 锥P - A 1B 1C 1D 1,下部的形状是正四棱柱 ABCD - A 1B 1C 1D 1 (如图所示),并要求正四棱柱 的高010是正四棱锥的高 PO 1的4倍.(1 )若AB=6m , PO 1=2m ,则仓库的容积是多少?(2)若正四棱锥的侧棱长为 6m ,则当PO 1为多少时,仓库的容积最大?ABC 中,若 sinA=2sinBsinC ,则 tanAtanBtanC 的最小AG2 2 18. 【2016江苏(理)】如图,在平面直角坐标系xOy中,已知以M为圆心的圆M : x +y-12x - 14y+60=0 及其上一点 A (2, 4).(1) 设圆N与x轴相切,与圆M外切,且圆心N在直线x=6上,求圆N的标准方程;(2) 设平行于OA的直线I与圆M相交于B、C两点,且BC=OA,求直线I的方程;(3) 设点T( t, 0)满足:存在圆M上的两点P和Q,使得订|+「=Ti,求实数t的取值①求方程f (x) =2的根;②若对于任意x€R,不等式f (2x)湘f ( x)- 6恒成立,求实数m的最大值;(2)若O v a v 1, b> 1,函数g (x) =f (x)- 2有且只有1个零点,求ab的值.20. 【2016江苏(理)】记U={1 , 2,…,100},对数列{a n}(n3*)和U的子集T,若T=?,S T=a1+a3+a66.现设{a n}(n€N )是公比为3的等比数列,且当T={2 , 4}时,S T=30.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对任意正整数k (1惑O00),若T?{1 , 2,…,k},求证:S T v e k+1 ;(3)设C? U , D? U , S C^S D,求证:S C+S CPD ^2S D.附加题【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,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】21. 【2016江苏(理)】如图,在△ ABC中,/ ABC=90 ° BD丄AC , D为垂足,E为BC的中点,求证:/ EDC= / ABD .C.【选修4—4:坐标系与参数方程】(a> 0, b > 0, a 力,b 詞).定义S T=0;若T={t 1 , t2, …,t k},定义ST p%+%+ ••+*.例如: T={1 , 3, 66}时,B.【选修4—2:矩阵与变换】r 1222. 【2016江苏(理)】已知矩阵A=,矩阵B的逆矩阵B-1= I 2 ,求矩阵AB .0 2已知函数f( x) =a x+b x23. 【2016江苏(理)】在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线I 的参数方程为(2)设 m , n€N , n 身m ,求证:(m+1) C 7L + (m+2) HL (n+1) CI d为参数),椭圆C 的参数方程为.(0为参数),设直线I 与椭圆C 相交于A , B 两点,求线段AB 的长. 24.【2016江苏(理)】 设 a >0,|x - 1|^,|y -2心,求证:|2x+y - 4|< a . 附加题【必做题】25.【2016江苏(理)】 2C : y =2px ( p > 0).(1)若直线I 过抛物线 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线I : x - y - 2=0 ,抛物线 C 的焦点,求抛物线 C 的方程;(2)已知抛物线C 上存在关于直线I 对称的相异两点①求证:线段PQ 的中点坐标为(2- p , - p );(1)求 7C : -4C(tC ' +(m+3 )C;+・・+nC r - n - I【解析】解:(1)•••△ ABC中,cosB=」,。
2016江苏卷数学理科
2016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1. 已知集合A ={-1,2,3,6},B ={x|-2<x<3},那么A ∩B =________.2. 若复数z =(1+2i)(3-i),其中i 为虚数单位,则z 的实部是________.3. 在平面直角坐标系xOy 中,双曲线x 27-y 23=1的焦距是________.4. 已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,那么该组数据的方差是________. 5. 函数y =3-2x -x 2的定义域是________.6. 如图所示的算法流程图,输出的a 的值是________.(第6题)7. 将一枚质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是________.8. 已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 9. 定义在区间[0,3π]上的函数y =sin 2x 的图象与y =cos x 的图象的交点个数是________.10. 如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a>b>0)的右焦点,若直线y=b2与椭圆交于B ,C 两点,且∠BFC =90°,则该椭圆的离心率是________.(第10题)11. 设f(x)是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[-1,1)上,f(x)=⎩⎪⎨⎪⎧x +a ,-1≤x<0,⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x<1,其中a ∈R .若f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫92,则f(5a)的值是________.12. 已知实数x ,y 满足⎩⎨⎧x -2y +4≥0,2x +y -2≥0,3x -y -3≤0,那么x 2+y 2的取值范围是________.13. 如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E ,F 是AD 上的两个三等分点,若BA →·CA →=4,BF →·CF →=-1,则BE →·CE →的值是________.(第13题)14. 在锐角三角形ABC 中,若sin A =2sin Bsin C ,则tan Atan Btan C 的最小值是________.二、 解答题:本大题共6小题,共90分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.15. (本小题满分14分)在△ABC 中,已知AC =6,cos B =45,C =π4.(1) 求边AB 的长; (2) 求cos ⎝⎛⎭⎫A -π6的值.\16. (本小题满分14分)如图,在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,D ,E 分别为AB ,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊥A 1B 1.(1) 求证:直线DE ∥平面A 1C 1F ; (2) 求证:平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F.(第16题)17. (本小题满分14分)现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,如图,上部分的形状是正四棱锥PA 1B 1C 1D 1,下部分的形状是正四棱柱ABCDA 1B 1C 1D 1,并要求正四棱柱的高O 1O 是正四棱锥的高PO 1的4倍.(1) 若AB =6 m ,PO 1=2 m ,则仓库的容积是多少?(2) 若正四棱锥的侧棱长为6 m ,则当PO 1为多少时,仓库的容积最大?(第17题)18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知以M 为圆心的圆M :x 2+y 2-12x -14y +60=0及其上一点A(2,4).(1) 设圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,且圆心N 在直线x =6上,求圆N 的标准方程; (2) 设平行于OA 的直线l 与圆M 相交于B ,C 两点,且BC =OA ,求直线l 的方程;(3) 设点T(t ,0)满足:存在圆M 上的两点P 和Q ,使得TA →+TP →=TQ →,求实数t 的取值范围.(第18题)19. (本小题满分16分)已知函数f(x)=a x +b x (a>0,b>0,a ≠1,b ≠1). (1) 设a =2,b =12.①求方程f(x)=2的根;②若对于任意x ∈R ,不等式f(2x)≥mf(x)-6恒成立,求实数m 的最大值. (2) 若0<a<1,b>1,函数g(x)=f(x)-2有且只有1个零点,求ab 的值.20. (本小题满分16分)记U ={1,2,…,100}.对数列{a n }(n ∈N *)和U 的子集T ,若T =定义S T =0;若T ={t 1,t 2,…,t k },定义S T =at 1+at 2+…+at k .例如:T ={1,3,66}时,S T =a 1+a 3+a 66.现设{a n }(n ∈N *)是公比为3的等比数列,且当T ={2,4}时,S T =30.(1) 求数列{a n }的通项公式;(2) 对任意正整数k(1≤k ≤100),若T {1,2,…,k},求证:S T <a k +1; (3) 设S C ≥S D ,求证:S C +S C ∩D ≥2S D .数学Ⅱ(附加题)21. 【选做题】在A 、B 、C 、D 四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.A. 选修41:几何证明选讲 如图,在△ABC 中,已知∠ABC =90°,BD ⊥AC ,D 为垂足,E 是BC 的中点,求证:∠EDC =∠ABD.(第21-A 题)B. 选修42:矩阵与变换已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤120-2,矩阵B 的逆矩阵B -1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤1-1202,求矩阵AB .C. 选修44:坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中,已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧x =1+12t ,y =32t(t 为参数),椭圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =2sin θ(θ为参数).设直线l 与椭圆C 相交于A ,B 两点,求线段AB 的长.D. 选修45:不等式选讲设a >0,|x -1|<a 3,|y -2|<a3,求证:|2x +y -4|<a.【必做题】第22、23题,每小题10分,共20分,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤.22. (本小题满分10分)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知直线l:x-y-2=0,抛物线C:y2=2px(p>0).(1) 若直线l过抛物线C的焦点,求抛物线C的方程;(2) 已知抛物线C上存在关于直线l对称的相异两点P和Q.①求证:线段PQ的中点坐标为(2-p,-p);②求p的取值范围.(第22题)23. (本小题满分10分)(1) 求7C36-4C47的值;(2) 设m,n∈N*,n≥m,求证:(m+1)C m m+(m+2)C m m+1+(m+3)C m m+2+…+nC m n-1+(n +1)C m n=(m+1)C m+2.n+22016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)1. {-1,2} 【解析】由题意知A ∩B ={-1,2}.2. 5 【解析】由题意知z =5+5i ,所以z 的实部是5.3. 210 【解析】由题意知c =a 2+b 2=7+3=10,所以焦距为2c =210.4. 0.1 【解析】因为x =15(4.7+4.8+5.1+5.4+5.5)=5.1,所以s 2=15(0.42+0.32+02+0.32+0.42)=0.1.5. [-3,1] 【解析】由题意知3-2x -x 2≥0,解得-3≤x ≤1,所以原函数的定义域为[-3,1].6. 9 【解析】由流程图可知,在循环的过程中,a 与b 的值依次为1,9;5,7;9,5.因为9>5,所以输出的a =9.7. 56 【解析】由题意知,先后抛掷骰子2次,共有36个基本事件.其中点数之和大于等于10的基本事件有(4,6),(5,5),(5,6),(6,4),(6,5),(6,6),共6个,则点数之和小于10的基本事件共有30个.故所求的概率为3036=56.8. 20 【解析】设等差数列{a n }的公差为d ,则由题意知a 1+(a 1+d)2=-3,5a 1+10d =10,解得a 1=-4,d =3,所以a 9=-4+8×3=20.9. 7 【解析】如图,在同一平面直角坐标系中作出函数y =sin 2x 与y =cos x 在区间[0,3π]上的图象,可知共有7个交点.(第9题)10.63【解析】由题意知焦点F 的坐标为(c ,0),联立解得x =±32a ,故点B 的坐标为⎝⎛⎭⎫-3a 2,b 2,点C 的坐标为⎝⎛⎭⎫3a 2,b 2. 因为∠BFC =90°,所以BF →·CF →=0.又BF →=⎝⎛⎭⎫c +3a 2,-b 2,CF →=⎝⎛⎭⎫c -3a 2,-b 2,所以c 2-34a 2+14b 2=0.因为b 2=a 2-c 2,所以34c 2=12a 2,即c 2a 2=23,所以e =ca =23=63.11. -25 【解析】由题意知f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫-12=-12+a ,f ⎝⎛⎭⎫92=f ⎝⎛⎭⎫12=⎪⎪⎪⎪25-12=110. 因为f ⎝⎛⎭⎫-52=f ⎝⎛⎭⎫92,所以-12+a =110,解得a =35, 所以f(5a)=f(3)=f(-1)=-1+a =-1+35=-25.12. ⎣⎡⎦⎤45,13 【解析】作出实数x ,y 满足的可行域如图中阴影部分所示,则x 2+y 2即为可行域内的点(x ,y)到原点O 的距离的平方.由图可知点A 到原点O 的距离最近,点B到原点O 的距离最远.点A 到原点O 的距离即原点O 到直线2x +y -2=0的距离d =|0-2|12+22=255,则(x 2+y 2)min =45;点B 为直线x -2y +4=0与3x -y -3=0的交点,即点B 的坐标为(2,3),则(x 2+y 2)max =13.综上,x 2+y 2的取值范围是⎣⎡⎦⎤45,13.(第12题)13. 78 【解析】方法一:设DF →=a ,DB →=b ,则DC →=-b ,DE →=2a ,DA →=3a ,所以BA→=DA →-DB →=3a -b ,CA →=DA →-DC →=3a +b ,BE →=DE →-DB →=2a -b ,CE →=DE →-DC →=2a +b ,BF →=DF →-DB →=a -b ,CF →=DF →-DC →=a +b ,所以BA →·CA →=9a 2-b 2,BF →·CF →=a 2-b 2,BE →·CE →=4a 2-b 2.又因为BA →·CA →=4,BF →·CF →=-1,所以9a 2-b 2=4,a 2-b 2=-1,解得a 2=58,b 2=138,所以BE →·CE →=4a 2-b 2=4×58-138=78. 方法二:以D 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴,线段BC 的中垂线为y 轴建立平面直角坐标系,设点B 的坐标为(-a ,0),点C 的坐标为(a ,0),点A 的坐标为(b ,c),所以BA →=(b +a ,c),CA →=(b -a ,c),BF →=⎝⎛⎭⎫b 3+a ,c 3,CF →=⎝⎛⎭⎫b 3-a ,c 3. 因为BA →·CA →=b 2-a 2+c 2=4,BF →·CF →=b 29-a 2+c 29=-1,所以b 2+c 2=458,a 2=138.又因为BE →=BD →+DE →=⎝⎛⎭⎫23b +a ,2c 3,CE →=CD →+DE →=(23b -a ,2c 3), 所以BE →·CE →=49b 2-a 2+4c 29=49×458-138=78.14. 8 【解析】因为sin A =2sin Bsin C ,所以sin(B +C)=2sin Bsin C ,所以sin Bcos C +cos Bsin C =2sin Bsin C ,等式两边同时除以cos Bcos C ,得tan B +tan C =2tan Btan C. 又因为tan A =-tan(B +C)=tan B +tan Ctan Btan C -1,所以tan Atan Btan C -tan A =2tan Btan C ,即tan Btan C(tan A -2)=tan A.因为A ,B ,C 为锐角,所以tan A ,tan B ,tan C>0,且tan A>2, 所以tan Btan C =tan A tan A -2,所以原式=tan 2Atan A -2.令tan A -2=t(t>0),则tan 2A tan A -2=(t +2)2t =t 2+4t +4t =t +4t +4≥8,当且仅当t =2,即tan A =4时取等号. 故tan Atan Btan C 的最小值为8.15. (1) 因为cos B =45,0<B<π,所以sin B =1-cos 2B =1-⎝⎛⎭⎫452=35.由正弦定理知AC sin B =AB sin C ,所以AB =AC·sin Csin B =6×2235=5 2.(2) 在△ABC 中,因为A +B +C =π,所以A =π-(B +C), 所以cos A =-cos(B +C)=-cos ⎝⎛⎭⎫B +π4=-cos Bcos π4+sin Bsin π4.又cos B =45,sin B =35,故cos A =-45×22+35×22=-210.因为0<A<π,所以sin A =1-cos 2A =7210,所以cos ⎝⎛⎫A -π6=cos Acos π6+sin Asin π6=-210×32+7210×12=72-620.16. (1) 在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,A 1C 1∥AC.在△ABC 中,因为D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 所以DE ∥AC ,所以DE ∥A 1C 1. 又因为DE平面A 1C 1F ,A 1C 1平面A 1C 1F ,所以直线DE ∥平面A 1C 1F.(2) 在直三棱柱ABC-A 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面A 1B 1C 1. 因为A 1C 1平面A 1B 1C 1,所以A 1A ⊥A 1C 1.又因为A 1C 1⊥A 1B 1,A 1A平面ABB 1A 1,A 1B 1平面ABB 1A 1,A 1A ∩A 1B 1=A 1,所以A 1C 1⊥平面ABB 1A 1. 因为B 1D平面ABB 1A 1,所以A 1C 1⊥B 1D.又因为B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1平面A 1C 1F ,A 1F平面A 1C 1F ,A 1C 1∩A 1F =A 1,所以B 1D ⊥平面A 1C 1F. 因为直线B 1D平面B 1DE ,所以平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F.17. (1) 由PO 1=2 m ,知O 1O =4PO 1=8 m ,因为A 1B 1=AB =6 m , 所以正四棱锥PA 1B 1C 1D 1的体积V 锥=13·A 1B 21·PO 1=13×62×2=24(m 3), 正四棱柱ABCDA 1B 1C 1D 1的体积V 柱=AB 2·O 1O =62×8=288(m 3), 所以仓库的容积V =V 锥+V 柱=24+288=312(m 3). (2) 设A 1B 1=a m ,PO 1=h m ,则0<h<6,O 1O =4h m.如图,连接O 1B 1.在Rt △PO 1B 1中,因为O 1B 21+PO 21=PB 21,所以⎝⎛⎭⎫2a 22+h 2=36,即a 2=2(36-h 2), 所以仓库的容积V =V 柱+V 锥=a 2·4h +13a 2·h =133a 2h =263(36h -h 3),0<h<6,所以V′=263(36-3h 2)=26(12-h 2).令V′=0,得h =23或h =-23(舍去). 当0<h<23时,V ′>0,V 在(0,23)上是单调增函数; 当23<h<6时,V ′<0,V 在(23,6)上是单调减函数. 故当h =23时,V 取得极大值,也是最大值. 所以,当PO 1=2 3 m 时,仓库的容积最大.(第17题)18. 圆M 的标准方程为(x -6)2+(y -7)2=25, 所以圆心M(6,7),半径为5.(1) 由圆心N 在直线x =6上,可设N(6,y 0). 因为圆N 与x 轴相切,与圆M 外切,所以0<y 0<7,所以圆N 的 半径为y 0,从而7-y 0=5+y 0,解得y 0=1, 所以圆N 的标准方程为(x -6)2+(y -1)2=1. (2) 因为直线l ∥OA ,所以直线l 的斜率为4-02-0=2.设直线l 的方程为y =2x +m ,即2x -y +m =0, 则圆心M 到直线l 的距离d =|2×6-7+m|5=|m +5|5.(第18题)如图,因为BC =OA =22+42=25,又MC 2=d 2+⎝⎛⎭⎫BC 22,所以25=(m +5)25+5, 解得m =5或m =-15.故直线l 的方程为2x -y +5=0或2x -y -15=0.(3) 设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),因为A(2,4),T(t ,0),TA →+TP →=TQ →,所以因为点Q 在圆M 上,所以(x 2-6)2+(y 2-7)2=25. ② 将①代入②,得(x 1-t -4)2+(y 1-3)2=25,所以点P(x 1,y 1)既在圆M 上,又在圆[x -(t +4)]2+(y -3)2=25上, 从而圆(x -6)2+(y -7)2=25与圆[x -(t +4)]2+(y -3)2=25有公共点, 所以5-5≤[(t +4)-6]2+(3-7)2≤5+5, 解得2-221≤t ≤2+221.所以实数t 的取值范围是[2-221,2+221 ]. 19. (1) 因为a =2,b =12,所以f(x)=2x +2-x .①方程f(x)=2,则2x +2-x =2,即(2x )2-2×2x +1=0, 所以(2x -1)2=0,所以2x =1,解得x =0.②由题意知f(2x)=22x +2-2x =(2x +2-x )2-2=(f(x))2-2, 因为f(2x)≥mf(x)-6对于x ∈R 恒成立,且f(x)>0,所以m ≤(f (x ))2+4f (x )对于x ∈R 恒成立.又(f (x ))2+4f (x )=f(x)+4f (x )≥2f (x )·4f (x )=4,且(f (0))2+4f (0)=4,所以m ≤4,故实数m 的最大值为4.(2) 因为函数g(x)=f(x)-2只有1个零点,又g(0)=f(0)-2=a 0+b 0-2=0,所以0是函数g(x)的唯一零点. 因为g′(x)=a x ln a +b x ln b ,又由0<a<1,b>1,知ln a<0,ln b>0,所以g′(x)=0有唯一解x 0=log b a⎝⎛⎭⎫-ln aln b .令h(x)=g′(x), 则h′(x)=(a x ln a +b x ln b )′=a x (ln a)2+b x (ln b)2,从而对任意x ∈R ,h ′(x)>0,所以g′(x)=h(x)是(-∞,+∞)上的单调增函数, 所以当x ∈(-∞,x 0)时,g ′(x)<g′(x 0)=0;当x ∈(x 0,+∞)时,g ′(x)>g ′(x 0)=0.所以函数g(x)在(-∞,x 0)上是单调减函数,在(x 0,+∞)上是单调增函数. 下证x 0=0.若x 0<0,则x 0<x 02<0,所以g ⎝⎛⎭⎫x 02<g(0)=0.又g(log a 2)=alog a 2+blog a 2-2>alog a 2-2=0,且函数g(x)在以x 02和log a 2为端点的闭区间上的图象不间断,所以在x 02和log a 2之间存在g(x)的零点,记为x 1.因为0<a<1,所以log a 2<0.又x 02<0,所以x 1<0,与“0是函数g(x)的唯一零点”矛盾. 若x 0>0,同理可得,在x 02和log b 2之间存在g(x)的非0的零点,矛盾.综上,x 0=0. 所以-ln aln b=1,故ln a +ln b =0,所以ab =1. 20. (1) 由已知得a n =a 1·3n -1,n ∈N *.所以当T ={2,4}时,S T =a 2+a 4=3a 1+27a 1=30a 1. 又S T =30,故30a 1=30,即a 1=1,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,n ∈N *. (2) 因为T{1,2,…,k},a n =3n -1>0,n ∈N *,所以S T ≤a 1+a 2+…+a k =1+3+…+3k -1=12(3k -1)<3k ,所以S T <a k +1.(3) 下面分三种情况证明.①若D 是C 的子集,则S C +S C ∩D =S C +S D ≥S D +S D =2S D . ②若C 是D 的子集,则S C +S C ∩D =S C +S C =2S C ≥2S D . ③若D 不是C 的子集,且C 不是D 的子集. 令E =C ∩∁U D ,F =D ∩∁U C ,则E ≠,F ≠,E ∩F =,所以S C =S E +S C ∩D ,S D =S F +S C ∩D ,又由S C ≥S D ,得S E ≥S F . 设k 为E 中的最大数,l 为F 中的最大数,则k ≥1,l ≥1,k ≠l.由(2)知,S E <a k +1,所以3l -1=a l ≤S F ≤S E <a k +1=3k ,所以l -1<k ,即l ≤k. 又k ≠l ,故l ≤k -1,所以S F ≤a 1+a 2+…+a l =1+3+…+3l -1=3l -12≤3k -1-12=a k -12≤S E -12,故S E ≥2S F +1,所以S C -S C ∩D ≥2(S D -S C ∩D )+1,即S C +S C ∩D ≥2S D +1.综合①②③得,S C +S C ∩D ≥2S D . 21. A. 在△ADB 和△ABC 中,因为∠ABC =90°,BD ⊥AC ,∠A 为公共角, 所以△ADB ∽△ABC ,所以∠ABD =∠C. 在Rt △BDC 中,因为E 是BC 的中点, 所以ED =EC ,从而∠EDC =∠C , 所以∠EDC =∠ABD.C. 椭圆C 的普通方程为x 2+y 24=1.将直线l 的参数方程代入x 2+y 24=1,得⎝⎛⎭⎫1+12t 2+⎝⎛⎭⎫32t 24=1,即7t 2+16t =0,解得t 1=0,t 2=-167, 所以AB =|t 1-t 2|=167. D. 因为|x -1|<a 3,|y -2|<a3,所以|2x +y -4|=|2(x -1)+(y -2)|≤2|x -1|+|y -2|<2×a 3+a3=a.22. (1) 抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为⎝⎛⎭⎫p 2,0,由点⎝⎛⎭⎫p 2,0在直线l :x -y -2=0上,得p2-0-2=0,即p =4, 所以抛物线C 的方程为y 2=8x.(2) 设P(x 1,y 1),Q(x 2,y 2),线段PQ 的中点M(x 0,y 0),因为点P 和Q 关于直线l 对称,所以直线l 垂直平分线段PQ , 所以直线PQ 的斜率为-1,则可设其方程为y =-x +b. ①由错误!消去x ,得y 2+2py -2pb =0. (*)因为P 和Q 是抛物线C 上的相异两点,所以y 1≠y 2, 所以Δ=(2p)2-4×(-2pb)>0,化简得p +2b>0. 方程(*)的两根为y 1,2=-p±p 2+2pb ,从而y 0=y 1+y 22=-p. 因为点M(x 0,y 0)在直线l 上,所以x 0=2-p , 所以线段PQ 的中点坐标为(2-p ,-p). ②因为M(2-p ,-p)在直线y =-x +b 上, 所以-p =-(2-p)+b ,即b =2-2p.由①知p +2b>0,所以p +2(2-2p)>0,所以p<43,所以p 的取值范围是⎝⎛⎭⎫0,43. 23. (1) 7C 36-4C 47=7×6×5×43×2×1-4×7×6×5×44×3×2×1=0. (2) 当n =m 时,结论显然成立. 当n>m 时,(k +1)C m k =(k +1)·k !m !·(k -m )!=(m +1)·(k +1)!(m +1)!·[(k +1)-(m +1)]!=(m +1)C m +1k +1,k =m +1,m +2,…,n.又因为C m +1k +1+C m +2k +1=C m +2k +2,所以(k +1)C m k =(m +1)(C m +2k +2-C m +2k +1),k =m +1,m +2,…,n ,所以(m +1)C m m +(m +2)C m m +1+(m +3)C m m +2+…+(n +1)C m n=(m +1)C m m +[(m +2)C m m +1+(m +3)C m m +2+…+(n +1)C mn ]=(m +1)C m +2m +2+(m +1)[(C m +2m +3-C m +2m +2)+(C m +2m +4-C m +2m +3)+…+(C m +2n +2-C m +2n +1)]=(m +1)C m +2n +2.。
周测训 02-2016年高考数学二轮复习精品资料(江苏版)(原卷版)
2016高三二轮精品【学易版】【周测训练篇】江苏版 训练二总分:160分+40分(理) 时间:120分钟+30分钟(理)姓名:__________ 班级:__________得分:_________一、填空题:(每小题5分,共70分)1.设集合{}2,0,M x =,集合{}0,1N =,若N M ⊆,则x = .2.已知复数z 满足(),(,)a bi z b ai a b R -=+?,则z 的模为3.命题P :“2,230x R x x ∀∈+-≥”,命题P 的否定:______.4.如图,茎叶图记录了甲、乙两组各3名同学在期末考试中的数学成绩,则方差较小的那组同学成绩的方差为_______.5.右图是一个算法流程图,则输出的a 的值是 .6.函数()22()log 6f x x =-的定义域为 .7.函数()sin(3)cos(3)66f x x x ππ=++- 的最小正周期为 . 8.若αβ、是两个相交平面,则在下列命题中,真命题的序号为 .(写出所有真命题的序号) ①若直线m α⊥,则在平面β内,一定不存在与直线m 平行的直线.②若直线m α⊥,则在平面β内,一定存在无数条直线与直线m 垂直.③若直线m α⊂,则在平面β内,不一定存在与直线m 垂直的直线.(第6题)④若直线m α⊂,则在平面β内,一定存在与直线m 垂直的直线.9.己知,a b 为正数,且直线 60ax by +-=与直线 (3)250b x y --+=互相垂直,则23a b +的最小值为________.10.已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>,点12,,,A B B F 依次为其左顶点、下顶点、上顶点和右焦点,若直线2AB 与直线 1B F 的交点恰在椭圆的右准线上,则椭圆的离心率为______.11.已知O 为∆ABC 的外心,2BM MC =,3AC =.若4AO AM ⋅=,则AB = .12.已知A (0,1),曲线C :log a y x =恒过点B ,若P 是曲线C 上的动点,且AB AP 的最小值为2,则a =______.13.设数列{n a }的前n 项和为Sn ,且114()2n n a -=+-,若对任意*n N ∈,都有1(4)3n p S n ≤-≤,则实数p 的取值范围是______. 14.已知P 点为圆1O 与圆2O 公共点,2221:()()O x a y b b -+-=,2222:()()O x c y d d -+-= ,若9,a c acb d==,则点P 与直线l :34250x y --=上任意一点M 之间的距离的最小值为 . 二、解答题15.(本小题满分14分)已知ABC ∆的面积为S ,且S AC AB 2=⋅.(1)求A sin ;(232,求B sin .16.(本题满分14分)如图,在多面体ABCDEF 中,四边形ABCD 是菱形,,AC BD 相交于点O ,//EF AB ,2AB EF =,平面BCF ⊥平面ABCD ,BF CF =,点G 为BC 的中点.(1)求证:直线//OG 平面EFCD ;(2)求证:直线AC ⊥平面ODE .17.(本小题满分14分)某学校为了支持生物课程基地研究植物生长,计划利用学校空地建造一间室内面积为900m 2的矩形温室,在温室内划出三块全等的矩形区域,分别种植三种植物,相邻矩形区域之间间隔1m ,三块矩形区域的前、后与内墙各保留 1m 宽的通道,左、右两块矩形区域分别与相邻的左右内墙保留 3m 宽的通道,如图.设矩形温室的室内长为x (m ),三块种植植物的矩形区域的总面积...为S (m 2). (1)求S 关于x 的函数关系式;(2)求S 的最大值.18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>的离心率12e =,直线:10()l x my m --=∈R 过椭圆C 的右焦点F ,且交椭圆C 于A ,B 两点.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)过点A 作垂直于y 轴的直线1l ,设直线1l 与定直线24l x =:交于点P ,试探索当m 变化时,直线BP 是否过定点?19.已知数列{n a }中,121,a a a ==,且12()n n n a k a a ++=+对任意正整数都成立,数列{n a }的前n 项和为Sn 。
【10份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:填空题补偿练
【10份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:填空题补偿练目录补偿练1集合与常用逻辑用语 (1)补偿练2函数与导数 (4)补偿练3不等式 (8)补偿练4三角函数与三角变换 (12)补偿练5平面向量与解三角形 (17)补偿练6数列 (22)补偿练7立体几何 (25)补偿练8解析几何 (29)补偿练9统计与概率 (33)补偿练10复数、程序框图 (37)补偿练1集合与常用逻辑用语(建议用时:40分钟)1.设集合A={x|0<x<2},B={x|x-1≥0},则集合A∩B=________.【详细分析】A∩B={x|1≤x<2}=[1,2).答案[1,2)2.已知集合A={0,1},B={-1,0,a+2},若A⊆B,则a的值为________.【详细分析】∵A⊆B,∴a+2=1,解得a=-1.答案-13.已知集合M={x|y=ln(1-x)},集合N={y|y=e x,x∈R}(e为自然对数的底数),则M∩N=________.【详细分析】M={x|y=ln(1-x)}={x|x<1},N={y|y=e x,x∈R}={y|y>0},故M∩N={x|0<x<1}.答案{x|0<x<1}4.命题“若x2<1,则-1<x<1”的逆否命题是________.【详细分析】交换原命题的条件和结论,再同时都否定,可得原命题的逆否命题.答案 若x ≥1或x ≤-1,则x 2≥15.设p :x 2-x -20>0,q :log 2(x -5)<2,则p 是q 的________条件.【详细分析】由x 2-x -20>0,得x <-4或x >5,由log 2(x -5)<2,得5<x <9,所以p 是q 的必要不充分条件.答案 必要不充分6.已知集合A ={1,2a},B ={a ,b },若A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,则A ∪B 为________.【详细分析】∵A ∩B =⎩⎨⎧⎭⎬⎫12,∴12∈A ,12∈B ,∴2a =12,b =12,∴a =-1,b =12, ∴A ∪B ={-1,12,1}.答案 ⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,12,17.已知全集U =R ,集合A ={x |-1≤x ≤3},集合B ={x |log 2(x -2)<1},则A ∩(∁U B )=__________. 【详细分析】由log 2(x -2)<1, 可得0<x -2<2,∴2<x <4,∴B ={x |2<x <4}, ∴∁U B ={x |x ≤2或x ≥4}, ∴A ∩(∁U B )={x |-1≤x ≤2}.答案 {x |-1≤x ≤2}8.已知集合M ={a ,0},N ={x |2x 2-3x <0,x ∈Z },如果M ∩N ≠∅,则a =__________. 【详细分析】N ={x |2x 2-3x <0,x ∈Z }={1}. ∵M ∩N ≠∅,∴a =1.答案 19.给出下列有关命题的说法: ①命题“若xy =0,则x =0”的否命题为:“若xy =0,则x ≠0”; ②命题“∃x 0∈R ,使得2x 20-1<0”的否定是:“∀x ∈R ,均有2x 2-1<0”;③“若x +y =0,则x ,y 互为相反数”的逆命题为真命题;④命题“若cos x=cos y,则x=y”的逆否命题为真命题.则说法正确的是________.(填序号)【详细分析】①中的否命题是“若xy≠0,则x≠0”;②中的否定是“∀x∈R,均有2x2-1≥0”;③正确;当x=0,y=2π时,④中的逆否命题是假命题.答案③10.给出下列四种说法:①A={-1,0}的子集有3个;②“若am2<bm2,则a<b”的逆命题为真;③“命题p∨q为真”是“命题p∧q为真”的必要不充分条件;④命题“∀x∈R,均有x2-3x-2≥0”的否定是“∃x∈R,使得x2-3x-2≤0”.其中正确的是________.(填序号)【详细分析】命题p∨q为真,说明p,q中至少一个为真即可,命题p∧q 为真,则p,q必须同时为真.答案③11.已知全集U=R,集合A={x|x2-1≥0},集合B={x|x-1≤0},则(∁U A)∩B =________.【详细分析】∵A={x|x2-1≥0}={x|x≥1或x≤-1},∴∁U A={x|-1<x<1},又B={x|x-1≤0}={x|x≤1},∴(∁U A)∩B={x|-1<x<1}.答案{x|-1<x<1}12.命题“若△ABC不是等腰三角形,则它的任何两个内角不相等”与它的逆命题、逆否命题、否命题中,真命题有________个.【详细分析】原命题:“若△ABC不是等腰三角形,则它的任何两个内角不相等”是真命题,故其逆否命题也是真命题;它的逆命题是“若△ABC的任何两个内角不相等,则它不是等腰三角形”,也是真命题,故其否命题也是真命题.答案 413.已知全集U =R ,集合A ={x |0<x <9,x ∈R }和B ={x |-4<x <4,x ∈Z }关系的韦恩图如图所示,则阴影部分所示集合中的元素共有________个.【详细分析】集合B ={-3,-2,-1,0,1,2,3},而阴影部分所示集合为B ∩(∁U A )={-3,-2,-1,0},所以阴影部分所示集合共4个元素.答案 414.设命题p :2x -1x -1≤0,命题q :x 2-(2a +1)x +a (a +1)<0,若p 是q 的充分不必要条件,则实数a 的取值范围是________.【详细分析】由2x -1x -1≤0,得12≤x <1;由x 2-(2a +1)x +a (a +1)<0,得a <x <a +1.因为p 是q 的充分不必要条件,所以⎩⎪⎨⎪⎧12>a ,1≤a +1,解得0≤a <12.答案 [0,12)补偿练2 函数与导数(建议用时:40分钟)1.若log a 2=m ,log a 3=n ,则a 2m +n =__________. 【详细分析】由题意a m =2,a n =3, 所以a 2m +n =(a m )2·a n =22×3=12.答案 122.函数f (x )=1-lg (x -2)的定义域为__________.【详细分析】∵1-lg (x -2)≥0,∴lg (x -2)≤1,∴0<x -2≤10,∴2<x ≤12,∴f (x )=1-lg (x -2)的定义域为(2,12].3.已知幂函数f (x )的图象经过(9,3),则f (2)-f (1)=________.【详细分析】设幂函数为f (x )=x α,则f (9)=9α=3,即32α=3,所以2α=1,α=12,即f (x )=x 12=x ,所以f (2)-f (1)=2-1.答案2-14.若函数f (x )=x 2+ax +1的定义域为实数集R ,则实数a 的取值范围为________. 【详细分析】依题意x 2+ax +1≥0对x ∈R 恒成立, ∴Δ=a 2-4≤0,∴-2≤a ≤2.答案 [-2,2]5.曲线f (x )=x 2(x -2)+1在点(1,f (1))处的切线方程为________. 【详细分析】∵f (x )=x 3-2x 2+1,∴f ′(x )=3x 2-4x , ∴f ′(1)=-1,又f (1)=1-2+1=0,∴所求切线方程为y =-(x -1),即x +y -1=0.答案 x +y -1=06.已知函数f (x )=sin x +1,则f (lg 2)+f (lg 12)=________.【详细分析】因为⎩⎪⎨⎪⎧f (lg 2)=sin (lg 2)+1,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12+1, 所以f (lg 2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12=sin(lg 2)+sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12+2,而y =sin x 是奇函数,lg 12=-lg 2,所以sin(lg 2)+sin(lg 12)=0,所以f (lg 2)+f ⎝ ⎛⎭⎪⎫lg 12=2.答案 27.设a =log 32,b =log 23,c =12log 5,则a ,b ,c 的大小关系是________.【详细分析】∵0<log 32<1,1<log 23<log 24=2,c =12log 5<12log 1=0,∴c<a <b .8.若函数f (x )=x 3-6bx +3b 在(0,1)内有极小值,则实数b 的取值范围是________.【详细分析】f ′(x )=3x 2-6b ,若f (x )在(0,1)内有极小值,只需f ′(0)·f ′(1)<0,即-6b ·(3-6b )<0,解得0<b <12.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,129.函数f (x )=ax 2-(a -1)x -3在区间[-1,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是________.【详细分析】当a =0时,f (x )=x -3符合题意;当a ≠0时,由题意⎩⎪⎨⎪⎧a >0,a -12a ≤-1,解得0<a ≤13.综上a ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,13.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1310.设函数f (x )=⎩⎨⎧log 2x ,x >0,4x ,x ≤0,则f [f (-1)]=________;若函数g (x )=f (x )-k 存在两个零点,则实数k 的取值范围是________.【详细分析】f [f (-1)]=f (4-1)=f (14)=log 214=-2.令f (x )-k =0,即f (x )=k ,设y =f (x ),y =k ,画出图象,如图所示,函数g (x )=f (x )-k 存在两个零点,即y =f (x )与y =k 的图象有两个交点,由图象可得实数k 的取值范围为(0,1].答案 -2 (0,1]11.已知函数f (x )=x 2-ax +3在(0,1)上为减函数,函数g (x )=x 2-a ln x 在(1,2)上为增函数,则a 的值等于________. 【详细分析】∵函数f (x )=x 2-ax +3在(0,1)上为减函数,∴a2≥1,得a ≥2.又∵g ′(x )=2x -ax ,依题意g ′(x )≥0在x ∈(1,2)上恒成立,得2x 2≥a 在x ∈(1,2)上恒成立,有a ≤2,∴a =2.答案 212.某公司在甲乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=5.06x -0.15x 2和L 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为________.【详细分析】设在甲地销售x 辆车,则在乙地销售(15-x )辆车,获得的利润为y =5.06x -0.15x 2+2(15-x )=-0.15x 2+3.06x +30. 当x =-3.062×(-0.15)=10.2时,y 最大,但x ∈N ,所以当x =10时,y max =-15+30.6+30=45.6.答案 45.613.下列四个图象中,有一个是函数f (x )=13x 3+ax 2+(a 2-4)x +1(a ∈R ,a ≠0)的导函数y =f ′(x )的图象,则f (1)=________.【详细分析】f (x )=13x 3+ax 2+(a 2-4)x +1(a ∈R ,a ≠0),f ′(x )=x 2+2ax +(a 2-4),由a ≠0,结合导函数y =f ′(x ),知导函数图象为③,从而可知a 2-4=0,解得a =-2或a =2,再结合-a >0知a =-2,代入可得函数f (x )=13x 3+(-2)x 2+1,可得f (1)=-23.答案 -2314.已知函数y =f (x )是R 上的可导函数,当x ≠0时,有f ′(x )+f (x )x >0,则函数F (x )=xf (x )+1x 的零点个数为________.【详细分析】依题意,记g (x )=xf (x ),则g ′(x )=xf ′(x )+f (x ),g (0)=0,当x >0时,g ′(x )=x ⎣⎢⎡⎦⎥⎤f ′(x )+f (x )x >0,g (x )是增函数,g (x )>0;当x <0时,g ′(x )=x [f ′(x )+f (x )x ]<0,g (x )是减函数,g (x )>0.在同一坐标系内画出函数y =g (x )与y =-1x 的大致图象,结合图象可知,它们共有1个公共点,因此函数F (x )=xf (x )+1x 的零点个数是1.答案 1补偿练3 不等式1.不等式x +5(x -1)2≥2的解集是__________.【详细分析】∵(x -1)2≥0且x ≠1,∴x +5(x -1)2≥2⇔x +5≥2(x -1)2且x ≠1⇔2x 2-5x -3≤0且x ≠1,解得-12≤x <1或1<x ≤3.答案 [-12,1)∪(1,3]2.若实数x ,y 满足x 2+y 2+xy =1,则x +y 的最大值是________.【详细分析】x 2+y 2+xy =1⇔(x +y )2-xy =1⇔(x +y )2-1=xy ≤⎝⎛⎭⎪⎫x +y 22,解得-233≤x +y ≤233.答案 2333.关于x 的不等式x 2-2ax -8a 2<0(a >0)的解集为(x 1,x 2),且x 2-x 1=15,则a 等于________.【详细分析】由题意知x 1,x 2为方程x 2-2ax -8a 2=0的两个根,∴x 1+x 2=2a ,x 1·x 2=-8a 2, ∴|x 2-x 1|=(x 2+x 1)2-4x 1x 2=4a 2+32a 2=15.又a >0,解得a =52.答案 524.若实数x ,y 满足不等式组⎩⎨⎧x +2y -2≥0,x -y -1≤0,x -2y +2≥0,则x +y 的最大值为________.【详细分析】画出可行域(如图),目标函数向上平移至点A 时,取得最大值,由⎩⎨⎧x -y -1=0x -2y +2=0 得A (4,3),∴(x +y )max =4+3=7.答案 75.若正数x ,y 满足x 2+3xy -1=0,则x +y 的最小值是________. 【详细分析】对于x 2+3xy -1=0可得y =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1x -x ,∴x +y =2x 3+13x ≥229=223(当且仅当2x 3=13x ,即x =22时等号成立).答案2236.若x ∈(e -1,1),a =ln x ,b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12ln x,c =e ln x ,则a ,b ,c 的大小关系是________.【详细分析】∵x ∈(e -1,1),∴-1<ln x <0,1<⎝ ⎛⎭⎪⎫12ln x<2,1e <e ln x <1,∴b >c >a .答案 b >c >a7.已知实数x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧2x +y -2≥0,x -2y +4≥0,3x -y -3≤0,且目标函数z =kx +y 的最大值为11,则实数k =________.【详细分析】画图后易知,目标函数在点(2,3)处取到最大值11,所以2k +3=11,即k =4.答案 48.设x ,y 满足约束条件⎩⎨⎧x -y ≤0,x +y -1≥0,x -2y +2≥0,若z =x +3y +m 的最小值为4,则m =________.【详细分析】画出可行域,如图所示,设z ′=x +3y ,变形为y =-13x +13z ′,当z ′取到最小值时,直线的纵截距最小,此时直线过C 点.由⎩⎨⎧x -y =0,x +y -1=0,可知C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,12,代入目标函数z =x +3y +m ,得4=12+3×12+m ,得m =2.答案 29.已知直线ax +by +c -1=0(bc >0)经过圆x 2+y 2-2y -5=0的圆心,则4b +1c 的最小值是________.【详细分析】依题意得,题中的圆心坐标是(0,1),于是有b +c =1,4b +1c =⎝ ⎛⎭⎪⎫4b +1c (b +c )=5+4c b +b c ≥5+24c b ×bc =9,当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧b +c =1(bc >0),4c b =bc,即b =2c =23时取等号,因此4b +1c 的最小值是9.答案 910.已知O 是坐标原点,点M 的坐标为(2,1),若点N (x ,y )为平面区域⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≤2,x ≥12,y ≥x上的一个动点,则OM →·ON →的最大值是__________.【详细分析】OM →·ON →=2x +y ,如图:当直线2x +y =z 经过点(1,1)时,达到最大值,z max =3.答案 311.若存在x 使不等式x -me x >x 成立,则实数m 的取值范围为________.【详细分析】依题意得,关于x 的不等式x -me x >x ,即-m >e x x -x 有解.记f (x )=exx -x (x ≥0),则f ′(x )=e x ⎝⎛⎭⎪⎫x +12x -1≥e x ×2x ×12x-1=2e x-1>2-1>0(x >0),因此函数f (x )在[0,+∞)上是增函数,f (x )的最小值是f (0)=0,于是有-m >0,m <0,实数m 的取值范围是(-∞,0).答案 (-∞,0)12.已知O 是坐标原点,点A (-1,1),若点M (x ,y )为平面区域⎩⎨⎧2x +y -2≥0,x -2y +4≥0,3x -y -3≤0上的一个动点,则|AM |的最小值是________.【详细分析】依题意,在坐标平面内画出题中的不等式组表示的平面区域,结合图形可知,|AM |的最小值等于点A (-1,1)到直线2x +y -2=0的距离,即等于|2×(-1)+1-2|22+12=355.答案35513.已知不等式x +2x +1<0的解集为{x |a <x <b },点A (a ,b )在直线mx +ny +1=0上,其中mn >0,则2m +1n 的最小值为________.【详细分析】易知不等式x +2x +1<0的解集为(-2,-1),所以a =-2,b =-1,2m +n =1,2m +1n =(2m +n )(2m +1n )=5+2m n +2nm ≥5+4=9(当且仅当m =n =13时取等号),所以2m +1n 的最小值为9.答案 914.已知函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x >0,-x 2+4x ,x ≤0,若|f (x )|≥ax -1恒成立,则实数a 的取值范围是________.【详细分析】在同一直角坐标系下作出y =|f (x )|和y =ax -1的图象如图所示,由图象可知当y =ax -1与y =x 2-4x 相切时符合题意,由x 2-4x =ax -1有且只有一负根,则Δ=0且a +42<0,得a =-6,绕点(0,-1)逆时针旋转,转到水平位臵时都符合题意,所以a ∈[-6,0].答案 [-6,0]补偿练4 三角函数与三角变换(建议用时:40分钟)1.若sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=________.【详细分析】由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=14得sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2-⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=14,即cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=14,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+α-1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫142-1=-78.答案 -782.已知cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=35,且α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,3π2,则tan α=________.【详细分析】因为cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α=35,所以sin α=-35,显然α在第三象限,所以cos α=-45,故tan α=34.答案 343.若函数y =sin 2x 的图象向左平移π4个单位得到y =f (x )的图象,则f (x )=________. 【详细分析】y =sin 2x ―————————→图象上所有点向左移π4个单位y =sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π2=cos 2x .答案 cos 2x4.已知sin 2α=13,则cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=________. 【详细分析】∵cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=1+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2α-π22 =1+sin 2α2,∴cos2⎝ ⎛⎭⎪⎫α-π4=23.答案 235.已知α是第四象限的角,若cos α=35,则tan 2α=________.【详细分析】由cos α=35,α在第四象限得tan α=-43,从而tan 2α=2tan α1-tan 2 α=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫-431-⎝ ⎛⎭⎪⎫-432=247.答案 2476.已知角2α的顶点在原点,始边与x 轴的非负半轴重合,终边过点⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,32,2α∈[0,2π),则tan α=________. 【详细分析】由三角函数定义可知sin 2α=32,cos 2α=-12,∴tan 2α=sin 2αcos 2α=- 3.又2α∈[0,2π),∴2α=2π3,∴α=π3,∴tan α= 3.答案37.将函数f (x )=22sin 2x +62cos 2x 的图象向右平移π4个单位得到函数g (x )的图象,则g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=________.【详细分析】由于f (x )=22sin 2x +62cos 2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3,其图象向右平移π4个单位后得到g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4+π3的图象, ∴g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝ ⎛⎭⎪⎫π4-π4+π3=2sin π3=62.答案 628.函数f (x )=2sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,-π2<φ<π2的部分图象如图所示,则ω,φ的值分别是________.【详细分析】由图知34T =5π12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-π3=3π4,T =π,则ω=2πT =2.注意到函数f (x )在x =5π12时取到最大值,则有2×5π12+φ=2k π+π2,k ∈Z ,而-π2<φ<π2,故φ=-π3.答案 2,-π39.函数y =tan ωx (ω>0)与直线y =a 相交于A ,B 两点,且|AB |最小值为π,则函数f (x )=3sin ωx -cos ωx 的单调增区间是__________.【详细分析】由函数y =tan ωx (ω>0)的图象可知,函数的最小正周期为π,则ω=1,故f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6.由2k π-π2≤x -π6≤2k π+π2(k ∈Z ),得2k π-π3≤x ≤2k π+2π3(k ∈Z ).答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2k π-π3,2k π+2π3(k ∈Z )10.已知1-cos 2αsin αcos α=1,tan(β-α)=-13,则tan(β-2α)=________. 【详细分析】由1-cos 2αsin αcos α=2sin 2αsin αcos α=2tan α=1,得tan α=12,∴tan(β-2α)=tan[(β-α)-α]= tan (β-α)-tan α1+tan (β-α)tan α=-13-121-16=-5656=-1.答案 -111.函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的最小正周期为π,若其图象向右平移π3个单位后关于y 轴对称,则ω=________,φ=________.【详细分析】由2πω=π,得ω=2,因为将f (x )的图象向右平移π3个单位后得g (x )=sin(2x -2π3+φ)的图象,又g (x )为偶函数,所以-2π3+φ=k π+π2(k ∈Z ),又|φ|<π2,取k =-1,得φ=π6.答案 2 π612.已知函数f (x )=A sin ωx (A >0,ω>0)的最小正周期为2,且f (16)=1,则函数y =f (x )的图象向左平移13个单位后所得图象的函数解析式为________.【详细分析】由最小正周期为2,得2πω=2,则ω=π,又f ⎝ ⎛⎭⎪⎫16=1,所以A sin π6=1,A =2,所以f (x )=2sin πx ,将函数y =f (x )的图象向左平移13个单位后得到y =2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π⎝ ⎛⎭⎪⎫x +13=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π3的图象.答案 y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π313.关于函数f (x )=2(sin x -cos x )cos x 的四个结论: P 1:最大值为2;P 2:把函数f (x )=2sin 2x -1的图象向右平移π4个单位后可得到函数f (x )=2(sin x -cos x )cos x 的图象; P 3:单调递增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤k π+7π8,k π+ 11π8(k ∈Z );P 4:图象的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k 2π+π8,-1(k ∈Z ).其中正确结论的个数为________.【详细分析】因为f (x )=2sin x cos x -2cos 2x =sin 2x -cos 2x -1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π4-1.所以最大值为2-1,故P 1错误.将f (x )=2sin 2x -1的图象向右平移π4个单位后得到f (x )=2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4-1=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π2-1的图象,故P 2错误.由-π2+2k π≤2x -π4≤π2+2k π,得-π8+k π≤x ≤3π8+k π,k ∈Z ,即增区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π8+k π,3π8+k π(k ∈Z ),故P 3正确.由2x -π4=k π,k ∈Z ,得x =k π2+π8,k ∈Z ,所以函数的对称中心为⎝ ⎛⎭⎪⎫k π2+π8,-1,k ∈Z ,故P 4正确.答案 214.设函数f (x )=3sin (ωx +φ)(ω>0,-π2<φ<π2)的图象关于直线x =2π3对称,它的周期是π,则下列说法正确的是______.(填序号) ①f (x )的图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫0,32;②f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π12,2π3上是减函数;③f (x )的一个对称中心是⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12,0;④将f (x )的图象向右平移|φ|个单位得到函数y =3sin ωx 的图象.【详细分析】∵周期为π,∴2πω=π⇒ω=2,∴f (x )=3sin(2x +φ),f ⎝ ⎛⎭⎪⎫23π=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+φ,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3+φ=1或-1,∵φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,∴4π3+φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6,116π,∴4π3+φ=3π2⇒φ=π6,∴f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6.①:令x =0⇒f (x )=32,正确.②:令2k π+π2<2x +π6<2k π+3π2,k ∈Z ⇒k π+π6<x <k π+2π3,k ∈Z .令k =0⇒π6<x <2π3,即f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,23π上单调递减,而在⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,π6上单调递增,错误.③:令x =5π12⇒f (x )=3sin π=0,正确. ④:应平移π12个单位,错误.答案 ①③补偿练5 平面向量与解三角形(建议用时:40分钟)1.若向量m =(1,2),n =(x ,1)满足m ⊥n ,则|n|=________. 【详细分析】∵m ⊥n ,∴m ·n =0, 即x +2=0, ∴x =-2,∴|n|=(-2)2+12= 5.答案52.在△ABC 中,∠A =60°,AB =2,且△ABC 的面积为32,则BC 的长为________.【详细分析】S =12×AB ·AC sin 60°=12×2×32AC =32,所以AC =1,所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3,所以BC = 3.答案 33.已知向量a =(1,2),b =(2,0),c =(1,-2),若向量λa +b 与c 共线,则实数λ的值为________. 【详细分析】由题知λa +b =(λ+2,2λ),又λa +b 与c 共线, ∴-2(λ+2)-2λ=0,∴λ=-1.答案 -14.在平面直角坐标系xOy 中,点A (1,3),B (-2,k ),若向量OA→⊥AB →,则实数k =________.【详细分析】因为A (1,3),B (-2,k ),所以AB →=(-3,k -3),因为OA →⊥AB →,所以-3+3k -9=0,解得k =4.答案 45.如图所示的方格纸中有定点O ,P ,Q ,E ,F ,G ,H ,则OP →+OQ →=________.【详细分析】以F 为坐标原点,FP ,FG 所在直线为x ,y 轴建系,假设一个方格长为单位长,则F (0,0),O (3,2),P (5,0),Q (4,6),则OP →=(2,-2),OQ →=(1,4),所以OP →+OQ →=(3,2),而恰好FO →=(3,2),故OP →+OQ →=FO →.答案 FO→ 6.在不等边△ABC (三边均不相等)中,三个内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且有cos A cos B =ba ,则角C 的大小为________.【详细分析】依题意得a cos A =b cos B ,sin A cos A =sin B cos B ,sin 2A =sin 2B ,则2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A +B =π2,又△ABC 是不等边三角形,因此A +B =π2,C =π2.答案 π27.已知直角坐标系内的两个向量a =(1,3),b =(m ,2m -3),使平面内的任意一个向量c 都可以唯一地表示成c =λa +μb ,则m 的取值范围是________.【详细分析】由题意可知向量a 与b 为基底,所以不共线,m 1≠2m -33,得m ≠-3.答案 (-∞,-3)∪(-3,+∞)8.在边长为1的正方形ABCD 中,E ,F 分别为BC ,DC 的中点,则AE →·AF→=________.【详细分析】因为AE →=AB →+12AD →,AF →=AD →+12AB →,AD →·AB →=0,所以AE →·AF→=(AB →+12AD →)·(AD→+12AB →)=12AB →2+12AD →2=1.答案 19.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,S 表示△ABC 的面积,若a cos B +b cos A =c sin C ,S =14(b 2+c 2-a 2),则角B 等于________.【详细分析】由正弦定理得sin A cos B +sin B cos A =sin C sin C ,即sin(B +A )=sin C sin C ,因为sin(B +A )=sin C ,所以sin C =1,C =90°,根据三角形面积公式和余弦定理得,S =12bc sin A ,b 2+c 2-a 2=2bc cos A ,代入已知得12bc sin A =14·2bc cos A ,所以tan A =1,A =45°,因此B =45°.答案 45°10.在边长为1的正三角形ABC 中,BD →=13BA →,E 是CA 的中点,则CD →·BE→等于________.【详细分析】建立如图所示的直角坐标系,则A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0, B ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,0,C ⎝⎛⎭⎪⎫0,32,依题意设D (x 1,0),E (x 2,y 2),∵BD→=13BA →,∴⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1-12,0=13(-1,0),∴x 1=16. ∵E 是CA 的中点,∴x 2=-14,y 2=34. ∴CD →·BE→=⎝ ⎛⎭⎪⎫16,-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫-34,34 =16×⎝ ⎛⎭⎪⎫-34+⎝ ⎛⎭⎪⎫-32×34=-12.答案 -1211.已知△ABC 的外接圆的圆心为O ,半径为1,若3OA →+4OB →+5OC →=0,则△AOC的面积为________.【详细分析】依题意得,(3OA →+5OC →)2=(-4OB →)2,9OA →2+25OC →2+30OA →·OC →=16OB→2,即34+30cos ∠AOC =16,cos ∠AOC =-35,sin ∠AOC =1-cos 2∠AOC =45,△AOC 的面积为12|OA →||OC →|sin ∠AOC =25.答案 2512.在△ABC 中,三个内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ,且2S =(a +b )2-c 2,则tan C 等于________.【详细分析】由2S =(a +b )2-c 2,得2S =a 2+b 2+2ab -c 2,即2×12ab sin C=a 2+b 2+2ab -c 2,所以ab sin C -2ab =a 2+b 2-c 2,又cos C =a 2+b 2-c22ab=ab sin C -2ab 2ab =sin C 2-1,所以cos C +1=sin C 2,即2cos 2C 2=sinC 2cos C 2,所以tan C 2=2,所以tan C =2tan C21-tan 2C 2=2×21-22=-43.答案 -4313.已知向量a 是与单位向量b 夹角为60°的任意向量,则对任意的正实数t ,|t a-b |的最小值是________.【详细分析】∵a 与b 的夹角为60°,且b 为单位向量,∴a·b =|a |2,|t a -b |=(t a -b )2= |a |2t 2-|a |t +1=|a |2⎝ ⎛⎭⎪⎫t -12|a |2+34≥32.答案 3214.给出以下结论: ①在三角形ABC 中,若a =5,b =8,C =60°,则BC →·CA →=20;②已知正方形ABCD 的边长为1,则|AB→+BC →+AC →|=22; ③已知AB→=a +5b ,BC →=-2a +8b ,CD →=3(a -b ),则A ,B ,D 三点共线.其中正确结论的序号为__________.【详细分析】对于①,BC →·CA →=ab cos(π-C )=-ab cos C =-20;对于②,|AB →+BC →+AC →|=|2AC →|=2|AC →|=22;对于③,因为AB →=a +5b ,BD →=BC →+CD →=a +5b ,所以AB →=BD →,则A ,B ,D 三点共线.综上可得,②③正确.答案 ②③补偿练6 数 列(建议用时:40分钟)1.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若S 7=35,则a 4等于________. 【详细分析】由题意,7(a 1+a 7)2=7×2a 42=35,所以a 4=5.答案 52.在等比数列{a n }中,若a 4,a 8是方程x 2-3x +2=0的两根,则a 6的值是________. 【详细分析】依题意得⎩⎨⎧a 4+a 8=3>0,a 4a 8=2>0,因此a 4>0,a 8>0,a 6=a 4a 8= 2.答案23.等差数列{a n }中,若a 1+a 2=2,a 5+a 6=4,则a 9+a 10=________.【详细分析】根据等差数列的性质,a 5-a 1=a 9-a 5=4d ,a 6-a 2=a 10-a 6=4d ,∴(a 5+a 6)-(a 1+a 2)=8d ,而a 1+a 2=2,a 5+a 6=4,∴8d =2,a 9+a 10=a 5+a 6+8d =4+2=6.答案 64.已知等比数列{a n }的前三项依次为a -1,a +1,a +4,则a n =________.【详细分析】由题意得(a +1)2=(a -1)(a +4),解得a =5,故a 1=4,a 2=6,所以a n =4·⎝ ⎛⎭⎪⎫64n -1=4·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.答案 4·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1 5.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3+a 8=13,S 7=35,则a 8=________. 【详细分析】设a n =a 1+(n -1)d ,依题意⎩⎨⎧2a 1+9d =13,7a 1+21d =35,解得⎩⎨⎧a 1=2,d =1,所以a 8=9.答案 96.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1=________.【详细分析】因为等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,所以由等比数列的性质得a 26=2a 25,∴a 6=2a 5,公比q =a 6a 5=2,a 1=a 2q = 2.答案27.设S n 是公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=2a 8-3a 4,则S 8S 16=________.【详细分析】由已知得a 1=2a 1+14d -3a 1-9d ,∴a 1=52d ,又S 8S 16=8a 1+28d 16a 1+120d ,将a 1=52d 代入化简得S 8S 16=310.答案 3108.设数列{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和,已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5=________.【详细分析】设此数列的公比为q (q >0),由已知a 2a 4=1,得a 23=1,所以a 3=1.由S 3=7,知a 3+a 3q +a 3q 2=7,即6q 2-q -1=0,解得q =12,进而a 1=4,所以S 5=4⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1251-12=314.答案 3149.设等比数列{a n }的公比q =2,前n 项的和为S n ,则S 4a 3的值为________. 【详细分析】∵S 4=a 1(1-q 4)1-q ,a 3=a 1q 2,∴S 4a 3=154.答案 15410.已知各项不为0的等差数列{a n }满足a 4-2a 27+3a 8=0,数列{b n }是等比数列,且b 7=a 7,则b 2b 8b 11=________.【详细分析】设等差数列的公差为d ,由a 4-2a 27+3a 8=0,得a 7-3d -2a 27+3(a 7+d )=0,从而有a 7=2或a 7=0(a 7=b 7,而{b n }是等比数列,故舍去),设{b n }的公比为q ,则b 7=a 7=2,∴b 2b 8b 11=b 7q 5·b 7q ·b 7q 4=(b 7)3=23=8.答案 811.已知数列{a n }满足a n =1+2+3+…+n n ,则数列{1a n a n +1}的前n 项和为__________.【详细分析】a n =1+2+3+…+n n =n +12,1a n a n +1=4(n +1)(n +2)=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n +2,所求的前n 项和为4⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+13-14+…+1n +1-1n +2=4⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +2=2n n +2.答案2nn +212.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1>0,a 3+a 10>0,a 6a 7<0,则满足S n >0的最大自然数n 的值为________.【详细分析】∵a 1>0,a 6a 7<0,∴a 6>0,a 7<0,等差数列的公差小于零,又a 3+a 10=a 1+a 12>0,a 1+a 13=2a 7<0,∴S 12>0,S 13<0,∴满足S n >0的最大自然数n 的值为12.答案 1213.已知函数f (x )=(1-3m )x +10(m 为常数),若数列{a n }满足a n =f (n )(n ∈N *),且a 1=2,则数列{a n }前100项的和为________.【详细分析】∵a 1=f (1)=(1-3m )+10=2,∴m =3,∴a n =f (n )=-8n +10,∴S 100=-8(1+2…+100)+10×100=-8×101×1002+10×100=-39400.答案 -39 40014.整数数列{a n }满足a n +2=a n +1-a n (n ∈N *),若此数列的前800项的和是2 013,前813项的和是2 000,则其前2 014项的和为________.【详细分析】a 3=a 2-a 1,a 4=a 3-a 2,a 5=a 4-a 3,a 6=a 5-a 4,a 7=a 6-a 5,…,∴a 1=a 7,a 2=a 8,a 3=a 9,a 4=a 10,a 5=a 11,…,{a n }是以6为周期的数列,且有a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=0,S 800=a 1+a 2=2 013,S 813=a 1+a 2+a 3=2000,a 3=-13,∴⎩⎨⎧a 1-a 2=13,a 1+a 2=2 013,∴a 2=1 000,S 2 014=a 1+a 2+a 3+a 4=a 2+a 3=1 000+(-13)=987.答案 987补偿练7 立体几何(建议用时:40分钟)1.用半径为2 cm 的半圆形纸片卷成一个圆锥筒,则这个圆锥筒的高为________cm.【详细分析】利用圆锥侧面展开图的关系求解.用半径为2 cm 的半圆形纸片卷成一个圆锥筒,该圆锥的母线长为2,底面圆的周长为2π,所以底面圆的半径为1,则这个圆锥筒的高为22-12=3(cm).答案32.若正三棱锥的底面边长为2,侧棱长为1,则此三棱锥的体积为________.【详细分析】利用锥体的体积公式求解.该正三棱锥的底面积为34×(2)2=32,高为1-⎝ ⎛⎭⎪⎫632=33,所以该正三棱锥的体积为13×32×33=16.答案 163.设a ,b 是两条不同的直线,α,β是两个不同的平面,给出下列命题: ①若a ∥α,b ∥α,则a ∥b ; ②若a ∥α,a ∥β,则α∥β; ③若a ∥b ,a ⊥α,则b ⊥α;④若a ∥α,α⊥β,则a ⊥β.其中真命题的序号为________.【详细分析】对于①,两直线有可能异面或相交;对于②选项,两平面有可能相交;对于④,直线a 有可能在平面β内,故填③.答案 ③4.棱长为2的正四面体的外接球半径为________.【详细分析】利用球的体积公式求解.棱长为2的正四面体可以放入棱长为1的正方体内,所以其外接球直径为2R=3,则该外接球的半径为3 2.答案3 25.已知两条直线a,b与两个平面α,β,b⊥α,给出下列命题:①若a∥α,则a⊥b;②若a⊥b,则a∥α;③若b⊥β,则α∥β;④若α⊥β,则b∥β.其中正确命题的序号为________.【详细分析】过直线a作平面γ使α∩γ=c,则a∥c,再根据b⊥α可得b⊥c,从而b⊥a,命题①是真命题;下面考虑命题③,由b⊥α,b⊥β,可得α∥β,命题③为真命题;④中还有可能b⊂β.答案①③6.关于直线a,b,l及平面α,β,给出下列命题:①若a∥α,b∥α,则a∥b;②若a∥α,b⊥a,则b⊥α;③若a⊂α,b⊂α,且l⊥a,l⊥b,则l⊥α;④若a⊥α,a∥β,则α⊥β.其中正确命题的序号为________.【详细分析】在①中,a,b有可能不平行;在②中,b可能在平面α内;在③中,缺少a与b相交的条件,故不正确.由此可知填④.答案④7.若一个圆锥的侧面展开图是面积为4π的半圆面,则该圆锥的体积为________.【详细分析】利用圆锥的侧面积和体积公式求解.由圆锥的侧面展开图是面积为4π的半圆面,得该半圆的半径是22,即为圆锥的母线长.半圆周长即为圆锥底面圆的周长,设圆锥底面圆半径为r,则22π=2πr,解得r=2,所以圆锥的高是h=(22)2-r2=6,体积是V=13πr2h=263π.答案26 3π8.已知l,m,n是三条不同的直线,α,β是不同的平面,则下面四个条件可作为α⊥β的一个充分条件是________(填序号).①l⊂α,m⊂β,且l⊥m;②l⊂α,m⊂β,n⊂β且l⊥m,l⊥n;③m⊂α,n⊂β,m∥n,且l⊥m;④l⊂α,l∥m,且m⊥β.【详细分析】依题意,①②③均不能得出α⊥β.对于④,由l∥m,m⊥β,得l⊥β,又l⊂α,因此有α⊥β.答案④9.已知四面体P ABC的四个顶点都在球O的球面上,若PB⊥平面ABC,AB⊥AC,且AC=1,PB=AB=2,则球O的表面积为________.【详细分析】依题意,记题中的球的半径是R,可将题中的四面体补形成一个长方体,且该长方体的长、宽、高分别是2,1,2,于是有(2R)2=12+22+22=9,4πR2=9π,所以球O的表面积为9π.答案9π10.如图,在正方体ABCD-A1B1C1D1中,M,N分别是棱C1D1,C1C的中点.给出以下四个结论:①直线AM与直线C1C相交;②直线AM与直线BN平行;③直线AM与直线DD1异面;④直线BN与直线MB1异面.其中正确结论的序号为________.【详细分析】AM与C1C异面,故①错;AM与BN异面,故②错;③,④正确.答案③④11.如图,在正三棱柱ABC -A1B1C1中,D为棱AA1的中点.若AA1=4,AB=2,则四棱锥B -ACC1D的体积为________.【详细分析】利用锥体的体积公式求解.因为四棱锥B -ACC 1D 的底面ACC 1D 的面积为12×(2+4)×2=6,高为32×2=3,所以体积为13×6×3=2 3. 答案 2 312.已知α,β,γ是三个不同的平面,α∩γ=m ,β∩γ=n ,给出下列命题:①若m ⊥n ,α⊥β;②若α⊥β,则m ⊥n ;③若m ∥n ,则α∥β;④若α∥β,则m ∥n . 其中假命题的序号为________.【详细分析】对于④,两个平面平行的性质定理,即两个平面平行,第三个平面与这两个平面相交,则它们的交线平行,因此④是正确的,而①②③均可以举出反例说明不成立.答案 ①②③ 13.在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 是边长为2的菱形,∠BAD =60°,侧棱P A ⊥底面ABCD ,P A =2,E 为AB 的中点,则四面体PBCE 的体积为________.【详细分析】S 菱形ABCD =4sin 60°=23,S △EBC =32,V P -EBC =13×2×32=33.答案 3314.如图所示,正方体ABCDA 1B 1C 1D 1的棱长为1,BD ∩AC =O ,M 是线段D 1O上的动点,过点M 作平面ACD 1的垂线交平面A 1B 1C 1D 1于点N ,则点N 到点A 距离的最小值为________.【详细分析】连接B 1D 1,AN ,则N 在B 1D 1上.设MN =x ,在正方体ABCDA 1B 1C 1D 1中可求得sin ∠B 1D 1O =26,则在Rt △D 1MN 中,D 1N =MN sin ∠B 1D 1O =62x .又由正方体的性质知∠AD 1N =π3,于是在△AD 1N 中,由余弦定理,得AN =(2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫62x 2-2×2×62x cos π3=126x 2-43x +8=126⎝⎛⎭⎪⎫x -332+6,所以当x =33时,AN 取得最小值62.答案 62补偿练8 解析几何(建议用时:40分钟)1.已知直线l 1:x +2y -1=0与直线l 2:mx -y =0平行,则实数m 的取值为________.【详细分析】因为直线l 1:x +2y -1=0与直线l 2:mx -y =0平行,所以m1=-12≠0,解得m =-12.答案 -122.已知数列{a n }是等差数列,且a 2=15,a 5=3,则过点P (3,a 3),Q (4,a 4)的直线斜率为________. 【详细分析】∵a 5-a 2=3d =-12,∴d =-4,∴a 3=11,a 4=7,∴k PQ=a4-a34-3=7-11=-4.答案-43.直线x+ay+1=0与圆x2+(y-1)2=4的位置关系是________.【详细分析】直线x+ay+1=0必过定点(-1,0),因为(-1)2+(0-1)2<4,所以点(-1,0)在圆x2+(y-1)2=4的内部,所以直线x+ay+1=0与圆x2+(y-1)2=4相交.答案相交4.若直线(1+a)x+y+1=0与圆x2+y2-2x=0相切,则a的值是________.【详细分析】圆半径为1,由圆心(1,0)到直线的距离d=|(1+a)+1|(1+a)2+1=1,得a=-1.答案-15.已知双曲线y2t2-x23=1(t>0)的一个焦点与抛物线y=18x2的焦点重合,则此双曲线的离心率为________.【详细分析】依题意,抛物线y=18x2即x2=8y的焦点坐标是(0,2),因此题中的双曲线的离心率e=2t=222-3=2.答案 26.圆x2+y2+x-2y-20=0与圆x2+y2=25相交所得的公共弦长为____________.【详细分析】公共弦的方程为:(x2+y2+x-2y-20)-(x2+y2-25)=0,即x-2y+5=0,圆x2+y2-25=0的圆心到公共弦的距离d=|0-2×0+5|5=5,而半径为5,故公共弦长为252-(5)2=4 5.答案4 57.若过点P(3,4)的直线与圆(x-2)2+(y-2)2=4相切,且与直线ax-y+1=0垂直,则实数a的值为________.【详细分析】设过点P(3,4)的直线方程为y-4=k(x-3),此直线与圆(x-2)2+(y -2)2=4相切,所以圆心(2,2)到直线的距离为圆的半径2,即|2k -2-3k +4|k 2+1=2,解得k =0或-43,又因为与直线ax -y +1=0垂直,所以ka =-1,所以a =34.答案 348.已知过点M (-3,0)的直线l 被圆x 2+(y +2)2=25所截得的弦长为8,那么直线l 的方程为________.【详细分析】因为直线被圆截得的弦长为8,所以圆心到直线的距离d =25-42=3.当直线斜率不存在时,恰好符合,此时直线l 的方程为x =-3;当直线斜率存在时,设直线l 的方程为y =k (x +3),即kx -y +3k =0,所以圆心(0,-2)到直线kx -y +3k =0的距离d =|2+3k |k 2+1=3,解得k =512,所以直线l 的方程为y =512(x +3),即5x -12y +15=0.答案 x =-3或5x -12y +15=09.直线y -1=k (x -3)被圆(x -2)2+(y -2)2=4所截得的最短弦长等于________.【详细分析】设圆心为C ,显然直线y -1=k (x -3)过定点P (3,1),在过P (3,1)的所有直线中,垂直于PC 的直线所截得的弦长最短,而|PC |=2,∴最短弦长为222-(2)2=2 2.答案 2 210.已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1的一个焦点与抛物线y 2=410x 的焦点重合,且双曲线的离心率等于103,则该双曲线的方程为__________. 【详细分析】∵抛物线y 2=410x 的焦点(10,0), ∴a 2+b 2=10,∴e =10a =103,∴a =3,b =1.答案 x 29-y 2=111.已知椭圆E :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的右焦点为F (3,0),过点F 的直线交E 于A ,B 两点.若AB 的中点坐标为(1,-1),则E 的方程为________.【详细分析】设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 21a 2+y 21b 2=1,x 22a 2+y 22b 2=1,两式作差并化简变形得y 1-y 2x 1-x 2=-b 2(x 1+x 2)a 2(y 1+y 2),而y 1-y 2x 1-x 2=0-(-1)3-1=12,x 1+x 2=2,y 1+y 2=-2,所以a 2=2b 2,又因为a 2-b 2=c 2=9,于是a 2=18,b 2=9.答案 x 218+y 29=112.已知方程x 22-k +y 22k -1=1表示焦点在y 轴上的椭圆,则实数k 的取值范围是________. 【详细分析】由题意可得2k -1>2-k >0,即⎩⎨⎧2k -1>2-k ,2-k >0,解得1<k <2.答案 (1,2)13.若直线l :x a +yb =1(a >0,b >0)经过点(1,2),则直线l 在x 轴和y 轴的截距之和的最小值是________. 【详细分析】∵直线l :x a +yb =1(a >0,b >0)经过点(1,2),∴1a +2b =1,∴a +b =(a +b )⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +2b =3+b a +2a b ≥3+22,当且仅当b =2a时上式等号成立. ∴直线在x 轴,y 轴上的截距之和的最小值为3+2 2.答案 3+2 214.圆心在曲线y =3x (x >0)上,且与直线3x +4y +3=0相切的面积最小的圆的方程为________.【详细分析】设圆心(a ,3a )(a >0),则圆心到直线的距离d =⎪⎪⎪⎪⎪⎪3a +12a +35(a>0),而d ≥23a ·12a +35=3,当且仅当3a =12a ,即a =2时,取“=”,此时圆心为(2,32),半径为3,圆的方程为(x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=9.答案 (x -2)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -322=9补偿练9 统计与概率(建议用时:40分钟)1.从甲、乙、丙、丁4个人中随机选取两人,则甲、乙两人中有且只有一个被选取的概率为________.【详细分析】利用古典概型的概率公式求解.从甲、乙、丙、丁4人中随机选取两人的情况有甲乙、甲丙、甲丁、乙丙、乙丁、丙丁,共6种选法,其中甲、乙两人中有且仅有一个被选中的情况有4种,故所求的概率为46=23.答案 232.将参加夏令营的编号为1,2,3,…,52的52名学生,采用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知6号,32号,45号学生在样本中,则样本中还有一名学生的编号为________.【详细分析】把52人分成4组,每组13人,第一组抽6号,则第二组抽19号,故未知的学生编号是19.答案 193.为了估计某水池中鱼的尾数,先从水池中捕出2 000尾鱼,并给每尾鱼做上标记(不影响存活),然后放回水池,经过适当的时间,再从水池中捕出500尾鱼,其中有标记的鱼为40尾,根据上述数据估计该水池中鱼的尾数为________.【详细分析】由题意可得有记号的鱼所占的比例大约为40500=225,设水池中鱼的尾数是x ,则有225=2 000x ,解得x =25 000.答案 25 0004.从{1,2,3,4,5}中随机选取一个数为a ,从{2,3,4}中随机选取一个数为b ,则b >a 的概率是________.【详细分析】从两个集合中各选1个数有15种选法,满足b >a 的选法有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共有6种,所以b>a的概率是615=25.答案2 55. PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物.如图是据某地某日早7点至晚8点甲、乙两个PM2.5监测点统计的数据(单位:毫克/立方米)列出的茎叶图,则甲、乙两地浓度的方差较小的是________.【详细分析】从茎叶图上可以观察到:甲监测点的样本数据比乙监测点的样本数据更加集中,因此甲地浓度的方差较小.答案甲6.在棱长为2的正方体ABCDA1B1C1D1中,点O为底面ABCD的中心,在正方体ABCDA1B1C1D1内随机取一点P,则点P到点O的距离大于1的概率为________.【详细分析】点P到点O的距离大于1的点位于以O为球心,以1为半径的半球外.记点P到点O的距离大于1为事件A,则P(A)=23-12×4π3×1323=1-π12.答案1-π127.某学校有体育特长生25人,美术特长生35人,音乐特长生40人.用分层抽样的方法从中抽取40人,则抽取的体育特长生、美术特长生、音乐特长生的人数分别为________.【详细分析】设抽取的体育特长生、美术特长生、音乐特长生的人数分别为x,y,z,则x25=y35=z40=40100,解得x=10,y=14,z=16.答案10、14、168.现从甲、乙、丙3人中随机选派2人参加某项活动,则甲被选中的概率为__________.【详细分析】从甲、乙、丙3人中随机选派2人参加某项活动,有甲、乙;甲、丙;乙、丙三种可能,则甲被选中的概率为2 3.答案2 39.如图是2014年某大学自主招生面试环节中,七位评委为某考生打出的分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的平均数和众数依次为________.【详细分析】由图可知,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据为84,84,84,86,87.∴平均数为84+84+84+86+875=85,众数为84.答案858410.一个容量为20的样本数据,已知分组与频数分别如下:[10,20),2个;[20,30),3个;[30,40),4个;[40,50),5个;[50,60),4个;[60,70],2个,则样本在[10,50)上的频率是________.【详细分析】利用频数、频率和样本容量的关系求解.由题意可得样本在[10,50)上频数是2+3+4+5=14,又样本容量为20,所以频率为1420=710.答案7 1011.某大学对1 000名学生的自主招生水平测试成绩进行统计,得到样本频率分布直方图(如图),则这1 000名学生在该次自主招生水平测试中成绩不低于70分的学生数是________.。
【真题】2016年江苏省高考数学试题(含附加题+答案)
绝密★启用前2016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ参考公式:棱锥的体积13V Sh =,其中S 为底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14个小题,每小题5分,共70分.请把答案写在答题卡相应位置上。
1.已知集合{1,2,3,6},{|23},A B x x =-=-<<则=A B ▲.2.复数(12i)(3i),z =+-其中i 为虚数单位,则z 的实部是▲.3.在平面直角坐标系xOy 中,双曲线22173x y -=的焦距是▲.4.已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,则该组数据的方差是▲.5.函数y =232x x --的定义域是▲.6.如图是一个算法的流程图,则输出的a 的值是▲.7.将一颗质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是▲.8.已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是▲.9.定义在区间[0,3π]上的函数y =sin2x 的图象与y =cos x 的图象的交点个数是▲.10.如图,在平面直角坐标系xOy 中,F 是椭圆22221()x y a b a b +=>>0的右焦点,直线2by =与椭圆交于B ,注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求:1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。
本卷满分为160分。
考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与您本人是否相符。
4.作答试题必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡的指定位置作答,在其它位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
【3份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:考前增分指导
【3份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:考前增分指导目录指导一融会贯通5大解题技巧,又快又准解决高考填空题 (1)技巧——巧解填空题的5大妙招 (1)指导二全面掌握解答题的6个模板,规范答题拿高分 (8)规范——解答题的6个解题模板 (8)指导三临考回归教材本源,以不变应万变 (22)回扣——回归教材,查缺补漏,消除得分障碍 (22)指导一融会贯通5大解题技巧,又快又准解决高考填空题技巧——巧解填空题的5大妙招题型概述解填空题要求在“快速、准确”上下功夫,由于填空题不需要写出具体的推理、计算过程,因此要想“快速”解答填空题,则千万不可“小题大做”,而要达到“准确”,则必须合理灵活地运用恰当的方法,在“巧”字上下功夫.填空题的基本特点是:(1)具有考查目标集中、跨度大、知识覆盖面广、形式灵活、答案简短、明确、具体,不需要写出求解过程而只需要写出结论等特点;(2)填空题与选择题有质的区别:①填空题没有备选项,因此,解答时不受诱误干扰,但同时也缺乏提示;②填空题的结构往往是在正确的命题或断言中,抽出其中的一些内容留下空位,让考生独立填上,考查方法比较灵活;(3)从填写内容看,主要有两类:一类是定量填写型,要求考生填写数值、数集或数量关系.由于填空题缺少选项的信息,所以高考题中多数是以定量型问题出现;另一类是定性填写型,要求填写的是具有某种性质的对象或填写给定的数学对象的某种性质等.方法一直接法对于计算型的试题,多通过直接计算求得结果,这是解决填空题的基本方法.它是直接从题设出发,利用有关性质或结论,通过巧妙地变形,直接得到结果的方法.要善于透过现象抓本质,有意识地采取灵活、简捷的解法解决问题.【例1】 设F 1,F 2是双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两个焦点,P 是C 上一点,若PF 1+PF 2=6a ,且△PF 1F 2的最小内角为30°,则C 的离心率为________.【详细分析】设P 点在双曲线右支上,由题意得⎩⎨⎧PF 1+PF 2=6a ,PF 1-PF 2=2a ,故PF 1=4a ,PF 2=2a , 由条件得∠PF 1F 2=30°,由2a sin 30°=4a sin ∠PF 2F 1, 得sin ∠PF 2F 1=1,∴∠PF 2F 1=90°,在Rt △PF 2F 1中,2c =(4a )2-(2a )2=23a ,∴e =c a = 3.答案 3探究提高 直接法是解决计算型填空题最常用的方法,在计算过程中,我们要根据题目的要求灵活处理,多角度思考问题,注意一些解题规律和解题技巧的灵活应用,将计算过程简化从而得到结果,这是快速准确地求解填空题的关键.【训练1】 若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式是a n =________.【详细分析】由已知S n =23a n +13.①当n =1时,S 1=23a 1+13,解a 1=1;当n ≥2时,S n -1=23a n -1+13.②①-②整理,得a n =-2a n -1,即a n a n -1=-2. 因此{a n }为a 1=1,公比q =-2的等比数列,a n =a 1q n -1=(-2)n -1.答案 (-2)n -1方法二 特殊值法当填空题已知条件中含有某些不确定的量,但填空题的结论唯一或题设条件中提供的信息暗示答案是一个定值时,可以从题中变化的不定量中选取符合条件的恰当特殊值(特殊函数、特殊角、特殊数列、特殊位置、特殊点、特殊方程、特殊模型等)进行处理,从而得出探求的结论.【例2】 若f (x )=12 015x -1+a 是奇函数,则a =________. 【详细分析】因为函数f (x )是奇函数,且1,-1是其定域内的值,所以f (-1)=-f (1),而f (1)=12 014+a ,f (-1)=12 015-1-1+a =a -2 0152 014.故a -2 0152 014=-⎝ ⎛⎭⎪⎫a +12 014, 解得a =12.答案 12探究提高 求值或比较大小等问题的求解均可利用特殊值代入法,但要注意此种方法仅限于求解结论只有一种的填空题,对于开放性的问题或者有多种答案的填空题,则不能使用该种方法求解.【训练2】 如图,在△ABC 中,点M 是BC 的中点,过点M 的直线与直线AB 、AC 分别交于不同的两点P 、Q ,若AP →=λAB →,AQ →=μAC →,则1λ+1μ=________.【详细分析】由题意可知,1λ+1μ的值与点P 、Q 的位置无关,而当直线PQ 与直线BC 重合时,则有λ=μ=1,所以1λ+1μ=2. 答案 2方法三 图象分析法对于一些含有几何背景的填空题,若能数中思形,以形助数,通过数形结合,往往能迅速作出判断,简捷地解决问题,得出正确的结果.韦恩图、三角函数线、函数的图象及方程的曲线等,都是常用的图形.【例3】 (2015·湖北卷)函数f (x )=4cos 2x 2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2-x -2sin x -|ln(x +1)|的零点个数为________.【详细分析】f (x )=4cos 2x 2sin x -2sin x -|ln(x +1)|=2sin x ·⎝ ⎛⎭⎪⎫2cos 2x 2-1-|ln(x +1)|=sin 2x -|ln(x +1)|,令f (x )=0,得sin 2x =|ln(x +1)|.在同一坐标系中作出两个函数y =sin 2x 与函数y =|ln(x +1)|的大致图象如图所示.观察图象可知,两函数图象有2个交点,故函数f (x )有2个零点.答案 2探究提高 图解法实质上就是数形结合的思想方法在解决填空题中的应用,利用图形的直观性并结合所学知识便可直接得到相应的结论,这也是高考命题的热点.准确运用此类方法的关键是正确把握各种式子与几何图形中的变量之间的对应关系,利用几何图形中的相关结论求出结果.【训练3】 已知α,β是三次函数f (x )=13x 3+12ax 2+2bx (a ,b ∈R )的两个极值点,且α∈(0,1),β∈(1,2),则b -2a -1的取值范围是________. 【详细分析】f ′(x )=x 2+ax +2b (a ,b ∈R ),由题意知α,β是函数f (x )的两个极值点,则α,β是函数y =f ′(x )的图象与x 轴两个交点的横坐标.由α∈(0,1),β∈(1,2)及二次函数图象的特征,可知⎩⎨⎧f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0,即⎩⎨⎧2b >0,1+a +2b <0,4+2a +2b >0,整理得⎩⎨⎧b >0,a +2b +1<0,a +b +2>0,画出可行域,如图(阴影部分,不包括边界),b -2a -1表示连接可行域内一点P (a ,b )与点D (1,2)的直线的斜率k ,又A (-3,1),B (-2,0),C (-1,0),则k AD=2-11-(-3)=14,k CD =2-01-(-1)=1,由图可知k AD <k <k CD ,则b -2a -1的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1.故填⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫14,1 方法四 构造法构造型填空题的求解,需要利用已知条件和结论的特殊性构造出新的数学模型,从而简化推理与计算过程,使较复杂的数学问题得到简捷的解决,它来源于对基础知识和基本方法的积累,需要从一般的方法原理中进行提炼概括,积极联想,横向类比,从曾经遇到过的类似问题中寻找灵感,构造出相应的函数、概率、几何等具体的数学模型,使问题快速解决.【例4】 如图,已知球O 的球面上有四点A ,B ,C ,D ,DA ⊥平面ABC ,AB ⊥BC ,DA =AB =BC =2,则球O 的体积等于________.【详细分析】如图,以DA ,AB ,BC 为棱长构造正方体,设正方体的外接球球O 的半径为R ,则正方体的体对角线长即为球O 的直径,所以|CD |=(2)2+(2)2+(2)2=2R ,所以R =62,故球O 的体积V =4πR 33=6π.答案 6π探究提高 构造法实质上是化归与转化思想在解题中的应用,需要根据已知条件和所要解决的问题确定构造的方向,通过构造新的函数、不等式或数列等新的模型,从而转化为自己熟悉的问题.本题巧妙地构造出正方体,而球的直径恰好为正方体的体对角线,问题很容易得到解决.【训练4】已知a=ln12 013-12 013,b=ln12 014-12 014,c=ln12 015-12 015,则a,b,c的大小关系为________.【详细分析】令f(x)=ln x-x,则f′(x)=1x-1=1-xx.当0<x<1时,f′(x)>0,即函数f(x)在(0,1)上是增函数.∵1>12 013>12 014>12 015>0,∴a>b>c.答案a>b>c方法五综合分析法对于开放性的填空题,应根据题设条件的特征综合运用所学知识进行观察、分析,从而得出正确的结论.【例5】定义在R上的函数f(x)是奇函数,且f(x)=f(2-x),在区间[1,2]上是减函数.关于函数f(x)有下列结论:①图象关于直线x=1对称;②最小正周期是2;③在区间[-2,-1]上是减函数;④在区间[-1,0]上是增函数.其中正确结论的序号是________(把所有正确结论的序号都填上).【详细分析】由f(x)=f(2-x)可知函数f(x)的图象关于直线x=1对称,故①正确;又函数f(x)为奇函数,其图象关于坐标原点对称,而图象又关于直线x=1对称,故函数f(x)必是一个周期函数,其最小正周期为4×(1-0)=4,故②不正确;因为奇函数在关于原点对称的两个区间上的单调性是相同的,且f(x)在区间[1,2]上是减函数,所以其在区间[-2,-1]上也是减函数,故③正确;④因为函数f(x)关于直线x=1对称,在区间[1,2]上是减函数,而函数在关于对称轴对称的两个区间上的单调性是相反的,故函数在区间[0,1]上为增函数,又由奇函数的性质,可得函数f(x)在区间[-1,0]上是增函数,故④正确.所以正确的结论有①③④.故填①③④.答案 ①③④探究提高 对于规律总结类与综合型的填空题,应从题设条件出发,通过逐步计算、分析总结探究其规律,对于多选型的问题更要注重分析推导的过程,以防多选或漏选.做好此类题目要深刻理解题意,捕捉题目中的隐含信息,通过联想、归纳、概括、抽象等多种手段获得结论.【训练5】 已知f (x )为定义在R 上的偶函数,当x ≥0时,有f (x +1)=-f (x ),且当x ∈[0,1)时,f (x )=log 2(x +1),给出下列命题:①f (2 013)+f (-2 014)的值为0;②函数f (x )在定义域上是周期为2的周期函数;③直线y =x 与函数f (x )的图象只有1个交点;④函数f (x )的值域为(-1,1). 其中正确命题的序号有________.【详细分析】对于①,当x ≥0时,有f (x +2)=-f (x +1)=f (x ),f (2 013)+f (-2 014)=f (2 013)+f (2 014)=f (2×1 006+1)+f (2×1 007)=f (1)+f (0)=0,因此①正确;对于②,注意到f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12=log 2 32, f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+2=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12+1=-f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12 =-log 232, 因此f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12≠f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+2,函数f (x )在定义域上不是周期为2的周期函数,②不正确;对于③,注意到当x ∈[1,2)时,x -1∈[0,1),f (x )=-f (x -1)=-log 2x ;当x ≥0时,f (x +2)=f (x ),在坐标系内画出函数y =f (x )与直线y =x 的大致图象,结合图象可知,它们的公共点只有1个,因此③正确;对于④,当x ∈[0,1)时,f (x )=log 2(x +1)的值域是[0,1);当x ∈[1,2)时,f (x )=-log 2x 的值域是(-1,0],因此函数y =f (x )的值域是(-1,1),④正确.综上所述,其中正确命题的序号有①③④.答案 ①③④1.解填空题的一般方法是直接法,除此以外,对于带有一般性命题的填空题可采用特例法,和图形、曲线等有关的命题可考虑数形结合法.解题时,常常需要几种方法综合使用,才能迅速得到正确的结果.2.解填空题不要求求解过程,从而结论是判断是否正确的唯一标准,因此解填空题时要注意如下几个方面:(1)要认真审题,明确要求,思维严谨、周密,计算有据、准确;(2)要尽量利用已知的定理、性质及已有的结论;(3)要重视对所求结果的检验.指导二全面掌握解答题的6个模板,规范答题拿高分规范——解答题的6个解题模板题型概述解答题是高考试卷中的一类重要题型,通常是高考的把关题和压轴题,具有较好的区分层次和选拔功能.目前的高考解答题已经由单纯的知识综合型转化为知识、方法和能力的综合型解答题.要求考生具有一定的创新意识和创新能力等特点.解答题综合考查运算能力、逻辑思维能力、空间想象能力和分析问题、解决问题的能力.针对不少同学答题格式不规范,出现“会而不对,对而不全”的问题,规范每种题型的万能答题模板,按照规范的解题程序和答题格式分步解答,实现答题步骤的最优化.模板1三角问题【例1】(满分14分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知a=b cos C+c sin B.(1)求B;(2)若b=2,求△ABC面积的最大值.[规范解答]解(1)由已知及正弦定理,得sin A=sin B cos C+sin C sin B,①2′又A=π-(B+C),所以sin A=sin(B+C)=sin B cos C+cos B sin C.②4′由①②得,sin C sin B=cos B sin C,∵C ∈(0,π),∴sin C ≠0,∴sin B =cos B .又B ∈(0,π),所以B =π4.6′(2)△ABC 的面积S =12ac sin B =24ac ,8′由已知及余弦定理得4=a 2+c 2-2ac cos π4=a 2+c 2-2ac ,10′又a 2+c 2≥2ac ,故ac ≤42-2=2()2+2, 当且仅当a =c 时,取等号.所以△ABC 面积的最大值为2+1.14′[解题模板] 第一步 利用正弦定理或余弦定理将已知条件转化为边之间的关系或角之间的关系第二步 求待求角的某一三角函数值;第三步 指明角的范围,并求角;第四步 利用面积公式表示所求三角形的面积或利用余弦定理表示边角关系; 第五步 反思回顾,查看关键点、易错点,规范解题步骤.【训练1】 △ABC 中,D 是BC 上的点,AD 平分∠BAC ,△ABD 面积是△ADC 面积的2倍.(1)求sin ∠B sin ∠C; (2)若AD =1,DC =22,求BD 和AC 的长.解 (1)S △ABD =12AB ·AD sin ∠BAD ,S △ADC =12AC ·AD sin ∠CAD .因为S △ABD =2S △ADC ,∠BAD =∠CAD ,所以AB =2AC . 由正弦定理可得sin ∠B sin ∠C =AC AB =12.(2)因为S△ABD∶S△ADC=BD∶DC,所以BD= 2.在△ABD和△ADC中,由余弦定理知AB2=AD2+BD2-2AD·BD cos∠ADB,AC2=AD2+DC2-2AD·DC cos∠ADC.故AB2+2AC2=3AD2+BD2+2DC2=6,由(1)知AB=2AC,所以AC=1.模板2立体几何问题【例2】(满分14分)如图,四棱锥P-ABCD的底面为矩形,且AB=2,BC=1,E,F分别为AB,PC中点.(1)求证:EF∥平面P AD;(2)若平面P AC⊥平面ABCD,求证:平面P AC⊥平面PDE.[规范解答](1)证明法一取线段PD的中点M,连接FM,AM.因为F为PC的中点,所以FM∥CD,且FM=12CD.因为四边形ABCD为矩形,E为AB的中点,所以EA∥CD,且EA=12CD.所以FM∥EA,且FM=EA.所以四边形AEFM为平行四边形.所以EF∥AM.5′又AM⊂平面P AD,EF⊄平面P AD,所以EF∥平面P AD.7′法二连接CE并延长交DA的延长线于N,连接PN.因为四边形ABCD为矩形,所以AD∥BC,所以∠BCE =∠ANE ,∠CBE =∠NAE .又AE =EB ,所以△CEB ≌△NEA ,所以CE =NE . 又F 为PC 的中点,所以EF ∥NP .5′又NP ⊂平面P AD ,EF ⊄平面P AD ,所以EF ∥平面P AD .7′ 法三 取CD 的中点Q ,连接FQ ,EQ .在矩形ABCD 中,E 为AB 的中点,所以AE =DQ ,且AE ∥DQ .所以四边形AEQD 为平行四边形,所以EQ ∥AD . 又AD ⊂平面P AD ,EQ ⊄平面P AD ,所以EQ ∥平面P AD .2′ 因为Q ,F 分别为CD ,CP 的中点,所以FQ ∥PD . 又PD ⊂平面P AD ,FQ ⊄平面P AD ,所以FQ ∥平面P AD .又FQ ,EQ ⊂平面EQF ,FQ ∩EQ =Q ,所以平面EQF ∥平面P AD .5′ 因为EF ⊂平面EQF ,所以EF ∥平面P AD .7′ (2)证明 设AC ,DE 相交于G .在矩形ABCD 中,因为AB =2BC ,E 为AB 的中点.所以DA AE =CDDA = 2. 又∠DAE =∠CDA ,所以△DAE ∽△CDA ,所以∠ADE =∠DCA . 又∠ADE +∠CDE =∠ADC =90°,所以∠DCA +∠CDE =90°. 由△DGC 的内角和为180°,得∠DGC =90°.即DE ⊥AC .9′因为平面P AC ⊥平面ABCD 且平面P AC ∩平面ABCD =AC ,因为DE ⊂平面ABCD , 所以DE ⊥平面P AC ,12′又DE ⊂平面PDE ,所以平面P AC ⊥平面PDE .14′ [解题模板]1.画出必要的辅助线,根据条件合理转化;2.写出推证平行或垂直所需条件,注意条件要充分;3.明确写出所证结论.【训练2】如图所示,已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,△ACD为等边三角形,AD=DE=2AB,F为CD的中点.求证:(1)AF∥平面BCE;(2)平面BCE⊥平面CDE.证明(1)如图,取CE的中点G,连接FG,BG.∵F为CD的中点,∴GF∥DE且GF=12DE.∵AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,∴AB∥DE,∴GF∥AB.又AB=12DE,∴GF=AB.∴四边形GF AB为平行四边形,则AF∥BG.∵AF⊄平面BCE,BG⊂平面BCE,∴AF∥平面BCE.(2)∵△ACD为等边三角形,F为CD的中点,∴AF⊥CD.∵DE⊥平面ACD,AF⊂平面ACD,∴DE⊥AF.又CD∩DE=D,∴AF⊥平面CDE.∵BG∥AF,∴BG⊥平面CDE.∵BG⊂平面BCE,∴平面BCE⊥平面CDE.模板3实际应用问题【例3】(满分14分)如图所示:一吊灯的下圆环直径为4 m,圆心为O,通过细绳悬挂在天花板上,圆环呈水平状态,并且与天花板的距离(即OB )为2 m ,在圆环上设置三个等分点A 1,A 2,A 3.点C 为OB 上一点(不包含端点O 、B ),同时点C 与点A 1,A 2,A 3,B 均用细绳相连接,且细绳CA 1,CA 2,CA 3的长度相等.设细绳的总长为y .(1)设∠CA 1O =θ(rad),将y 表示成θ的函数关系式;(2)请你设计θ,当角θ正弦值的大小是多少时,细绳总长y 最小,并指明此时BC 应为多长.[规范解答] 解 (1)在Rt △COA 1中,CA 1=2cos θ,CO =2tan θ,2′ y =3CA 1+CB =3·2cos θ+2-2tan θ=2(3-sin θ)cos θ+2⎝ ⎛⎭⎪⎫0<θ<π4.6′ (2)y ′=2-cos 2θ-(3-sin θ)(-sin θ)cos 2θ=23sin θ-1cos 2θ,令y ′=0,则sin θ=13,10′ 当sin θ>13时,y ′>0; sin θ<13时,y ′<0,∵y =sin θ在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π4上是增函数,∴当角θ满足sin θ=13时,y 最小,最小为42+2;此时BC =⎝ ⎛⎭⎪⎫2-22 m .14′[解题模板]解决实际问题的一般步骤: (1)阅读题目,理解题意; (2)设置变量,建立函数关系; (3)应用函数知识或数学方法解决问题; (4)检验,作答.【训练3】 如图,在C 城周边已有两条公路l 1,l 2在点O 处交汇.已知OC =(2+6)km,∠AOB=75°,∠AOC=45°,现规划在公路l1,l2上分别选择A,B两处为交汇点(异于点O)直接修建一条公路通过C城.设OA=x km,OB=y km.(1)求y关于x的函数关系式并指出它的定义域;(2)试确定点A,B的位置,使△OAB的面积最小.解(1)因为△AOC的面积与△BOC的面积之和等于△AOB的面积,所以12x(2+6)sin 45°+12y(2+6)·sin 30°=12xy sin 75 °,即22x(2+6)+12y(2+6)=6+24xy,所以y=22xx-2(x>2).(2)△AOB的面积S=12xy sin 75°=6+28xy=3+12×x2x-2=3+12(x-2+4x-2+4)≥3+12×8=4(3+1).当且仅当x=4时取等号,此时y=4 2.故OA=4 km,OB=4 2 km时,△OAB面积的最小值为4(3+1) km2. 模板4解析几何问题【例4】(满分16分)如图,椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的短轴长为2,点P为上顶点,圆O:x2+y2=b2将椭圆C的长轴三等分,直线l:y=mx-45(m≠0)与椭圆C交于A,B两点,P A,PB与圆O交于M,N两点.(1)求椭圆C的方程;(2)求证△APB为直角三角形;(3)设直线MN 的斜率为n ,求证mn 为定值. [规范解答](1)解 由已知⎩⎨⎧2b =2,2a =6b ,解得⎩⎨⎧a =3,b =1,所求椭圆方程为x 29+y 2=1.Ⅰ 5′(2)证明 将y =mx -45代入椭圆方程整理得 (9m 2+1)x 2-725mx -8125=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),利用求根公式求解上述一元二次方程的根,则x 1+x 2=72m5(9m 2+1),x 1x 2=-8125(9m 2+1).又P (0,1),∴P A →·PB →=(x 1,y 1-1)·(x 2,y 2-1) =x 1x 2+(y 1-1)(y 2-1) =x 1x 2+(mx 1-95)(mx 2-95) =(m 2+1)x 1x 2-95m (x 1+x 2)+8125=-81(m 2+1)25(9m 2+1)-648m 225(9m 2+1)+8125=0,因此P A ⊥PB ,则△APB 为直角三角形.Ⅱ 12′ (3)证明 由(2)知直线MN 方程为y =nx , 代入x 2+y 2=1,得(n 2+1)x 2-1=0.设M (x 3,y 3),N (x 4,y 4),则⎩⎨⎧x 3+x 4=0,x 3x 4=-1n 2+1,y 1-1x 1=y 3-1x 3,① y 2-1x 2=y 4-1x 4.②两式相加整理得2m -95·x 1+x 2x 1x 2=2n ,可求得m n =15.Ⅲ 16′[解题模板] Ⅰ求椭圆方程; Ⅱ证明垂直①将直线方程和椭圆方程联立,得到一元二次方程;②设出直线与椭圆的交点坐标,利用求根公式求一元二次方程的根,并求两根和与积;③利用两根和与两根积的关系证明垂直; Ⅲ可利用第(2)问结论,证明mn 为定值.【训练4】 已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)经过点(0,3),离心率为12,直线l 经过椭圆C 的右焦点F 交椭圆于A 、B 两点. (1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 交y 轴于点M ,且MA→=λAF →,MB →=μBF →,当直线l 的倾斜角变化时,探求λ+μ的值是否为定值?若是,求出λ+μ的值;否则,请说明理由. 解 (1)依题意得b =3,e =c a =12,a 2=b 2+c 2,∴a =2,c =1,∴椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)因直线l 与y 轴相交于点M ,故斜率存在,又F 坐标为(1,0),设直线l 方程为y =k (x -1),求得l 与y 轴交于M (0,-k ), 设l 交椭圆A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1,消去y 得(3+4k 2)x 2-8k 2x +4k 2-12=0,∴x 1+x 2=8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k 2,又由MA →=λAF →, ∴(x 1,y 1+k )=λ(1-x 1,-y 1),∴λ=x 11-x 1,同理μ=x 21-x 2, ∴λ+μ=x 11-x 1+x 21-x 2=x 1+x 2-2x 1x 21-(x 1+x 2)+x 1x 2=8k 23+4k 2-2(4k 2-12)3+4k 21-8k 23+4k 2+4k 2-123+4k 2=-83. 所以当直线l 的倾斜角变化时,λ+μ的值为定值-83. 模板5 函数与导数问题【例5】 (满分16分)设函数f (x )=ax -2-ln x (a ∈R ). (1)若f (x )在点(e ,f (e))处的切线为x -e y -2e =0,求a 的值; (2)求f (x )的单调区间;(3)当x >0时,求证: f (x )-ax +e x >0. [规范解答](1)解 ∵f (x )=ax -2-ln x (x >0), ∴f ′(x )=a -1x ,由已知f ′(e)=1e ,即a -1e =1e ,则a =2e .Ⅰ 6′(2)解 由(1)知,f ′(x )=a -1x =ax -1x (x >0). 当a ≤0时,f ′(x )<0在(0,+∞)上恒成立, ∴f (x )在(0,+∞)上递减; 当a >0时,令f ′(x )=0得x =1a ;当x 变化时,f ′(x ),f (x )随x 的变化情况如下表:由表可知:f (x )在⎝ ⎭⎪⎫0,1a 上是单调减函数,在⎝ ⎛⎭⎪1a ,+∞上是单调增函数,综上所述:当a ≤0时,f (x )的单调减区间为(0,+∞);当a >0时,f (x )的单调减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1a ,单调增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫1a ,+∞.Ⅱ 10′ (3)证明 当x >0时,要证f (x )-ax +e x >0, 即证e x -ln x -2>0,设g (x )=e x -ln x -2(x >0).只需证g (x )>0, ∵g ′(x )=e x -1x ,由指数函数及幂函数的性质知:g ′(x )=e x -1x 在(0,+∞)上是增函数, 又g ′(1)=e -1>0,g ′⎝ ⎛⎭⎪⎫13=e 13-3<0,∴g ′(1)·g ′⎝ ⎛⎭⎪⎫13<0,∴g ′(x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫13,1内存在唯一的零点,则g ′(x )在(0,+∞)上有唯一的零点, 设g ′(x )的零点为t ,则g ′(t )=e t -1t =0, 即e t =1t ⎝ ⎛⎭⎪⎫13<t <1,由g ′(x )的单调性知:当x ∈(0,t )时,g ′(x )<g ′(t )=0; 当x ∈(t ,+∞)时,g ′(x )>g ′(t )=0,∴g (x )在(0,t )上为减函数,在(t ,+∞)上为增函数, ∴当x >0时,g (x )≥g (t )=e t -ln t -2=1t -ln 1e t -2=1t +t -2≥2-2=0,又13<t <1,等号不成立, ∴g (x )>0,故当x >0时,f (x )-ax +e x >0.Ⅲ 16′ [解题模板]Ⅰ求参数值,利用导数的几何意义求a ;Ⅱ判断单调性:①求定义域,②求导,③讨论,并求单调区间;Ⅲ利用最值证不等式:①构造函数;②求导;③判断最值点x =x 0,并用x 0表示最值;④证不等式. 【训练5】 设f (x )=(x +a )ln xx +1,曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与直线2x+y +1=0垂直. (1)求a 的值;(2)若对∀x ∈[1,+∞),f (x )≤m (x -1)恒成立,求m 的范围. 解 (1)f ′(x )=⎝⎛⎭⎪⎫ln x +x +a x (x +1)-(x +a )ln x(x +1)2由f ′(1)=12,即2(1+a )4=12,解得a =0.(2)由(1)知f (x )=x ln xx +1, 当x ≥1时,f (x )≤m (x -1),即x ln xx +1≤m (x -1),可化为ln x -mx +mx ≤0,设g (x )=ln x -mx +m x ,g ′(x )=1x -m -mx 2 =-mx 2+x -m x 2.设φ(x )=-mx 2+x -m ,①当m ≤0时,g ′(x )>0,g (x )≥g (1)=0,不合题意. ②当m >0时,1°.Δ≤0时,即m ≥12,g ′(x )≤0,g (x )≤g (1)=0,符合题意. 2°.Δ>0时,0<m <12,φ(1)=1-2m >0,不合题意. 综上,m 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞.模板6 数列问题【例6】 (满分16分)已知数列{b n }满足S n +b n =n +132,其中S n 为数列{b n }的前n 项和.(1)求证{b n -12}是等比数例,并求数列{b n }的通项公式;(2)如果对任意n ∈N *,不等式12k12+n -2S n ≥2n -7恒成立,求实数k 的取值范围.[规范解答](1)证明 当n =1时,2b 1=7,b 1=72.Ⅰ 2′ 当n ≥2时, S n +b n =n +132, ①S n -1+b n -1=(n -1)+132, ②①-②得2b n -b n -1=12,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫b n -12=12⎝ ⎛⎭⎪⎫b n -1-12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n -12是首项为b 1-12=3,公比为12的等比数列,Ⅱ 6′所以b n -12=⎝ ⎛⎭⎪⎫b 1-12·112n -⎛⎫ ⎪⎝⎭=3·112n -⎛⎫ ⎪⎝⎭, 即b n =3·112n -⎛⎫ ⎪⎝⎭+12.Ⅲ 7′(2)解 由题意及(1)得S n =n +132-b n =n +132-3112n -⎛⎫ ⎪⎝⎭-12=n +122-3112n -⎛⎫⎪⎝⎭.Ⅳ10′不等式12k12+n -2S n≥2n -7,化简得k ≥2n -72n ,对任意n ∈N *恒成立.设c n =2n -72n ,则c n +1-c n =2n -52n +1-2n -72n =-2n +92n +1.当n ≥5时,c n +1≤c n ,c n 为单调递减数列, 当1≤n <5时,c n +1>c n ,c n 为单调递增数列, 116=c 4<c 5=332,所以n =5时,c n 取得最大值332,所以,要使k ≥2n -72n 对任意n ∈N *恒成立,k ≥332.Ⅴ 16′[解题模板]Ⅰ求首项令n =1,即可求出b 1;Ⅱ转化为等比数列将⎩⎪⎨⎪⎧b 1=72,b n =12b n -1+14类型的问题转化为等比数列求解; Ⅲ求通项公式根据等比数列通项公式求b n -12,进而求b n ;Ⅳ求前n 项和由已知可用b n 表示S n ,即S n =n +132-b n ;Ⅴ转化并证明分离字母,并判断数列{c n }的增减性求数列{c n }中的最大项.【训练6】 设各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足4S n =a 2n +1-4n -1,n ∈N *,且a 2,a 5,a 14构成等比数列.(1)证明:a 2=4a 1+5;(2)求数列{a n }的通项公式;(3)证明:对一切正整数n ,有1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1<12. (1)证明 因为a n >0,令n =1,有4S 1=a 22-4-1,即4a 1=a 22-5,所以a 2=4a 1+5.(2)解 4S n =a 2n +1-4n -1,当n ≥2时,4S n -1=a 2n -4(n -1)-1,两式相减得4a n=a 2n +1-a 2n -4,整理得a 2n +1=(a n +2)2,即a n +1=a n +2.所以{a n }从第2项起,是公差为2的等差数列.所以a 5=a 2+3×2=a 2+6,a 14=a 2+12×2=a 2+24,又a 2,a 5,a 14构成等比数列,有a 25=a 2·a 14, 则(a 2+6)2=a 2(a 2+24),解得a 2=3.由(1)知a 1=1,又a n +1=a n +2(n ≥2),所以数列{a n }是首项为1,公差为2的等差数列,即a n =1+(n -1)×2=2n -1.(3)证明 由(2)得1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1 =11×3+13×5+…+1(2n -1)(2n +1)=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1<12. 指导三 临考回归教材本源,以不变应万变回扣——回归教材,查缺补漏,消除得分障碍1.集合与常用逻辑用语1.集合的元素具有确定性、无序性和互异性,在解决有关集合的问题时,尤其要注意元素的互异性.[回扣问题1] 集合A ={a ,b ,c }中的三个元素分别表示某一个三角形的三边长度,那么这个三角形一定不是________.(填等腰三角形、锐角三角形、直角三角形、钝角三角形)答案 等腰三角形2.描述法表示集合时,一定要理解好集合的含义——抓住集合的代表元素.如:{x |y =lg x }——函数的定义域;{y |y =lg x }——函数的值域;{(x ,y )|y =lg x }——函数图象上的点集.[回扣问题2] 集合A ={x |x +y =1},B ={(x ,y )|x -y =1},则A ∩B =________. 答案 ∅3.遇到A ∩B =∅时,你是否注意到“极端”情况:A =∅或B =∅;同样在应用条件A∪B=B⇔A∩B=A⇔A⊆B时,不要忽略A=∅的情况.[回扣问题3]集合A={x|ax-1=0},B={x|x2-3x+2=0},且A∪B=B,则实数a=________.答案0,1,1 24.对于含有n个元素的有限集合M,其子集、真子集、非空子集、非空真子集的个数依次为2n,2n-1,2n-1,2n-2.[回扣问题4]满足{1,2} M⊆{1,2,3,4,5}的集合M有________个.答案75.注重数形结合在集合问题中的应用,列举法常借助Venn图解题,描述法常借助数轴来运算,求解时要特别注意端点值.[回扣问题5]已知全集I=R,集合A={x|y=1-x},集合B={x|0≤x≤2},则(∁I A)∪B等于________.答案[0,+∞)6.“否命题”是对原命题“若p,则q”既否定其条件,又否定其结论;而“命题p的否定”即:非p,只是否定命题p的结论.[回扣问题6]已知实数a、b,若|a|+|b|=0,则a=b.该命题的否命题和命题的否定分别是____________________________________________________________.答案否命题:已知实数a、b,若|a|+|b|≠0,则a≠b;命题的否定:已知实数a、b,若|a|+|b|=0,则a≠b7.在否定条件或结论时,应把“且”改成“或”、“或”改成“且”.[回扣问题7]若“x2-3x-4>0,则x>4或x<-1”的否命题是_____________________________________________________________________.答案若x2-3x-4≤0,则-1≤x≤48.要弄清先后顺序:“A的充分不必要条件是B”是指B能推出A,且A不能推出B;而“A是B的充分不必要条件”则是指A能推出B,且B不能推出A. [回扣问题8]设集合M={1,2},N={a2},则“a=1”是“N⊆M”的________条件.答案 充分不必要9.要注意全称命题的否定是特称命题(存在性命题),特称命题(存在性命题)的否定是全称命题.如对“a ,b 都是偶数”的否定应该是“a ,b 不都是偶数”,而不应该是“a ,b 都是奇数”.求参数范围时,常与补集思想联合应用,即体现了正难则反思想.[回扣问题9] 若存在a ∈[1,3],使得不等式ax 2+(a -2)x -2>0成立,则实数x 的取值范围是_________________________________________________________.【详细分析】不等式即(x 2+x )a -2x -2>0,设f (a )=(x 2+x )a -2x -2.研究“任意a ∈[1,3],恒有f (a )≤0”.则⎩⎨⎧f (1)≤0,f (3)≤0,解得x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,23, 则符合题设条件的实数x 的取值范围是(-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞. 答案 (-∞,-1)∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ 10.复合命题真假的判断.“或命题”的真假特点是“一真即真,要假全假”;“且命题”的真假特点是“一假即假,要真全真”;“非命题”的真假特点是“真假相反”.[回扣问题10] 在下列说法中:(1)“p 且q 为真”是“p 或q 为真”的充分不必要条件;(2)“p 且q 为假”是“p 或q 为真”的充分不必要条件;(3)“p 或q 为真”是“非p 为假”的必要不充分条件;(4)“非p 为真”是“p 且q 为假”的必要不充分条件.其中正确的是________.答案 (1)(3)2.函数与导数1. 函数是非空数集到非空数集的映射,作为一个映射,就必须满足映射的条件,“每元有象,且象唯一”只能一对一或者多对一,不能一对多.[回扣问题1] 若A ={1,2,3},B ={4,1},则从A 到B 的函数共有________个;其中以B 为值域的函数共有______个.答案 8 62.求函数的定义域,关键是依据含自变量x 的代数式有意义来列出相应的不等式(组)求解,如开偶次方根,被开方数一定是非负数;对数式中的真数是正数;列不等式时,应列出所有的不等式,不应遗漏.若f (x )定义域为[a ,b ],复合函数f [g (x )]定义域由a ≤g (x )≤b 解出;若f [g (x )]定义域为[a ,b ],则f (x )定义域相当于x ∈[a ,b ]时g (x )的值域.[回扣问题2] 已知f (x )=-x 2+10x -9,g (x )=[f (x )]2+f (x 2)的定义域为________.答案 [1,3]3.求函数解析式的主要方法:(1)代入法;(2)待定系数法;(3)换元(配凑)法;(4)解方程法等.[回扣问题3] 已知f (x )-4f (1x )=-15x ,则f (x )=________.答案 x +4x4.分段函数是在其定义域的不同子集上,分别用不同的式子来表示对应关系的函数,它是一个函数,而不是几个函数.[回扣问题4] 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x 3,x <0-tan x ,0≤x <π2, 则f (f (π4))=________.答案 -25.函数的奇偶性f (x )是偶函数⇔f (-x )=f (x )=f (|x |);f (x )是奇函数⇔f (-x )=-f (x );定义域含0的奇函数满足f (0)=0;定义域关于原点对称是函数为奇函数或偶函数的必要不充分的条件;判断函数的奇偶性,先求定义域,再找f (x )与f (-x )的关系.[回扣问题5] 函数f (x )是定义域为R 的奇函数,当x >0时,f (x )=x (1+x )+1,求f (x )的解析式.答案 f (x )=⎩⎨⎧x (1+x )+1,x >00,x =0-x 2+x -1,x <06.函数的周期性由周期函数的定义“函数f (x )满足f (x )=f (a +x )(a >0),则f (x )是周期为a 的周期函数”得:①函数f (x )满足-f (x )=f (a +x ),则f (x )是周期为2a 的周期函数;②若f (x +a )=1f (x )(a ≠0)成立,则T =2a ; ③若f (x +a )=-1f (x )(a ≠0)恒成立,则T =2a . [回扣问题6] 设f (x )是R 上的奇函数,f (x +2)=-f (x ),当0≤x ≤1时,f (x )=x ,则f (47.5)等于______.答案 -0.57.函数的单调性①定义法:设x 1,x 2∈[a ,b ],x 1≠x 2那么(x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]>0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2>0⇔f (x )在[a ,b ]上是增函数; (x 1-x 2)[f (x 1)-f (x 2)]<0⇔f (x 1)-f (x 2)x 1-x 2<0⇔f (x )在[a ,b ]上是减函数; ②导数法:注意f ′(x )>0能推出f (x )为增函数,但反之不一定.如函数f (x )=x 3在(-∞,+∞)上单调递增,但f ′(x )≥0;∴f ′(x )>0是f (x )为增函数的充分不必要条件.③复合函数由同增异减的判定法则来判定.④求函数单调区间时,多个单调区间之间不能用符号“∪”和“或”连接,可用“和”连接,或用“,”隔开.单调区间必须是“区间”,而不能用集合或不等式代替.[回扣问题7] 函数f (x )=x 3-3x 的单调递增区间是________.答案 (-∞,-1),(1,+∞)8.求函数最值(值域)常用的方法:(1)单调性法:适合于已知或能判断单调性的函数;(2)图象法:适合于已知或易作出图象的函数;(3)基本不等式法:特别适合于分式结构或两元的函数;(4)导数法:适合于可导函数;(5)换元法(特别注意新元的范围);(6)分离常数法:适合于一次分式;(7)有界函数法:适用于含有指、对数函数或正、余弦函数的式子.无论用什么方法求最值,都要考查“等号”是否成立,特别是基本不等式法,并且要优先考虑定义域.[回扣问题8] 函数y =2x2x +1(x ≥0)的值域为________. 答案 ⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1 9.常见的图象变换(1)平移变换①函数y =f (x +a )的图象是把函数y =f (x )的图象沿x 轴向左(a >0)或向右(a <0)平移|a |个单位得到的.②函数y =f (x )+a 的图象是把函数y =f (x )的图象沿y 轴向上(a >0)或向下(a <0)平移|a |个单位得到的.(2)伸缩变换①函数y =f (ax )(a >0)的图象是把函数y =f (x )的图象沿x 轴伸缩为原来的1a 得到的.②函数y =af (x )(a >0)的图象是把函数y =f (x )的图象沿y 轴伸缩为原来的a 倍得到的.(3)对称变换①证明函数图象的对称性,即证图象上任意点关于对称中心(轴)的对称点仍在图象上;②函数y =f (x )与y =-f (-x )的图象关于原点成中心对称;③函数y =f (x )与y =f (-x )的图象关于直线x =0(y 轴)对称;函数y =f (x )与函数y。
2016年高考数学二轮复习精品资料(江苏版)专题1.11 附加部分(理科专用)(测试卷) 含解析
专题十一 附加部分(理科专用)测试卷一、填空题(14*5=70分)1.【2015高考北京,理11】在极坐标系中,点π23⎛⎫⎪⎝⎭‚到直线()cos 3sin 6ρθθ+=的距离为 . 【答案】1【解析】先把点(2,)3π极坐标化为直角坐标(1,3),再把直线的极坐标方程()cos 3sin 6ρθθ+=化为直角坐标方程360xy +-=,利用点到直线距离公式136113d+-==+。
2。
【2015高考湖北,理15】(选修4—1:几何证明选讲)如图,PA 是圆的切线,A 为切点,PBC 是圆的割线,且3BC PB =,则ABAC= .【答案】213. 【2015高考湖北,理16】在直角坐标系xoy 中,以O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系。
已知直线l 的极坐标方程为第15题图APBC(sin 3cos )0ρθθ-=,曲线C 的参数方程为1,1x t t y t t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩( t 为参数) ,l 与C 相交于A ,B 两点,则||AB = 。
【答案】52【解析】因为(sin 3cos )0ρθθ-=,所以θρθρcos 3sin -,所以03=-x y ,即x y 3=; 由1,1x t t y t t ⎧=-⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩消去t 得422=-x y .联立方程组⎩⎨⎧=-=4322x y x y ,解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==22322y x 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=22322y x ,即)223,22(A ,)223,22(--B , 由两点间的距离公式得52)223223()2222(||22=+++=AB . 4。
【2015高考重庆,理14】如图,圆O 的弦AB ,CD 相交于点E ,过点A 作圆O 的切线与DC 的延长线交于点P ,若PA =6,AE =9,PC =3,CE :ED =2:1,则BE =_______。
题(14)图EDPCBAO【答案】25。
2016年高考数学二轮复习精品资料(江苏版)周测训3 含解析
2016高三二轮精品【学易版】【周测训练篇】江苏版 训练三总分:160分+40分(理) 时间:120分钟+30分钟(理) 姓名:__________ 班级:__________得分:_________一、填空题:(每小题5分,共70分) 1。
若复数a iz i+=(其中i 为虚数单位)的实部与虚部相等,则实数a =。
【答案】-1 【解析】试题分析:因为=1a iz ai i+=-,所以1, 1.a a -==- 考点:复数概念 2.已知集合|21,A x x k k Z,|13Bx x ,则AB【答案】113,,【解析】试题分析:因为|21,A x x k k Z为奇数集,所以AB 113,,考点:集合的交集3.某用人单位从甲、乙、丙、丁4名应聘者中招聘2人,若每名应聘者被录用的机会均等,则甲、乙2人中至少有1入被录用的概率为 _______. 【答案】56【解析】考点:古典概型概率4.运行如图所示的流程图,如果输入1,2a b ==,则输出的a 的值为 .【答案】9 【解析】考点:循环结构流程图5。
已知圆锥的轴截面是边长为2的正三角形,则该圆锥的体积为 ______。
【答案】3【解析】试题分析:由题意得:1,3r h =2133r h ππ=考点:圆锥体积6。
某校共有师生1600人,其中教师有100人,现用分层抽样的方法,从所有师生中抽取一个容量为80的样本,则抽取学生的人数为 . 【答案】75开始输入a,ba > 8 a a+b输出a结束YN【解析】试题分析:抽取学生的人数为160010080751600-⨯=考点:分层抽样7。
曲线cos y x x =-在点22⎛⎫⎪⎝⎭,处的切线方程为 .【答案】202x y --= 【解析】试题分析:因为1+sin y x '=,所以1+sin 22k ==,切线方程为2(),20222y x x y -=---= 考点:导数几何意义8.若实数,x y 满足40x y +-≥,则226210z x y x y =++-+的最小值为_______。
2016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷理科) 数学试题及答案(教师版)
2016年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷理科)数学试题一、填空题(本大题共14小题,每小题____分,共____分。
)1.已知集合则__{-1,2}__.2.复数,其中为虚数单位,则的实部是_5_.3.在平面直角坐标系中,双曲线的焦距是__.4.已知一组数据4.7,4.8,5.1,5.4,5.5,则该组数据的方差是_0.1_.5.函数的定义域是_[-3,1]_.6.如图是一个算法的流程图,则输出的值是_9_.7.将一个质地均匀的骰子(一种各个面上分别标有个点为正方体玩具)先后抛掷2次,则出现向上的点数之和小于10的概率是____.8.已知是等差数列,是其前项和.若,,则的值是__20__.9.定义在区间上的函数的图象与的图象的交点个数是__7__.10.如图,在平面直角坐标系中,是椭圆的右焦点,直线与椭圆交于两点,且,则该椭圆的离心率是____.11.设是定义在上且周期为2的函数,在区间上其中,若,则的值是____.12.已知实数满足则的取值范围是____.13.如图,在中,是的中点,是上两个三等分点,,,则的值是____.14.在锐角三角形中,,则的最小值是__8__.二、简答题(综合题)(本大题共9小题,每小题____分,共____分。
)15.在中,,,.(1)求的长;(2)求的值.(1),为三角形的内角,即:;(2)又为三角形的内角.16.如图,在直三棱柱中,分别为的中点,点在侧棱上,且,.(1)求证:直线平面;(2)求证:平面平面.(1)为中点,为的中位线又为棱柱,,又平面,且平面;(2)为直棱柱,平面,又且,平面平面,又,平面又平面,又,,且平面平面,又平面平面.17.现需要设计一个仓库,它由上下两部分组成,上部分的形状是正四棱锥,下部分的形状是正四棱柱(如图所示),并要求正四棱柱的高是正四棱锥的高的倍.(1)若,,则仓库的容积是多少;(2)若正四棱锥的侧棱长为,当为多少时,仓库的容积最大?1),则,,,,故仓库的容积为;(2)设,仓库的容积为则,,,,,,,当时,,单调递增,当时,,单调递减,因此,当时,取到最大值,即时,仓库的容积最大.18.如图,在平面直角坐标系中,已知以为圆心的圆:及其上一点.(1)设圆与轴相切,与圆外切,且圆心在直线上,求圆的标准方程;(2)设平行于的直线与圆相交于两点,且,求直线的方程;(3)设点满足:存在圆上的两点和,使得,求实数的取值范围.(1)因为在直线上,设,因为与轴相切,则圆为,又圆与圆外切,圆:,则,解得,即圆的标准方程为;(2)由题意得,设,则圆心到直线的距离,则,,即,解得或,即:或;(3),即,即,,又,即,解得,对于任意,欲使,此时,只需要作直线的平行线,使圆心到直线的距离为,必然与圆交于两点,此时,即,因此对于任意,均满足题意,综上.19.已知函数.(1)设,.求方程的根(2)若对于任意,不等式恒成立,求实数的最大值;(3)若,,函数有且只有1个零点,求的值.(1),由可得,则,即,则,;(2)由题意得恒成立,令,则由可得,此时恒成立,即恒成立∵时,当且仅当时等号成立,因此实数的最大值为.(3),,由,可得,令,则递增,而,因此时,因此时,,,则;时,,,则;则在递减,递增,因此最小值为,①若,时,,,则;2时,,,则;logb因此且时,,因此在有零点,且时,,因此在有零点,则至少有两个零点,与条件矛盾;②若,由函数有且只有1个零点,最小值为,可得,由,因此,因此,即,即,因此,则.20.记.对数列()和的子集,若,定义;若,定义.例如:时,.现设()是公比为的等比数列,且当时,.(1)求数列的通项公式;(2)对任意正整数(),若,求证:;(3)设,,,求证:.(1)当时,,因此,从而,;(2);(3)设,,则,,,,因此原题就等价于证明.由条件可知.①若,则,所以.②若,由可知,设中最大元素为,中最大元素为,若,则由第⑵小题,,矛盾.因为,所以,所以,,即.综上所述,,因此.本题包括A、B、C、D四小题,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.21A.[选修4-1:几何证明选讲]如图,在中,,,为垂足,是中点.求证:.由可得,由是中点可得,则,由可得,由可得,因此,又可得.B.[选修4-2:矩阵与变换]已知矩阵,矩阵的逆矩阵,求矩阵.,因此.C.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系中,已知直线的参数方程为,椭圆的参数方程为,设直线与椭圆相交于两点,求线段的长.直线方程化为普通方程为,椭圆方程化为普通方程为,联立得,解得或,因此.D.[选修4-5:不等式选讲]设,,,求证:.由可得,.22.如图,在平面直角坐标系中,已知直线,抛物线.(1)若直线过抛物线的焦点,求抛物线的方程;(2)已知抛物线上存在关于直线对称的相异两点和.①求证:线段上的中点坐标为;②求的取值范围.(1),与轴的交点坐标为即抛物线的焦点为,;(2)①设点,则:,即,又关于直线对称,即,又中点一定在直线上线段上的中点坐标为;②中点坐标为即,即关于有两个不等根,,.23.求的值;24.设,,求证:.对任意的,①当时,左边,右边,等式成立,②假设时命题成立,即,当时,左=,右边,而,因此,因此左边=右边,因此时命题也成立,综合①②可得命题对任意均成立.另解:因为,所以左边又由,知,所以,左边右边.解析1.由交集的定义可得.2由复数乘法可得,则则的实部是5.3.【解析】,因此焦距为.4.,.5.,解得,因此定义域为.6.的变化如下表:则输出时.7.将先后两次点数记为,则共有个等可能基本事件,其中点数之和大于等于10有六种,则点数之和小于10共有30种,概率为.8.设公差为,则由题意可得,,解得,,则.9.画出函数图象草图,共7个交点.10.由题意得,直线与椭圆方程联立可得,,由可得,,,则,由可得,则.11.由题意得,,由可得,则,则.12.在平面直角坐标系中画出可行域如下为可行域内的点到原点距离的平方.可以看出图中点距离原点最近,此时距离为原点到直线的距离,,则,图中点距离原点最远,点为与交点,则,则.13.令,,则,,,则,,,,,,则,,,由,可得,,因此,因此.14.由,,可得(*),由三角形为锐角三角形,则,在(*)式两侧同时除以可得,又(#),则,由可得,令,由为锐角可得,由(#)得,解得,,由则,因此最小值为,当且仅当时取到等号,此时,,解得(或互换),此时均为锐角.。
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【6份】2016江苏专用理科高考数学二轮专题复习:填空题限时练目录限时练(一) (1)限时练(二) (5)限时练(三) (9)限时练(四) (13)限时练(五) (18)限时练(六) (22)限时练(一)(建议用时:40分钟)1.设集合M={-1,0,1},N={x|x2≤x},则M∩N=______.【详细分析】因为N={x|x2≤x}={x|0≤x≤1},所以M∩N={0,1}.答案{0,1}2.一支田径队有男女运动员98人,其中男运动员有56人.按男女比例用分层抽样的方法,从全体运动员中抽出一个容量为28的样本,那么应抽取女运动员人数是________.【详细分析】设应抽取的女运动员人数是x,则x98-56=2898,易得x=12.答案123.复数11+i=________.【详细分析】11+i=1-i(1+i)(1-i)=1-i2=12-12i.答案12-12i4.某算法的伪代码如图所示,该算法输出的结果是________.【详细分析】逐次写出运行结果.该伪代码运行5次,各次S 和I 的值分别是1和2;2和3;6和4;24和5;120和6,所以该算法输出的I =6.答案 65.将一颗骰子先后抛掷两次,观察向上的点数,则点数相同的概率是________.【详细分析】利用古典概型的概率公式求解.将一颗骰子先后抛掷两次,向上的点数共有36种不同的结果,其中点数相同的有6个,故所求概率为636=16.答案 166.已知等比数列{a n }满足a 5a 6a 7=8,则其前11项之积为________.【详细分析】利用等比数列的性质求解.由a 5a 6a 7=a 36=8得,a 6=2,所以,其前11项之积为a 1a 2…a 11=a 116=211.答案 2117.对于任意x ∈[1,2],都有(ax +1)2≤4成立,则实数a 的取值范围为________.【详细分析】由不等式(ax +1)2≤4在x ∈[1,2]恒成立,得-2≤ax +1≤2在x ∈[1,2]恒成立,利用分离参数的方法得⎩⎪⎨⎪⎧a ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫1x min,a ≥⎝ ⎛⎭⎪⎫-3x max ,利用反比例函数的单调性得-32≤a ≤12.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,128.若α是锐角,且cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-33,则sin α的值等于________.【详细分析】∵α是锐角,∴π3<α+π3<5π6, 又cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=-33,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3=63. ∴sin α=sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫α+π3-π3 =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3cos π3-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π3sin π3=63×12-⎝ ⎛⎭⎪⎫-33×32=6+36.答案6+369.设四面体的六条棱的长分别为1,1,1,1,2和a ,且长为a 的棱与长为2的棱异面,则a 的取值范围是________.【详细分析】由题知令BD =BC =AD =AC =1,AB =a ,则DC =2,分别取DC ,AB 的中点E ,F ,连接AE 、BE 、EF .由于EF ⊥DC ,EF ⊥AB .而BE =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫222= 1-12=22,BF <BE ,AB =2BF <2BE = 2.答案 (0,2)10.过点P (1,1)的直线,将圆形区域{(x ,y )|x 2+y 2≤4}分成两部分,使得这两部分的面积之差最大,则该直线的方程为________.【详细分析】当OP 与所求直线垂直时面积之差最大,故所求直线方程为x +y -2=0.答案 x +y -2=011.两座相距60 m 的建筑物AB 、CD 的高度分别为20 m 、50 m ,BD 为水平面,则从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角为________.【详细分析】在△ACD 中,容易求得AD =2010,AC =305,又CD =50,由余弦定理可得cos ∠CAD =AD 2+AC 2-CD 22AD ·AC =22,所以∠CAD =45°,即从建筑物AB 的顶端A 看建筑物CD 的张角为45°.答案 45°12.两个半径分别为r 1,r 2的圆M 、N ,公共弦AB 长为3,如图所示,则AM →·AB→+AN →·AB→=________.【详细分析】连接圆心MN 与公共弦相交于点C ,则C 为公共弦AB 的中点,且MN ⊥AB ,故AM →·AB →=|AB →||AM →|·cos ∠MAC =|AB →|·|AC→|=12|AB →|2=92,同理AN →·AB →=|AB →||AN →|·cos ∠NAC =|AB →||AC →|=12|AB →|2=92,故AM →·AB →+AN →·AB→=9.答案 913.设a =2 0110.1,b =ln 2 0122 010,c =12log 2 0112 010,则a ,b ,c 的大小关系是________.【详细分析】由指数函数、对数函数图象可知a >1,0<b <1,c <0,所以a >b >c .答案 a >b >c14.设f (x )=|ln x |,若函数g (x )=f (x )-ax 在区间(0,4)上有三个零点,则实数a的取值范围是________.【详细分析】原问题等价于方程|ln x |=ax 在区间(0,4)上有三个根,令h (x )=ln x ⇒h ′(x )=1x , 由h (x )在(x 0,ln x 0)处切线y -ln x 0=1x 0(x -x 0)过原点得x 0=e ,即曲线h (x )过原点的切线斜率为1e ,而点(4,ln 4)与原点确定的直线的斜率为ln 22,所以实数a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 22,1e .答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫ln 22,1e限时练(二)(建议用时:40分钟)1.已知集合M ={1,2,3},N ={2,3,4},则M ∩N =________. 【详细分析】{1,2,3}∩{2,3,4}={2,3}.答案 {2,3}2.为了分析某篮球运动员在比赛中发挥的稳定程度,统计了该运动员在6场比赛中的得分,用茎叶图表示如图所示,则该组数据的方差为________.【详细分析】平均数x -=14+17+18+18+20+216=18,故方差s 2=16(42+12+02+02+22+32)=5.答案 53.已知复数z 满足(z -2)i =1+i(i 为虚数单位),则z 的模为________. 【详细分析】由(z -2)i =1+i ,得z =1+ii +2=3-i ,所以|z |=10.答案104.如图是一个算法的流程图,则最后输出的S =________.【详细分析】这是一个典型的当型循环结构,当n =1,3,5,7,9,11时满足条件,执行下面的语句,S =1+3+5+7+9+11=36,当n =13时不满足条件,退出循环,执行输出S =36.答案 365.已知m ∈{-1,0,1},n ∈{-1,1},若随机选取m ,n ,则直线mx +ny +1=0恰好不经过第二象限的概率是________.【详细分析】依题意,注意到可形成数组(m ,n )共有6组,其中相应直线mx +ny +1=0恰好不经过第二象限的数组(m ,n )共有2组(它们是(0,1)与(-1,1)),因此所求的概率是26=13.答案 136.在△ABC 中,BD →=2DC →,若AD →=λ1AB →+λ2AC →,则λ1λ2的值为________.【详细分析】利用向量的运算法则求解.因为AD→=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →,所以λ1=13,λ2=23,故λ1λ2=29.答案 297.已知函数f (x )=|x 2+2x -1|,若a <b <-1,且f (a )=f (b ),则ab +a +b 的取值范围是________.【详细分析】作出函数图象可知若a <b <-1,且f (a )=f (b ),即为a 2+2a -1=-(b 2+2b -1), 整理得(a +1)2+(b +1)2=4, 设⎩⎨⎧a =-1+2cos θ,b =-1+2sin θ,θ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π,5π4,所以ab +a +b =-1+2sin 2θ∈(-1,1).答案 (-1,1)8.在△ABC 中,a =8,B =60°,C =45°,则b =________.【详细分析】由已知得sin A =sin(B +C )=sin 60°cos 45°+cos 60°sin 45°=6+24,又a =8,∴b =a sin B sin A =8×326+24=1636+2=122-4 6.答案 122-4 69.在平面直角坐标系xOy 中,直线3x +4y -5=0与圆x 2+y 2=4相交于A ,B两点,则弦AB 的长等于________.【详细分析】圆x 2+y 2=4的圆心O (0,0)到直线3x +4y -5=0的距离d =|-5|5=1,弦AB 的长|AB |=2r 2-d 2=2 3.答案 2 310.已知函数y =a n x 2(a n ≠0,n ∈N *)的图象在x =1处的切线斜率为2a n -1+1(n ≥2),且当n =1时其图象过点(2,8),则a 7的值为________. 【详细分析】因为y =a n x 2在x =1处的切线斜率为2a n , 所以2a n =2a n -1+1(n ≥2), 即a n =a n -1+12(n ≥2), 又8=4a 1⇒a 1=2, 所以a 7=a 1+6×12=5.答案 511.设l 是一条直线,α,β,γ是不同的平面,则在下列命题中,假命题是________. ①如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于β②如果α不垂直于β,那么α内一定不存在直线垂直于β ③如果α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l ,那么l ⊥γ④如果α⊥β,l 与α,β都相交,那么l 与α,β所成的角互余 【详细分析】如果α⊥β,那么α内一定存在直线平行于β, 即命题①正确;如果α不垂直于β, 那么α内一定不存在直线垂直于β,即命题②正确;如果α⊥γ,β⊥γ,α∩β=l ,那么l ⊥γ,即命题③正确; 如果α⊥β,l 与α,β都相交, 那么l 与α,β所成的角不一定互余, 即命题④不正确.答案 ④12.已知函数y =sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫ω>0,0<φ≤π2的部分图象如图,则φ的值为________.【详细分析】由三角函数图象可得周期T =2⎝ ⎛⎭⎪⎫5π6-π3=π=2πω,解得ω=2.由函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,0,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π3+φ=0⇒φ=π3+2k π,k ∈Z ,且0<φ≤π2, 所以φ=π3.答案 π313.若函数f (x )=ax 2+20x +14(a >0)对任意实数t ,在闭区间[t -1,t +1]上总存在两实数x 1,x 2,使得|f (x 1)-f (x 2)|≥8成立,则实数a 的最小值为________.【详细分析】利用二次函数图象求解.由题意可得(f (x )max -f (x )min )min ≥8.f (x )min 越大,所以当[t -1,t +1]关于对称轴对称时,f (x )max -f (x )min 取得最小值,为f (t +1)-f (t )=a ≥8,所以实数a 的最小值为8.答案 814.已知函数f (x )=x 33+ax 22+2bx +c 在区间(0,1)内取极大值,在区间(1,2)内取极小值,则z =(a +3)2+b 2的取值范围为________.【详细分析】因为函数f (x )在区间(0,1)内取极大值,在区间(1,2)内取极小值,所以⎩⎨⎧f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0,即⎩⎨⎧b >0,1+a +2b <0,a +b +2>0,对应可行域如图,目标函数z =(a +3)2+b 2的几何意义是可行域上的点(a ,b )到定点P (-3,0)的距离的平方,点P 到边界a +b +2=0的距离的平方为⎝ ⎛⎭⎪⎫122=12,到点(-1,0)的距离的平方为4,因为可行域不含边界,所以z的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12,4.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,4限时练(三)(建议用时:40分钟)1.设集合A ={x ||x |≤2,x ∈R },B ={y |y =-x 2,-1≤x ≤2},则R ð (A ∩B )=________. 【详细分析】由已知条件可得A =[-2,2],B =[-4,0], ∴R ð (A ∩B )=(-∞,-2)∪(0,+∞).答案 (-∞,-2)∪(0,+∞)2.某中学为了了解学生的课外阅读情况,随机调查了50名学生,得到他们在某一天各自课外阅读所用时间的数据,结果用下图的条形图表示.根据条形图可得这50名学生这一天平均每人的课外阅读时间为________小时.【详细分析】一天平均每人的课外阅读时间应为一天的总阅读时间与学生的比,即0×7+0.5×14+1.0×11+1.5×11+2.0×750=0.97(小时).答案0.973.若复数z满足(1+2i)z=-3+4i(i是虚数单位),则z=________.【详细分析】∵(1+2i)z=-3+4i,∴z=-3+4i1+2i=(-3+4i)(1-2i)(1+2i)(1-2i)=5+10i5=1+2i.答案1+2i4.下图是某算法的程序框图,则程序运行后输出的结果是________.【详细分析】由框图的顺序,s=0,n=1,s=(s+n)n=(0+1)×1=1,n=n +1=2,依次循环s=(1+2)×2=6,n=3,注意此刻3>3仍然否,所以还要循环一次s=(6+3)×3=27,n=4,此刻输出s=27.答案275.在一个袋子中装有分别标注数字1,2,3,4,5的5个小球,这些小球除标注数字外完全相同,现从中随机取2个小球,则取出的小球标注的数字之和为3或6的概率是________.【详细分析】从袋子中随机取2个小球共有10种不同的方法,其中取出的小球标注的数字之和为3或6的方法共有3种,因此所求的概率等于310.答案 3106.在△ABC 中,BC =2,A =2π3,则AB →·AC →的最小值为________.【详细分析】依题意得a 2=b 2+c 2-2bc cos A ,即b 2+c 2+bc =4≥3bc ,bc ≤43,AB →·AC→=bc cos A =-12bc ≥-23,当且仅当b =c = 43时取等号,因此AB →·AC →的最小值是-23.答案 -237.在平面直角坐标系xOy 中,若点P (m ,1)到直线4x -3y -1=0的距离为4,且点P 在不等式2x +y ≥3表示的平面区域内,则m =________. 【详细分析】依题意得⎩⎪⎨⎪⎧|4m -4|5=4,2m +1≥3, 解得m =6.答案 68.已知sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=14,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-α=________.【详细分析】由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=14,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=±154,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫5π12-α=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π12=±154.答案 ±1549.已知四棱锥V -ABCD ,底面ABCD 是边长为3的正方形,VA ⊥平面ABCD ,且VA =4,则此四棱锥的侧面中,所有直角三角形的面积的和是________.【详细分析】可证四个侧面都是直角三角形,其面积S =2×12×3×4+2×12×3×5=27.答案 2710.已知双曲线C :x 2a 2-y 2b 2=1的焦距为10,点P (2,1)在C 的渐近线上,则C的方程为________.【详细分析】由焦距为10知,c =5,即a 2+b 2=25,根据双曲线方程可知,渐近线方程为y =±b a x ,代入点P 的坐标得,a =2b ,联立方程组可解得a2=20,b 2=5,所以双曲线方程x 220-y 25=1.答案 x 220-y 25=111.已知函数y =f (x )(x ∈R )上任一点(x 0,f (x 0))处的切线斜率k =(x 0-3)(x 0+1)2,则该函数的单调递减区间为________.【详细分析】由导数的几何意义可知,f ′(x 0)=(x 0-3)(x 0+1)2≤0,解得x 0≤3,即该函数的单调递减区间是(-∞,3].答案 (-∞,3]12.在△ABC 中,三个内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c ,若b =25,B =π4,sin C =55,则c =________,a =________.【详细分析】由正弦定理得b sin B =c sin C ,所以c =b sin Csin B =25×5522=2 2.由c <b 得C <B ,故C 为锐角,所以cos C =255,sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =31010,由正弦定理得b sin B =a sin A ,所以a =b sin A sin B =25×3101022=6.答案 22 613.已知函数f (x )=x 3-3a 2x -6a 2+3a (a >0)有且仅有一个零点x 0,若x 0>0,则a 的取值范围是________.【详细分析】已知f (x )=x 3-3a 2x -6a 2+3a (a >0),则f ′(x )=3x 2-3a 2,①若f ′(x )≥0恒成立,则a =0,这与a >0矛盾. ②若f ′(x )≤0恒成立,显然不可能.③若f ′(x )=0有两个根a ,-a ,而a >0,则f (x )在区间(-∞,-a )上单调递增,在区间(-a ,a )上单调递减,在区间(a ,+∞)上单调递增,故f (-a )<0,即2a 2-6a +3<0,解得3-32<a <3+32.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫3-32,3+3214.已知等比数列{a n }的首项为43,公比为-13,其前n 项和为S n ,若A ≤S n -1S n≤B 对n ∈N *恒成立,则B -A 的最小值为________.【详细分析】依题意得S n =43⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n 1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫-13n.当n 为奇数时,S n =1+⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤1,43;当n 为偶数时,S n =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫89,1.由函数y =x -1x 在(0,+∞)上是增函数得S n -1S n 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫-1772,0∪⎝ ⎛⎦⎥⎤0,712,因此有A ≤-1772,B ≥712,B -A ≥712+1772=5972,即B -A 的最小值是5972.答案 5972限时练(四)(建议用时:40分钟)1.已知集合A ={x |-1≤x ≤1},B ={x |x 2-2x ≤0},则A ∩B =________. 【详细分析】∵B =[0,2],∴A ∩B =[0,1].答案 [0,1]2.复数5(1+4i )2i (1+2i )=________.【详细分析】5(1+4i )2i (1+2i )=5(-15+8i )-2+i =5(-15+8i )(-2-i )(-2+i )(-2-i )=5(38-i )5=38-i.答案 38-i3.某市高三数学抽样考试中,对90分以上(含90分)的成绩进行统计,其频率分布图如图所示,若130~140分数段的人数为90人,则90~100分数段的人数为________.【详细分析】高三年级总人数为:900.05=1 800;90~100分数段人数的频率为0.45;分数段的人数为1 800×0.45=810.答案 8104.曲线y =1x 在x =2处的切线斜率为________.【详细分析】根据导数的几何意义,只要先求出导数以后,将x =2代入即可求解.因为y ′=-1x 2,所以y ′|x =2=-14,即为切线的斜率.答案 -145.将一枚骰子(一种六个面上分别标有1,2,3,4,5,6个点的正方体玩具)先后抛掷2次,向上的点数分别记为m ,n ,则点P (m ,n )落在区域|x -2|+|y -2|≤2的概率是________.【详细分析】利用古典概型的概率公式求解.将一枚骰子先后抛掷2次,向上的点数分别记为m ,n ,则点P (m ,n )共有36个,其中落在区域|x -2|+|y -2|≤2内的点有(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(2,4),(3,1),(3,2),(3,3),(4,2),共11个,故所求概率是1136.答案 11366.已知向量a =(3,1),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,12,若a +λb 与a 垂直,则λ等于________.【详细分析】根据向量线性运算、数量积运算建立方程求解.由条件可得a +λb =⎝ ⎛⎭⎪⎫3-λ,1+12λ,所以(a +λb )⊥a ⇒3(3-λ)+1+12λ=0⇒λ=4.答案 47.已知正数x ,y 满足x +2y =2,则x +8yxy 的最小值为________.【详细分析】利用“1”的代换,结合基本不等式求解.因为x ,y 为正数,且x +2y =2,x +8y xy =⎝ ⎛⎭⎪⎫1y +8x ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+y =x 2y +8yx +5≥2x 2y ·8yx +5=9,当且仅当x =4y =43时,等号成立,所以x +8y xy 的最小值为9.答案 98.给出四个命题: ①平行于同一平面的两个不重合的平面平行; ②平行于同一直线的两个不重合的平面平行; ③垂直于同一平面的两个不重合的平面平行; ④垂直于同一直线的两个不重合的平面平行; 其中真命题的序号是________. 【详细分析】若α∥β,α∥γ,则β∥γ,即平行于同一平面的两个不重合的平面平行,故①正确; 若a ∥α,a ∥β,则α与β平行或相交,故②错误; 若α⊥γ,β⊥γ,则平面α与β平行或相交,故③错误; 若a ⊥α,a ⊥β,则α与β平行,故④正确.答案 ①④9.设某程序框图如图所示,该程序运行后输出的k 的值是________.【详细分析】阅读算法中流程图知: 运算规则是S =S ×k 2故第一次进入循环体后S =1×32=9,k =3;第二次进入 循环体后S =9×52=225>100,k =5.退出循环,其输出结果k =5.故答案为:5.答案 510.已知等差数列{a n }的公差不为零,a 1+a 2+a 5>13,且a 1,a 2,a 5成等比数列,则a 1的取值范围为________.【详细分析】利用a 1,a 2,a 5成等比数列确定公差与首项的关系,再解不等式即可.设等差数列{a n }的公差为d ,则d ≠0,所以a 1,a 2,a 5成等比数列⇒a 22=a 1a 5⇒(a 1+d )2=a 1(a 1+4d )⇒d =2a 1,代入不等式a 1+a 2+a 5>13,解得a 1>1.答案 (1,+∞)11.P 为直线y =b 3a x 与双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)左支的交点,F 1是左焦点,PF 1垂直于x 轴,则双曲线的离心率e =________.【详细分析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =b 3a x ,x 2a 2-y 2b 2=1,得⎩⎪⎨⎪⎧x =-324a ,y =-24b ,又PF 1垂直于x 轴,所以324a =c ,即离心率为e =c a =324.答案32412.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,a =8,b =10,△ABC 的面积为203,则△ABC的最大角的正切值是________.【详细分析】由S△ABC=12ab sin C,代入数据解得sin C=32,又C为三角形的内角,所以C=60°或120°.若C=60°,则在△ABC中,由余弦定理得c2=a2+b2-2ab cos C=84,此时,最大边是b,故最大角为B,其余弦值cos B=a2+c2-b22ac=3221,正弦值sin B=53221,正切值tan B=533;若C=120°,此时,C为最大角,其正切值为tan 120°=- 3.答案533或- 313.若存在区间M=[a,b](a<b),使得{y|y=f(x),x∈M}=M,则称区间M为函数f(x)的一个“稳定区间”.给出下列四个函数:①y=e x,x∈R;②f(x)=x3;③f(x)=cos πx2;④f(x)=ln x+1.其中存在稳定区间的函数有________(写出所有正确命题的序号).【详细分析】根据新定义逐一判断.因为函数y=e x,x∈R递增,且e x>x,x∈R恒成立,函数y=e x,x∈R不存在“稳定区间”,故①不存在“稳定区间”;函数f(x)=x3存在稳定区间[-1,0]或[0,1]或[-1,1],故②存在“稳定区间”;函数f(x)=cos πx2存在稳定区间[0,1],故③存在“稳定区间”;函数f(x)=ln x+1在(0,+∞)上递增,且ln x+1≤x,x>0恒成立,函数f(x)=ln x+1在定义域上不存在“稳定区间”,故④不存在“稳定区间”.答案②③14.若关于x的方程|x|x+2=kx2有四个不同的实根,则实数k的取值范围是________.【详细分析】由于关于x的方程|x|x+2=kx2有四个不同的实根,x=0是此方程的一个根,故关于x的方程|x|x+2=kx2有3个不同的非零的实数解.∴方程1k=⎩⎨⎧x(x+2),x>0,-x(x+2),x<0有3个不同的非零的实数解,即函数y=1k的图象和函数g (x )=⎩⎨⎧x (x +2),x >0,-x (x +2),x <0的图象有3个交点,画出函数g (x )的图象,如图所示,故0<1k <1,解得k >1.答案 (1,+∞)限时练(五)(建议用时:40分钟)1.设全集U =R ,集合A ={x |x 2-2x <0},B ={x |x >1},则集合A ∩∁U B =________. 【详细分析】∁U B ={x |x ≤1},A ={x |0<x <2},故A ∩∁U B ={x |0<x ≤1}.答案 {x |0<x ≤1}2.复数(1+2i)2的共轭复数是________. 【详细分析】(1+2i)2=1+4i -4=-3+4i ,其共轭复数为-3-4i.答案 -3-4i3.已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3·a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=________.【详细分析】利用等比数列的通项公式求出公比,再求首项.设等比数列{a n }的公比为q (q >0),则a 3·a 9=2a 25⇒a 23·q 6=2(a 3q 2)2⇒q =2,又a 2=1,所以a 1=22.答案224.从某项综合能力测试中抽取10人的成绩,统计如下表,则这10人成绩的方差为________.【详细分析】考查统计初步知识,先求平均数,x -=110(5×3+4×1+3×1+2×3+1×2)=3,再根据方差公式s 2=1n ∑n i =1(x i -x -)2代入数据, s 2=110[3×(5-3)2+(4-3)2+(3-3)2+3×(2-3)2+2×(1-3)2]=125.答案 1255.函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A ,ω,φ为常数,A >0,ω>0,0<φ<π)的图象如图所示,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3的值为________.【详细分析】利用三角函数图象求出解析式,再求解函数值,由三角函数图象可得A =2,34T =11π12-π6=34π,所以周期T =π=2πω,解得ω=2.又函数图象过点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,2,所以f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π6+φ=2,0<φ<π,解得φ=π6,所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3+π6=1.答案 16.已知集合A ={2,5},在A 中可重复的依次取出三个数a ,b ,c ,则“以a ,b ,c 为边恰好构成三角形”的概率是________.【详细分析】“在A 中可重复的依次取出三个数a ,b ,c ”的基本事件总数为23=8,事件“以a ,b ,c 为边不能构成三角形”分别为(2,2,5),(2,5,2),(5,2,2),所以P =1-38=58.答案 587.设变量x ,y 满足不等式组⎩⎨⎧x +y ≥3,x -y ≥-12x -y ≤3,,则目标函数z =2x +3y 的最小值是________.【详细分析】不等式组对应的可行域如图,由图可知,当目标函数经过图中点(2,1)时取得最小值7.答案 78.下图是一个算法的流程图,最后输出的S =________.【详细分析】当a =5,P =25>24,S =25;a =6,P =24<25,输出的S =25.答案 259.表面积为12π的圆柱,当其体积最大时,该圆柱的底面半径与高的比为________.【详细分析】建立目标函数后利用导数求解.设圆柱的底面圆半径为r ,高为l ,则表面积为2πr 2+2πrl =12π,则l =6-r 2r ,r ∈(0,6),体积为V =πr 2l=πr 2·6-r2r =π(6r -r 3),r ∈(0,6),所以V ′=π(6-3r 2),由V ′=0解得r =2,且r ∈(0,2)时V ′>0,r ∈(2,6)时V ′<0,所以r =2时,该圆柱的体积取得最大值,此时高l =42=22,底面半径与高的比值为r l =12.答案 1210.在锐角△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =4,b =5,△ABC的面积为53,则c =________,sin A =________.【详细分析】由三角形面积公式可以求出sin C ,得到锐角C 的值,借助余弦定理求出c 边,最后利用正弦定理求sin A .由S △ABC =12ab sin C ,代入数据解得sin C =32,又C 为锐角三角形的内角,所以C =60°.在△ABC 中,由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C =21,即c =21.再在△ABC 中,由正弦定理得sin A =a sin C c =4×3221=277.答案 2127711.已知函数f (x )是定义在R 上的奇函数,且当x ∈(0,+∞)时,都有不等式f (x )+xf ′(x )>0成立,若a =40.2f (40.2),b =(log 43)f (log 43),c =⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4116f ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4116,则a ,b ,c 的大小关系是________.【详细分析】由f (x )+xf ′(x )>0得(xf (x ))′>0,令g (x )=xf (x ),则g (x )在(0,+∞)递增,且为偶函数,且a =g (40.2),b =g (log 43),c =g ⎝ ⎛⎭⎪⎫log 4116=g (-2)=g (2),因为0<log 43<1<40.2<2,所以c >a >b .答案 c >a >b12.已知函数f (x )=⎩⎨⎧log 2(1-x ),x ≤0,f (x -1)+1,x >0,f (x )=x 的根从小到大构成数列{a n },则a 2 015=________.【详细分析】利用函数图象得数列通项公式,再求第2 015项.作出函数f (x )的图象如图,由图象可知方程f (x )=x 的根依次是0,1,2,3,…,所以a n =n -1,故a 2 015=2 015-1=2 014.答案 2 01413.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)的两条渐近线与抛物线y 2=4x 的准线相交于A ,B 两点.若△AOB 的面积为2,则双曲线的离心率为________.【详细分析】利用三角形面积建立基本量的关系求解.抛物线y 2=4x 的准线方程是x =-1,双曲线的渐近线y =±ba x 与x =-1的交点坐标分别是A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,-b a ,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,b a .又△AOB 的面积为2,所以12×2b a ×1=2,即b =2a ,b 2=c 2-a 2=4a 2,c =5a ,所以离心率e =ca = 5.答案 514.如图,Ox 、Oy 是平面内相交成120°的两条数轴,e 1,e 2分别是与x 轴、y轴正方向同向的单位向量,若向量OP →=x e 1+y e 2,则将有序实数对(x ,y )叫做向量OP→在坐标系xOy 中的坐标.(1)若OP →=3e 1+2e 2,则|OP →|=________; (2)在坐标系xOy 中,以原点为圆心的单位圆的方程为________. 【详细分析】由题意可得e 1·e 2=cos 120°=-12. (1)|OP→|= (3e 1+2e 2)2=9+4-6=7;(2)设圆O 上任意一点Q (x ,y ), 则OQ →=x e 1+y e 2,|OQ →|=1, 即x 2+2xy ×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12+y 2=1,故所求圆的方程为x 2-xy +y 2-1=0.答案 (1)7 (2)x 2-xy +y 2-1=0限时练(六)(建议用时:40分钟)1.集合M ={x |lg x >0},N ={x |x 2≤4},则M ∩N =________.【详细分析】M={x|lg x>0}={x|x>1},N={x|x2≤4}={x|-2≤x≤2},M∩N ={x|1<x≤2}.答案{x|1<x≤2}2.高三(1)班共有48人,学号依次为1,2,3,…,48,现用系统抽样的方法抽取一个容量为4的样本,已知学号5,29,41在样本中,那么还有一个同学的学号应为________.【详细分析】根据系统抽样是“等距离”抽样的特点解题.将48人分成4组,每组12人,所以用系统抽样抽出的学生学号构成以12为公差的等差数列,所以还有一个学生的学号是17.答案173.设i为虚数单位,则复数3+4ii=________.【详细分析】依题意:3+4ii=(3+4i)ii2=4-3i.答案4-3i4.执行下图所示的程序框图,输出的S为________.【详细分析】根据程序框图得执行的结果是:S=-1+(-1)22+(-1)33+(-1)44+…+(-1)2 0142 014=(-1+2)+(-3+4)+(-5+6)+…+(-2 013+2 014)=1 007.答案 1 0075.若以连续抛掷两次骰子分别得到的点数m、n作为点P的坐标,则点P落在圆x2+y2=16内的概率为________.【详细分析】∵试验发生的总事件数是6×6,而点P落在圆x2+y2=16内包括(1,1),(1,2),(1,3),(2,1),(2,2),(2,3),(3,1),(3,2)共8种,由古典概型公式得到P =86×6=29.答案 296.当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2时,函数y =sin x +3cos x 的值域为________.【详细分析】因为y =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3,x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2⇒x +π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π3,5π6⇒sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3∈⎝ ⎛⎦⎥⎤12,1⇒y ∈(1,2],所以值域为(1,2].答案 (1,2]7.若命题“∃x ∈R ,使得x 2+(a -1)x +1≤0”为假命题,则实数a 的范围________. 【详细分析】由题意:x 2+(a -1)x +1>0恒成立. 则对应方程x 2+(a -1)x +1=0无实数根.则Δ=(a -1)2-4<0,即a 2-2a -3<0,所以-1<a <3.答案 (-1,3)8.已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(2,2),a·b =85,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=________.【详细分析】因为a·b =2cos x +2sin x =2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=85,所以cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π4=45.答案 459.在正项等比数列{a n }中,S n 是其前n 项和.若a 1=1,a 2a 6=8,则S 8=________.【详细分析】因为{a n }是正项等比数列,所以a 2a 6=a 24=8⇒a 4=22=a 1q 3⇒q=2,所以S 8=1-(2)81-2=15(2+1).答案 15(2+1)10.设f (x )=x 2-2x -4ln x ,则f ′(x )>0的解集为________.【详细分析】f (x )定义域为(0,+∞),又由f ′(x )=2x -2-4x =2(x -2)(x +1)x >0,解得x >2,所以f ′(x )>0 的解集为(2,+∞).答案 (2,+∞)11.曲线y =xx +2在点(-1,-1)处的切线方程为________. 【详细分析】y ′=2(x +2)2,所以k =y ′|x =-1=2,故切线方程为y =2x +1.答案 y =2x +112.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边,且B =120°,则a 2+ac +c 2-b 2=________. 【详细分析】利用余弦定理,再变形即得答案.答案 013.若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与直线y =2x 有交点,则离心率e 的取值范围为________.【详细分析】如图所示,∵双曲线的渐近线方程为y =±b a x ,若双曲线x 2a 2-y 2b 2=1(a >0,b >0)与直线y =2x 有交点,则应有ba >2, ∴b 2a 2>4,c 2-a 2a 2>4,解得e 2=c 2a 2>5,e > 5.答案 (5,+∞)14.设f (x )是定义在R 上的增函数,且对于任意的x 都有f (1-x )+f (1+x )=0恒成立.如果实数m 、n 满足不等式组⎩⎨⎧m >3,f (m 2-6m +23)+f (n 2-8n )<0, 那么m 2+n 2的取值范围是________. 【详细分析】由f (1-x )+f (1+x )=0得,f (n 2-8n )=f [(n 2-8n -1)+1]=-f[1-(n2-8n-1)]=-f(-n2+8n+2),所以f(m2-6m+23)<-f(n2-8n)=f(-n2+8n+2),又f(x)是定义在R上的增函数,所以m2-6m+23<-n2+8n+2,即为(m-3)2+(n-4)2<4,且m>3,所以(m,n)在以(3,4)为圆心,半径为2的右半个圆内,当为点(3,2)时,m2+n2=13,圆心(3,4)到原点的距离为5,此时m2+n2=(5+2)2=49,所以m2+n2的取值范围是(13,49).答案(13,49)。