【高考复习】2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习文档:解答题滚动练5 Word版含解析
全国通用2018版高考数学总复习考前三个月解答题滚动练6理.doc
解答题滚动练61.已知函数_f(x)=cos 2^r+2sin2^+2sin x.JI r JI JI (1)将函数广(2x)的图象向右平移;个单位长度得到函数g(x)的图象,若,—,求函0 J.乙乙数g(x)的值域;⑵已知a, b, c分别为△/此'中角』,B,。
的对边,且满足b=2,辰(0,成),f(A)=吏+1,胰a= 2力sin A,求ZX/H。
的面积.解f{x) =cos 2x+2sir?x+2sin x= cos 2x~\~ (1 —cos 2x) +2sin x=l + 2sin x.(1)平移可得g(x) =2sin(2x—耳]+1,r JI JI•12,'JI r JI 2 JI•Q y -- fZZ - -- -----3 6, 3 ,JI当入=正时,g(x)min=0;5 JI当X=~^时,&(才)max = 3 ,..•所求值域为[o, 3].⑵由已^n^3a=2Z?sin 4及正弦定理,得柬sin J=2sin ^sin A,..sin b=^~.JIJI二B=五,由f(W) =yj"^ +1,得sin A— %,由正弦定理,得加从而,=号~,•< _1 ,.厂1 2诉协+忠3+柘••S^ABC—Q abs 1 n C—X X 2 X —.Z L J O 7E O2.在等差数列{&}中,公差必0,勿=1,且切,血,禹成等比数列.(1)求数列{绥}的通项公式;⑵若上=令求数列{〃}的前刀项和Tn.解(1)由切,32, 35成等比数列知,总=3135,即(动+责』'(切+ 44),即d=2axd,又必0, 31 = 1,解得d=2,故&=2刀一1.9n—1 1 Q 4 ?n— 1(2)bn= 2〃,则几=云+瑚+瑚------ 2〃 , ①O O U U O1 / 1 1,3,5, . 2/7—1 —由①式两边><S,有云久=瑚+瑚+卒 ----- 史+i , ②O O O 0由①一②,刀+ 1 化简得1=1一千.3.如图,在四棱锥夕一/时中,底面/助为平行四边形,AP=AB=AC=a, AD=y]2a, PAL 底面ABCD.⑴求证:平面冏平面0G(2)在棱任?上是否存在一点E,使得二面角B-AE-D的平面角的余弦值为一碧?若存在, 求出4=争^值;若不存在,请说明理由.⑴证明在△/6Z?中,AC=a, CD=a, AD=吏a,由勾股定理得CD勾AC,\9PA1_底面0%,:.PAL CD,又也U平面用C,用u平面用乙PAHAC=A,:.CDL平面06:又•.・67XZ平面物,・.・平面皿_L平面PAC.⑵解由(1)知,ABLAC,又用上底面/及刀,・.・以刀为原点,AB, AC, #所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示坐标系,则J(0, 0,0), B(a, 0, 0), C(0, a, 0), D( — a, a, 0), P(0, 0, a),CE 一一假设点E(&,Y E,勿)存在,且=—,则CE=入CP,即 3, Y E~ a., Z E)=人(0, ~a, a),・・ XE= 0, Y E= (1 — 4) a, ZE= 4 a.:.~AB= (a, 0, 0), AE= (0, (1一』)a, 』a), ~AD={~ a, a, 0).设平面冏拓的法向量为Z7i=(xi, yi, zi),平面/Z4E的法向量为4=(*2,巧,勿),则J[必=0,[(1——久)ayi+ az\ = 0,J一翊+a 乃=0,[(1— 4)砂+ 4 必=0..*./71=(0,久,久——1),刀2=(久,久,人——1),! \ Z21 , z?2 2 + ( _ I)2cos s’ m2.^p2+ A2+p_1)22 2— 2 4+1 寸2 J — 2 4+1由题意 | cos〈〃i, ni) I = 土-, o叩.2,「一2』+l 避月3—2 11— 3 '3 (2 2—2 4+1) =2 (3 人之一2 人+1),.•.棱密上存在一点反使得二面角B-AE-D的平面角的余弦值为一*,且此时4.对于函数/V)和g(x),若存在常数#, m,对于任意xER,不等式f(x) N奴+/Ng(x)都成立,则称直线y=kx+m是函数A A-) , g(x)的分界线.已知函数f3 =e'(<3x+l) (e为自然对数的底数,aER为常数).(1)讨论函数f(x)的单调性;⑵设日=1,试探究函数小(入)与函数g(x)=—x’ + 2x+l是否存在“分界线"?若存在,求出分界线方程;若不存在,请说明理由.(0) =0,当解⑴•.•/*(*) =/(宓+1), 「・尸(x) =e'(ax+a+l),.••当a=0时,f' (x) >0, f{x)在R 上单调递增.:・f3单调递减;在[一弓土 +8)上,尸(x)>o, .•.f(x)单调递增.当a<0时,在[—8,一之三]上,f (x)>0,.../■(x)单调递增;在[―弓」’+8)上,f' (x)<0, .♦./■(X )单调递减.(2)假设存在直线 y=kx+m,使不等式 e*(x+l) ^kx+m^~x+ 2x+1, 当 x=0 时,由于 1N 成Nl, m= 1,kx~\~ IN — x + 2x+1 恒成立,x + (k —2) xNO 恒成立.令力=(#—2)2<0,解得 #=2,...只需不等式e\x+l)》2x+1恒成立即可.设力(x) =e"(x+l) —2x —1,则 0 (x) =e 、(x+2) —2,令(H (x))‘ =e'(x+3)=0,得 x= —3,.••当xV —3时,h' (x)单调递减;当x>~3时,h' (x)单调递增,且力' 8时,H (x)—— 2,.••当 xVO 时,h' (x)V0,「.//(x)单调递减;当x>0时,h' (x)>0, .・M(x)单调递增..../(X )min =」(O )=0.h ( JT ) =e 、(x+l) —2x —1N0,.・.不等式e 、(x+l) N2x+1恒成立.综上所述,函数/'(x)与函数g(x)存在分界线,其分界线方程为y=2x+l.。
2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习文档:中档大题规范练2 Word版含解析
2.数 列1.(2017·原创押题预测卷)已知S n =na 1+(n -1)a 2+…+2a n -1+a n ,n ∈N *. (1)若{a n }是等差数列,且S 1=5,S 2=18,求a n ; (2)若{a n }是等比数列,且S 1=3,S 2=15,求S n .解 (1)设{a n }的公差为d ,则S 1=a 1=5,S 2=2a 1+a 2=10+a 2=18, 所以a 2=8,d =a 2-a 1=3,a n =5+3(n -1)=3n +2.(2)设{a n }的公比为q ,则S 1=a 1=3,S 2=2a 1+a 2=6+a 2=15, 所以a 2=9,q =a 2a 1=3,a n =3×3n -1=3n ,所以S n =n ×3+(n -1)×32+…+2×3n -1+3n ,① 3S n =n ×32+(n -1)×33+…+2×3n +3n +1,②②-①,得2S n =-3n +(32+33+…+3n )+3n +1=-3n +32(1-3n -1)1-3+3n +1=-3n -92+3n +12+3n +1=3n +2-6n -92,所以S n =3n +2-6n -94.2.(2017届黑龙江虎林一中月考)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3=5,S 3=9. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }的前n 项和为T n ,若q >0且b 3=a 5,T 3=13,求T n ; (3)设c n =1a n a n +1,求数列{c n }的前n 项和S n .解 (1)⎩⎪⎨⎪⎧a 3=a 1+2d =5,S 3=3a 1+3×22d =9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2, 所以a n =a 1+(n -1)d =2n -1.(2)由题意可知,b 3=a 5=9,T 3=13,所以公比q =3, 从而b 1=1,所以T n =b 1(1-q n )1-q =1×(1-3n )1-3=12(3n-1).(3)由(1)知,a n =2n -1.所以c n =1a n a n +1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1,所以S n =c 1+c 2+…+c n=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n2n +1.3.(2017·广东七校联考)设数列{a n }的前n 项之积为T n ,且log 2T n =n (n -1)2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =λa n -1(n ∈N *),数列{b n }的前n 项之和为S n .若对任意的n ∈N *,总有S n +1>S n ,求实数λ的取值范围.解 (1)由log 2T n =n (n -1)2,n ∈N *,得T n =(1)22n n -,所以T n -1=(1)(2)22n n --(n ∈N *,n ≥2),所以a n =T nT n -1=(1)(1)(1)(2)222(1)(2)2222n n n n n n n n -------==2n -1,n ∈N *,n ≥2.又a 1=T 1=20=1,所以a n =2n -1,n ∈N *.(2)由b n =λa n -1=λ2n -1-1,得S n =λ·1-2n 1-2-n =()2n-1λ-n ,所以S n +1>S n ⇔()2n +1-1λ-()n +1>()2n -1λ-n ⇔2n λ>1⇔λ>12n ,因为对任意的n ∈N *,12n ≤12,故所求的λ的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,+∞. 4.(2017·湖北黄冈质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,向量a =(S n ,n ),b =(9n -7,2),且a 与b 共线.(1)求数列{}a n 的通项公式;(2)对任意m ∈N *,将数列{a n }中落入区间(9m ,92m )内的项的个数记为b m ,求数列{b m }的前m项和T m .解 (1)a 与b 共线,S n =n (9n -7)2=92n 2-72n ,a 1=1,a n =S n -S n -1=9n -8,n ≥2,所以a n =9n -8,n ∈N *. (2)对m ∈N *,若9m <a n <92m , 则9m +8<9n <92m +8. 因此9m -1+1≤n ≤92m -1.故得b m =92m -1-9m -1.于是T m =b 1+b 2+…+b m=(9+93+…+92m -1)-(1+9+…+9m -1)=9(1-81m )1-81-1-9m 1-9=9×92m +1-10×9m80.5.(2017·原创押题预测卷)已知数列{a n }的通项公式为a n =n ·3n3n -1(n ≥1,n ∈N *).(1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)求证:对任意的自然数n ∈N *,不等式a 1·a 2·…·a n <2·n !成立. (1)解 将n =1,2,3代入可得a 1=32,a 2=94,a 3=8126.(2)证明 由a n =n ·3n 3n -1=n1-13n(n ≥1,n ∈N *)可得a 1·a 2·…·a n =n !⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13n ,因此欲证明不等式a 1·a 2·…·a n <2·n !成立,只需要证明对任意非零自然数n ,不等式⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13n >12恒成立即可,显然左端每个因式都为正数,因为1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13n =1-13⎝⎛⎭⎫1-13n 1-13=1-12⎝⎛⎭⎫1-13n >1-12=12. 故只需证明对每个非零自然数,不等式⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13n ≥1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13n 恒成立即可.(*)下面用数学归纳法证明该不等式成立: ①显然当n =1时,不等式(*)恒成立;②假设当n =k (k ≥1,k ∈N *)时不等式(*)也成立,即不等式⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13k ≥1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13k 成立. 那么当n =k +1时,⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13k ⎝⎛⎭⎫1-13k +1≥⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13k ⎣⎡⎦⎤1-13k +1,即⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13k +1≥1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13k -13k +1+13k +1⎝⎛⎭⎫13+132+…+13k ,注意到13k +1⎝⎛⎭⎫13+132+…+13k >0,所以⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13k +1≥1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13k +13k +1,这说明当n =k +1时,不等式(*)也成立.因此由数学归纳法可知,不等式(*)对任意非零自然数都成立,即⎝⎛⎭⎫1-13⎝⎛⎭⎫1-132…⎝⎛⎭⎫1-13n ≥1-⎝⎛⎭⎫13+132+…+13n >12恒成立,故不等式a 1·a 2·…·a n <2·n !对任意非零自然数都成立.6.(2017·北京)设{a n }和{b n }是两个等差数列,记c n =max{b 1-a 1n ,b 2-a 2n ,…,b n -a n n }(n =1,2,3,…),其中max{x 1,x 2,…,x s }表示x 1,x 2,…,x s 这s 个数中最大的数. (1)若a n =n ,b n =2n -1,求c 1,c 2,c 3的值,并证明{c n }是等差数列;(2)证明:或者对任意正数M ,存在正整数m ,当n ≥m 时,c nn >M ;或者存在正整数m ,使得c m ,c m +1,c m +2,…是等差数列. (1)解 c 1=b 1-a 1=1-1=0,c 2=max{b 1-2a 1,b 2-2a 2}=max{1-2×1,3-2×2}=-1,c 3=max{b 1-3a 1,b 2-3a 2,b 3-3a 3}=max{1-3×1,3-3×2,5-3×3}=-2. 当n ≥3时,(b k +1-na k +1)-(b k -na k )=(b k +1-b k )-n (a k +1-a k )=2-n <0, 所以b k -na k 在k ∈N *时单调递减.所以c n =max{b 1-a 1n ,b 2-a 2n ,…,b n -a n n }=b 1-a 1n =1-n . 所以对任意n ≥1,c n =1-n ,于是c n +1-c n =-1, 所以{c n }是等差数列.(2)证明 设数列{a n }和{b n }的公差分别为d 1,d 2,则b k -na k =b 1+(k -1)d 2-[a 1+(k -1)d 1]n =b 1-a 1n +(d 2-nd 1)(k -1).所以c n =⎩⎪⎨⎪⎧b 1-a 1n +(n -1)(d 2-nd 1),d 2>nd 1,b 1-a 1n ,d 2≤nd 1.①当d 1>0时,取正整数m >d 2d 1,则当n ≥m 时,nd 1>d 2,因此,c n =b 1-a 1n ,此时,c m ,c m +1,c m +2,…是等差数列. ②当d 1=0时,对任意n ≥1,n ∈N *,c n =b 1-a 1n +(n -1)max{d 2,0}=b 1-a 1+(n -1)(max{d 2,0}-a 1). 此时,c 1,c 2,c 3,…,c n ,…是等差数列. ③当d 1<0时,当n >d 2d 1时,有nd 1<d 2,所以c n n =b 1-a 1n +(n -1)(d 2-nd 1)n =n (-d 1)+d 1-a 1+d 2+b 1-d 2n≥n (-d 1)+d 1-a 1+d 2-|b 1-d 2|. 对任意正数M ,取正整数m >max ⎩⎨⎧⎭⎬⎫M +|b 1-d 2|+a 1-d 1-d 2-d 1,d 2d 1, 故当n ≥m 时,c nn>M .。
2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习文档:解答题滚动练2
解答题滚动练21.网购是当前民众购物的新方式,某公司为改进营销方式,随机调查了100名市民,统计其周平均网购的次数,并整理得到如下的频数分布直方图.这100名市民中,年龄不超过40岁的有65人.将所抽样本中周平均网购次数不小于4次的市民称为网购迷,且已知其中有5名市民的年龄超过40岁.(1)根据已知条件完成下面的2×2列联表,能否在犯错误的概率不超过0.10的前提下认为网购迷与年龄不超过40岁有关?(2)若从网购迷中任意选取2名,求其中年龄超过40岁的市民人数ξ的分布列与期望.附:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d).解(1)由题意可得列联表如下:假设网购迷与年龄不超过40岁没有关系,则K 2=100×(20×30-45×5)265×35×25×75≈3.297>2.706.所以可以在犯错误的概率不超过0.10的前提下认为网购迷与年龄不超过40岁有关. (2)由频数分布直方图可知,网购迷共有25名,由题意得年龄超过40的市民人数ξ的所有取值为0,1,2, P (ξ=0)=C 220C 225=1930,P (ξ=1)=C 120C 15C 225=13,P (ξ=2)=C 25C 225=130,所以ξ的分布列为所以E (ξ)=0×1930+1×13+2×130=25.2.如图,在棱长为2的正方体ABCD -A 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.(1)证明 以D 为原点,射线DA ,DC ,DD 1分别为x 轴,y 轴,z 轴的正半轴建立如图所示空间直角坐标系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),N (1,0,2),M (2,1,2),则BC 1=(-2,0,2),FP →=(-1,0,λ),FE →=(1,1,0),NM →=(1,1,0),NP →=(-1,0,λ-2).当λ=1时,FP →=(-1,0,1),因为BC 1=(-2,0,2),所以BC 1=2FP →, 即BC 1∥FP ,又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,得⎩⎪⎨⎪⎧x +y =0,-x +λz =0.于是可取n =(λ,-λ,1). 设平面MNPQ 的一个法向量为m =(x ′,y ′,z ′), 由⎩⎪⎨⎪⎧NM →·m =0,NP →·m =0,得⎩⎪⎨⎪⎧x ′+y ′=0,-x ′+(λ-2)z ′=0, 于是可取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,显然满足0<λ<2.故存在λ=1±22,使面EFPQ 与面PQMN 所成的二面角为直二面角.3.已知数列{a n }中,a 1=1,a 3=9,且a n =a n -1+λn -1(n ≥2). (1)求λ的值及数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n ·(a n +n ),且数列{b n }的前n 项和为S n ,求S 2n . 解 (1)∵a 1=1,a n =a n -1+λn -1,∴a 2=2λ,a 3=5λ-1,由a 3=5λ-1=9,得λ=2,于是a n =a n -1+2n -1,即a n -a n -1=2n -1,a n -1-a n -2=2n -3, a n -2-a n -3=2n -5,…,a 2-a 1=3,n >3. 以上各式累加得a n =1+(n -1)(2n +2)2=n 2,n >3.经验证知,a 1,a 2,a 3也满足a n =n 2,故a n =n 2(n ∈N *).(2)由(1)得b n =(-1)n ·(a n +n )=(-1)n ·n (n +1),故S 2n =-1×2+2×3-3×4+4×5-5×6+6×7-…-(2n -1)·2n +2n ·(2n +1)=2(-1+3)+4(-3+5)+6(-5+7)+…+2n (-2n +1+2n +1)=2(2+4+6+…+2n )=2·n (2n +2)2=2n 2+2n .4.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为F 1(-3,0),M (1,y )(y >0)为椭圆上的一点,△MOF 1的面积为34.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)若点T 在圆x 2+y 2=1上,是否存在过点A (2,0)的直线l 交椭圆C 于点B ,使OT →=55(OA→+OB →)?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由. 解 (1)由椭圆的一个焦点为F 1(-3,0)知c =3, 即a 2-b 2=3.①又因为△MOF 1的面积为34,即12×3×y =34,求得y =32,则M ⎝⎛⎭⎫1,32,代入椭圆方程,得1a 2+34b 2=1.②由①②解得a 2=4,b 2=1. 故椭圆C 的标准方程为x 24+y 2=1.(2)假设存在过点A (2,0)的直线l 符合题意,则结合图形易判断知直线l 的斜率必存在, 于是可设直线l 的方程为y =k (x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧x 24+y 2=1,y =k (x -2),得(1+4k 2)x 2-16k 2x +16k 2-4=0. (*)解得x B =8k 2-21+4k 2,所以y B =-4k 1+4k 2,即B ⎝ ⎛⎭⎪⎫8k 2-21+4k 2,-4k 1+4k 2.所以OA →+OB →=⎝⎛⎭⎫16k 21+4k 2,-4k 1+4k 2,即OT →=55⎝⎛⎭⎫16k 21+4k2,-4k 1+4k 2. 因为点T 在圆x 2+y 2=1上,所以15⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫16k 21+4k 22+⎝⎛⎭⎫-4k 1+4k 22=1,化简得176k 4-24k 2-5=0,解得k 2=14,所以k =±12.经检验知,此时(*)对应的判别式Δ>0,满足题意. 故存在满足条件的直线l ,其方程为y =±12(x -2).。
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解答题滚动练71.盒内有大小相同的9个球,其中2个红色球,3个白色球,4个黑色球,规定取出1个红色球得1分,取出1个白色球得0分,取出1个黑色球得-1分.现从盒内任取3个球. (1)求取出的3个球中至少有一个红球的概率; (2)求取出的3个球得分之和恰好为1分的概率; (3)设ξ为取出的3个球中白色球的个数,求ξ的分布列.解 (1)由题意知本题是一个古典概型,记事件A 为“取出的3个球中至少有一个红球”,则事件A 的对立事件A 为“取出的3个球中没有红球”,因为试验发生包含的所有事件为从9个球中任取3个球有C 39种结果,满足A 的条件有C 37种结果,所以P (A )=1-P (A )=1-C 37C 39=712. (2)满足条件取出的3个球得分之和恰好为1分有两种结果,包括取出1个红色球,2个白色球和取出2个红色球,1个黑色球,记“取出1个红色球,2个白色球”为事件B ,有C 12C 23种结果.“取出2个红色球,1个黑色球”为事件C ,有C 22C 14种结果.其中事件B 和C 是互斥事件,则P (B ∪C )=P (B )+P (C )=C 12C 23C 39+C 22C 14C 39=542.(3)ξ可能的取值为0,1,2,3,则P (ξ=0)=C 36C 39=521,P (ξ=1)=C 13C 26C 39=1528,P (ξ=2)=C 23C 16C 39=314,P (ξ=3)=C 33C 39=184.ξ的分布列为2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 6+a 8=-10,S 10=-35. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -1的前n 项和T n .解 (1)由题设可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+6d =-5,2a 1+9d =-7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =-1,所以a n =1-(n -1)=2-n . (2)因为a n 2n -1=12n -2-n ·12n -1,所以T n =2+1+12+…+12n -2-⎝⎛⎭⎫1+2×12+3×122+…+n ·12n -1, 令S n =2+1+12+…+12n -2,S n ′=1+2×12+3×122+…+n ·12n -1,则T n =S n -S n ′,因为S n =2+1+12+…+12n -2=2⎝⎛⎭⎫1-12n 12=4⎝⎛⎭⎫1-12n =4-12n -2, S n ′=1+2×12+3×122+…+n ·12n -1,① 所以12S n ′=12+2×122+3×123+…+n ·12n ,②由①-②,得12S n ′=1+12+122+123+…+12n -1-n ·12n =1-12n1-12-n ·12n =2-12n -1-n ·12n , 所以S n ′=4-12n -2-n ·12n -1,因此T n =S n -S n ′=n2n -1.3.过点C (2,2)作一直线与抛物线y 2=4x 交于A ,B 两点,点P 是抛物线y 2=4x 上到直线l :y =x +2的距离最小的点,直线AP 与直线l 交于点Q .(1)求点P 的坐标;(2)求证:直线BQ 平行于抛物线的对称轴. (1)解 设点P 的坐标为(x 0,y 0),则y 20=4x 0, 所以点P 到直线l 的距离d =||x 0-y 0+22=⎪⎪⎪⎪y 204-y 0+22=||(y 0-2)2+442≥22. 当且仅当y 0=2时等号成立,此时P 点坐标为(1,2).(2)证明 设点A 的坐标为⎝⎛⎭⎫y 214,y 1,显然y 1≠2.当y 1=-2时,A 点坐标为(1,-2),直线AP 的方程为x =1; 当y 1≠-2时,直线AP 的方程为y -2=y 1-2y 214-1(x -1),化简得4x -(y 1+2)y +2y 1=0.综上,直线AP 的方程为4x -(y 1+2)y +2y 1=0.与直线l 的方程y =x +2联立,可得点Q 的纵坐标为y Q =2y 1-8y 1-2.当y 21=8时,直线AC 的方程为x =2,可得B 点的纵坐标为y B =-y 1. 此时y Q =2y 1-8y 1-2=2-4y 1-2=2-4()y 1+2y 21-4=-y 1,即知BQ ∥x 轴,当y 21≠8时,直线AC 的方程为y -2=y 1-2y 214-2(x -2), 化简得(4y 1-8)x -(y 21-8)y +(2y 21-8y 1)=0,与抛物线方程y 2=4x 联立,消去x ,可得(y 1-2)y 2-(y 21-8)y +(2y 21-8y 1)=0,所以点B 的纵坐标为y B =y 21-8y 1-2-y 1=2y 1-8y 1-2.从而可得BQ ∥x 轴, 所以BQ ∥x 轴.4.已知函数f (x )=a ln x +x 2-x ,其中a ∈R . (1)当a >0时,讨论f (x )的单调性;(2)当x ≥1时,f (x )≥0恒成立,求a 的取值范围. 解 (1)函数f (x )=a ln x +x 2-x 的定义域为(0,+∞), f ′(x )=ax +2x -1=2x 2-x +a x,设g (x )=2x 2-x +a ,Δ=1-8a .①当a ≥18时,Δ≤0,g (x )≥0成立,故f ′(x )≥0成立,f (x )在(0,+∞)上为增函数;②当0<a <18时,Δ>0,令g (x )=0,得x 1=1-1-8a 4,x 2=1+1-8a 4.显然x 2>x 1>0,当x ∈(0,x 1)时,g (x )>0,f ′(x )>0,f (x )为增函数, 当x ∈(x 1,x 2)时,g (x )<0,f ′(x )<0,f (x )为减函数, 当x ∈(x 2,+∞)时,g (x )>0,f ′(x )>0,f (x )为增函数, 综上,当a ≥18时,f (x )在(0,+∞)上为增函数,当0<a <18时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1-8a 4,⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-8a 4,+∞上为增函数,在⎝⎛⎭⎪⎫1-1-8a 4,1+1-8a 4上为减函数.(2)显然f (1)=0,由x ≥1可知,当a ≥0时,a ln x ≥0,x 2-x ≥0,故f (x )≥0成立; 当a <0时,Δ=1-8a >0.令g (x )=0,得x 1=1-1-8a 4,x 2=1+1-8a4.显然x 1<0,x 2>0,当x ∈(0,x 2)时,g (x )<0,f ′(x )<0,f (x )为减函数, 当x ∈(x 2,+∞)时,g (x )>0,f ′(x )>0,f (x )为增函数;若-1≤a <0,则x 2≤1,当x ≥1时,f (x )为增函数,故f (x )≥f (1)=0成立; 若a <-1,则x 2>1,由f (x )在(0,x 2)上为减函数可知, 当x ∈(1,x 2)时,f (x )为减函数, f (x )<f (1)=0与题意不符,舍去. 综上,a 的取值范围是[-1,+∞).。
2018考前三个月高考数学理科总复习训练题:——考前回扣4 含答案
回扣4 数 列1.牢记概念与公式 等差数列、等比数列等差数列 等比数列通项公式a n =a 1+(n -1)d a n =a 1q n -1 (q ≠0)前n 项和 S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d(1)q ≠1,S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q ; (2)q =1,S n =na 12.活用定理与结论(1)等差、等比数列{a n }的常用性质等差数列等比数列性质 ①若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ;②a n =a m +(n -m )d ;③S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍成等差数列①若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q ; ②a n =a m qn -m;③S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍成等比数列(S m ≠0)(2)判断等差数列的常用方法 ①定义法a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.②通项公式法a n =pn +q (p ,q 为常数,n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.③中项公式法2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *)⇔{a n }是等差数列. ④前n 项和公式法S n =An 2+Bn (A ,B 为常数,n ∈N *)⇔{a n }是等差数列.(3)判断等比数列的常用方法 ①定义法a n +1a n=q (q 是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.②通项公式法a n =cq n (c ,q 均是不为0的常数,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.③中项公式法a 2n +1=a n ·a n +2(a n ·a n +1·a n +2≠0,n ∈N *)⇔{a n }是等比数列.3.数列求和的常用方法(1)等差数列或等比数列的求和,直接利用公式求和.(2)形如{a n ·b n }(其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列)的数列,利用错位相减法求和. (3)通项公式形如a n =c(an +b 1)(an +b 2)(其中a ,b 1,b 2,c 为常数)用裂项相消法求和.(4)通项公式形如a n =(-1)n·n 或a n =a ·(-1)n(其中a 为常数,n ∈N *)等正负项交叉的数列求和一般用并项法.并项时应注意分n 为奇数、偶数两种情况讨论.(5)分组求和法:分组求和法是解决通项公式可以写成c n =a n +b n 形式的数列求和问题的方法,其中{a n }与{b n }是等差(比)数列或一些可以直接求和的数列. (6)并项求和法:先将某些项放在一起求和,然后再求S n .1.已知数列的前n 项和求a n ,易忽视n =1的情形,直接用S n -S n -1表示.事实上,当n =1时,a 1=S 1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1.2.易混淆几何平均数与等比中项,正数a ,b 的等比中项是±ab .3.等差数列中不能熟练利用数列的性质转化已知条件,灵活整体代换进行基本运算.如等差数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知S n T n =n +12n +3,求a nb n时,无法正确赋值求解.4.易忽视等比数列中公比q ≠0导致增解,易忽视等比数列的奇数项或偶数项符号相同造成增解.5.运用等比数列的前n 项和公式时,易忘记分类讨论.一定分q =1和q ≠1两种情况进行讨论.6.利用错位相减法求和时,要注意寻找规律,不要漏掉第一项和最后一项. 7.裂项相消法求和时,分裂前后的值要相等, 如1n (n +2)≠1n -1n +2,而是1n (n +2)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2.8.通项中含有(-1)n的数列求和时,要把结果写成n 为奇数和n 为偶数两种情况的分段形式.1.在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=________.答案 20解析 设公差为d ,则a 3+a 8=2a 1+9d =10, 3a 5+a 7=3(a 1+4d )+(a 1+6d )=4a 1+18d =2×10=20.2.(2017·南京、盐城一模)设{a n }是等差数列,若a 4+a 5+a 6=21,则S 9=____________. 答案 63解析 ∵a 4+a 5+a 6=21,∴3a 5=21,可得a 5=7, ∴S 9=9×(a 1+a 9)2=9×(2a 5)2=9a 5=63.3.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4(n ∈N *),则a n 的通项公式为________. 答案 2n +1解析 a n +1=S n +1-S n =2a n +1-4-(2a n -4)⇒a n +1=2a n ,再令n =1,∴S 1=2a 1-4,解得a 1=4,∴数列{a n }是以4为首项,2为公比的等比数列,∴a n =4·2n -1=2n +1.4.(2017·南京高淳区质检)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 9=-36,S 13=-104,则a 5与a 7的等比中项为__________. 答案 ±4 2解析 由S 9=-36,S 13=-104,可解得a 1=4,d =-2,所以a 5=-4,a 7=-8. 设a 5与a 7的等比中项为x ,则x 2=a 5a 7=32, 所以x =±4 2.5.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________. 答案 50解析 ∵数列{a n }为等比数列,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5, ∴a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5, ∴a 10a 11=e 5,∴ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20) =ln(a 10a 11)10=ln(e 5)10=lne 50=50.6.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1+a 3=52,且a 2+a 4=54,则S nan =________.答案 2n-1解析 设等比数列{a n }的公比为q , 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q 2)=52,a 1q (1+q 2)=54,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=2,q =12,∴S n a n =a 1(1-q n)1-q a 1q n -1=2×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n 1-122×⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1=2n-1. 7.若数列{a n }满足a 2-a 1>a 3-a 2>a 4-a 3>…>a n +1-a n >…,则称数列{a n }为“差递减”数列.若数列{a n }是“差递减”数列,且其通项a n 与其前n 项和S n ()n ∈N *满足2S n =3a n +2λ-1()n ∈N *,则实数λ的取值范围是________.答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,+∞解析 当n =1时,2a 1=3a 1+2λ-1,a 1=1-2λ,当n >1时,2S n -1=3a n -1+2λ-1,所以2a n =3a n -3a n -1,a n =3a n -1,所以a n =()1-2λ3n -1,a n -a n -1=()1-2λ3n -1-()1-2λ3n -2=()2-4λ3n -2,依题意()2-4λ3n -2是一个减数列,所以2-4λ<0,λ>12.8.已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1,a 3,a 13成等比数列,若a 1=1,S n 是数列{a n }前n 项的和,则2S n +16a n +3(n ∈N *)的最小值为________.答案 4解析 据题意由a 1,a 3,a 13成等比数列,可得(1+2d )2=1+12d ,解得d =2,故a n =2n -1,S n =n 2,因此2S n +16a n +3=2n 2+162n +2=n 2+8n +1=(n +1)2-2(n +1)+9n +1=(n +1)+9n +1-2,据基本不等式知2S n +16a n +3=(n +1)+9n +1-2≥2(n +1)×9n +1-2=4,当n =2时取得最小值4. 9.已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0. (1)令c n =a n b n,求数列{c n }的通项公式; (2)在(1)的条件下,若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2.所以数列{}c n 是首项c 1=1,公差d =2的等差数列,故c n =2n -1. (2)由b n =3n -1知,a n =c n b n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }的前n 项和S n =1×30+3×31+5×32+…+(2n -1)×3n -1,3S n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n,两式相减得-2S n =1+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =-2-(2n -2)3n,所以S n =(n -1)3n+1.10.(2017·江苏南师附中质检)已知数列{a n }和{b n }满足a 1a 2a 3…a n =n b(n ∈N *).若{a n }为等比数列,且a 1=2,b 3=6+b 2. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =1a n -1b n(n ∈N *),记数列{c n }的前n 项和为S n .(i)求S n ;(ii)求正整数k ,使得对任意n ∈N *均有S k ≥S n . 解 (1)∵a 1a 2a 3…a n =(2)b n (n ∈N *),①当n ≥2,n ∈N *时,a 1a 2a 3…a n -1=1n b -,②由①②知a n =1n n b b --,令n =3,则有a 3=32b b -.∵b 3=6+b 2, ∴a 3=8.∵{a n }为等比数列,且a 1=2,设{a n }的公比为q , ∴则q 2=a 3a 1=4,由题意知a n >0,∴q >0,∴q =2. ∴a n =2n (n ∈N *).又由a 1a 2a 3…a n =n b(n ∈N *),得21×22×23 (2)=n b,即(1)22,n n n b +=∴b n =n (n +1)(n ∈N *). (2)(i)∵c n =1a n -1b n =12n -1n (n +1)=12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, ∴S n =c 1+c 2+c 3+…+c n=12-⎝ ⎛⎭⎪⎫11-12+122-⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1 =12+122+…+12n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1n +1 =1-12n -1+1n +1=1n +1-12n .(ii)∵c 1=0,c 2>0,c 3>0,c 4>0, 当n ≥5时,c n =1n (n +1)⎣⎢⎡⎦⎥⎤n (n +1)2n-1, 而n (n +1)2n-(n +1)(n +2)2n +1=(n +1)(n -2)2n +1>0,得n (n +1)2n≤5×(5+1)25<1,∴当n ≥5时,c n <0.综上,对任意的n ∈N *恒有S 4≥S n ,故k =4.。
全国通用2018版高考数学总复习考前三个月解答题滚动练7理.doc
的前刀项和(1)由题设可动+ 6d= —5, 2 & + 9(2)求数解答题滚动练71. 盒内有大小相同的9个球,其中2个红色球,3个白色球,4个黑色球,规定取出1个红色 球得1分,取出1个白色球得0分,取出1个黑色球得一1分.现从盒内任取3个球.(1) 求取出的3个球中至少有一个红球的概率;(2) 求取出的3个球得分之和恰好为1分的概率;(3) 设曰为取出的3个球中白色球的个数,求g 的分布列.解(1)由题意知本题是一个古典概型,记事件/为“取出的3个球中至少有一个红球”,则 事件A 的对立事件丁为“取出的3个球中没有红球”,因为试验发生包含的所有事件为从9 个球中任取3个球有C*种结果,满足丁的条件有C ;种结果,所以夕(力=1一夕(丁)=1一§= 712' (2)满足条件取出的3个球得分之和恰好为1分有两种结果,包括取出1个红色球,2个白色 球和取出2个红色球,1个黑色球,记“取出1个红色球,2个白色球”为事件3有种 结果.“取出2个红色球,1个黑色球”为事件C,有CC ;种结果.其中事件3和C 是互斥事件, 则 P(BU 0 =P(0) +尸(。
(3) g 可能的取值为0, 1, 2, 3,则…c 、C1 5 ….CaCe 15R g =0)=另=五,f =1) = Q 3 =2g ,…c 、C3C6 3 …c ; 1R 言―2)—亏―T? R'_3)—覆—商f 的分布列为0 1 2 3 p 521 15 28 3 14 1 842. 已知等差数列{&}的前刀项和为& 且满足&+用=一10, So=—35.(1)求数列{&}的通项公式;解d — —l,所以 7L=2 + 1+^ ^~2^' ■所以尹,=^+2X«+3X§+.由①一②,得 •• +刀・标, =1+云+土+… 1 , 1 1——— 1 2〃 1 1 1 n •刁i= —n •芬 =2—芬所以 S/ =4_日^_刀.法i ,因此 T…=S…~S n '=声.过点。
2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习文档:解答题滚动练4
解答题滚动练41.(2017·佳木斯一中期中)已知函数f (x )=34sin 2x +12cos 2x . (1)求函数f (x )的最大值及取到最大值时x 的集合;(2)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若f (A )=12,a =1,求△ABC 周长的最大值.解 (1)f (x )=34sin 2x +12×12(1+cos 2x )=34sin 2x +14cos 2x +14=12sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+14,由2x +π6=2k π+π2,得x =k π+π6,k ∈Z ,当x =k π+π6,k ∈Z 时,f (x )有最大值34,即f (x )取最大值时x 的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x =k π+π6,k ∈Z . (2)f (A )=12sin ⎝⎛⎭⎫2A +π6+14=12,sin ⎝⎛⎭⎫2A +π6=12, ∵A ∈(0,π), ∴2A +π6∈⎝⎛⎭⎫π6,13π6, ∴2A +π6=5π6,A =π3,∴12=a 2=b 2+c 2-2bc cos π3=b 2+c 2-bc =(b +c )2-3bc ≥(b +c )24,∴b +c ≤2,a +b +c ≤3,即△ABC 周长的最大值为3. 2.已知数列{a n }满足:a 1=-23,a n +1=-2a n -33a n +4(n ∈N *).(1)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是等差数列,并求{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足:b n =32(a n +1)(n ∈N *),若对一切n ∈N *,都有(1-b 1)(1-b 2)…(1-b n )≤λ2n +1成立,求实数λ的最小值.解 (1)因为a n +1+1=-2a n -33a n +4+1=a n +13a n +4,因为1a n +1+1=3a n +4a n +1=3+1a n +1,所以1a n +1+1-1a n +1=3,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为3,公差为3的等差数列,所以1a n +1=3n ,∴a n =13n -1.(2)由(1)知b n =12n ,设f (n )=2n +1·⎝⎛⎭⎫12·34·56…2n -12n (n ≥1,n ∈N *),由f (n +1)f (n )=4n 2+8n +34n 2+8n +4<1,得λ≥32,即λ的最小值为32. 3.几年来,网上购物风靡,快递业迅猛发展,某市的快递业务主要由两家快递公司承接,即甲公司与乙公司,“快递员”的工资是“底薪+送件提成”,这两家公司对“快递员”的日工资结算方案为:甲公司规定快递员每天底薪为70元,每送件一次提成1元;乙公司规定快递员每天底薪为120元,每日前83件没有提成,超过83件部分每件提成10元,假设同一公司的快递员每天送件数相同,现从这两家公司各随机抽取一名快递员并记录其100天的送件数,得到如下条形图:(1)求乙公司的快递员日工资y (单位:元)与送件数n 的函数关系; (2)若将频率视为概率,回答下列问题:①记甲公司的“快递员”日工资为X (单位:元),求X 的分布列和期望;②小王想到这两家公司中的一家应聘“快递员”的工作,如果仅从日收入的角度考虑,请你利用所学过的统计学知识为他作出选择,并说明理由.解 (1)由题意,当0≤n ≤83时,y =120元,当n >83时,y =120+(n -83)×10=10n -710, ∴乙公司的快递员日工资y (单位:元)与送件数n 的函数关系为y =⎩⎪⎨⎪⎧120,0≤n ≤83,10n -710,n >83. (2)X 的所有可能取值为152,154,156,158,160.①由题意,P (X =152)=0.1,P (X =154)=0.1,P (X =156)=0.2,P (X =158)=0.3,P (X =160)=0.3, ∴X 的分布列为∴期望E (X )=152×0.1+154×0.1+156×0.2+158×0.3+160×0.3=157.2. ②设乙公司的日工资为Y ,则E (Y )=120×0.1+130×0.2+150×0.1+170×0.4+190×0.2=159.由于甲公司的日工资的期望(均值)没有乙公司的日工资的期望(均值)高,∴小王应当到乙公司应聘“快递员”的工作.4.已知函数f (x )=12x 2+a cos x ,g (x )是f (x )的导函数.(1)若f (x )在⎝⎛⎭⎫π2,f ⎝⎛⎭⎫π2处的切线方程为y =π+22x -π2+4π8,求a 的值; (2)若a ≥0且f (x )在x =0时取得最小值,求a 的取值范围;(3)在(1)的条件下,当x >0时,求证g ′()x 2+38x 2(1)解 f ′(x )=x -a sin x ,f ′⎝⎛⎭⎫π2=π2-a =π+22, ∴a =-1,经验证a =-1符合题意. (2)解 g (x )=f ′(x )=x -a sin x , 则g ′(x )=1-a cos x .①当a =0时,f (x )=12x 2,显然在x =0时取得最小值,∴a =0符合题意; ②当a >0时,(i)当1a ≥1即0<a ≤1时,g ′(x )≥0恒成立,∴g (x )在(-∞,+∞)上单调递增,又g (0)=0,∴当x <0时,g (x )<0,即f ′(x )<0,当x >0时,g (x )>0,即f ′(x )>0, ∴f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增, ∴f (x )在x =0时取得最小值, ∴当0<a ≤1时符合题意;(ii)当0<1a <1,即a >1时,在(0,π)内存在唯一x 0使g ′(x )=0,即cos x 0=1a .当x ∈(0,x 0)时,∵y =cos x 在(0,π)上单调递减, ∴cos x >cos x 0=1a ,∴g ′(x )=a ⎝⎛⎭⎫1a -cos x <0, ∴g (x )在(0,x 0)上单调递减, ∴g (x )<g (0)=0, 即f ′(x )<0,∴f (x )在(0,x 0)上单调递减, ∴当x ∈(0,x 0)时,f (x )<f (0),这与f (x )在x =0时取得最小值,即f (x )≥f (0)矛盾, ∴当a >1时不合题意.综上,a 的取值范围是[0,1]. (3)证明 由(1)知,a =-1,此时g (x )=x +sin x ,g ′(x )=1+cos x ,∴g ′(x )2=1+cos x 2=⎪⎪⎪⎪cos x 2≥cos x2, ∴若要证原不等式成立,只需证cos x 2+38x 2>e x -1x成立.由(2)知,当a =1时,f (x )≥f (0)恒成立,即12x 2+cos x ≥1恒成立,即cos x ≥1-12x 2(当且仅当x =0时取“=”),∴cos x 2≥1-18x 2(当且仅当x =0时取“=”),①∴只需证1-18x 2+38x 21+14x 2又由基本不等式知,1+14x 2≥x (当且仅当x =2时取“=”),②∵①②两个不等式取”=”的条件不一致,∴只需证x两边取对数得ln x ≥1-1x,③下面证③式成立,令φ(x )=ln x -1+1x ,则φ′(x )=1x -1x 2=x -1x2,∴φ(x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴φ(x )≥φ(1)=0,即ln x -1+1x ≥0,∴ln x ≥1-1x.即③式成立,∴原不等式成立.。
全国通用2018版高考数学总复习考前三个月解答题滚动练5理.doc
解答题滚动练51.(2017 •北京)如图,在四棱锥尸一』成中,底面』助为正方形,平面0/a平面/砌,点所在线段用上,仞〃平面切G PA=PD=y[6, AB=4.(1)求证:M为PB的中点;(2)求二面角B-PD-A的大小;(3)求直线欢与平面时所成角的正弦值.⑴证明设化BD交于.E,连接必如图.因为愆〃平面切G 平面切CTI平面破=班,所以PD//ME.因为四边形敬力是正方形,所以E为BD的中点,所以M为PB的中点.⑵解取欢的中点。
,连接弟OE.因为PA=PD,所以那_L也,又因为平面平面ABCD,且游u平面PAD,所以必>_L平面ABCD.因为两u平面ABCD,所以OPLOE.因为四边形物⑦是正方形,所以OELAD.如图,建立空间直角坐标系赤*,则尸(0, 0,展),力(2, 0, 0),以一2, 4, 0),航(4, -4, 0),社(2, 0, 一俎). 设平面战£?的法向量n= (x, y, z),n ■BD=g, 则<_0 •应=0, J4x —4y=0, 〔2x —吏 z=0.(3)解 令x=l,则尸1, z=吏.于是n= (1, 1,吏). 平面的法向量为p=(0, 1, 0),n • p 1所以cos 5, p)=扁¥=云由题意知二面角B — PD — A 为锐角,JI所以它的大小为 O设直线必与平面夕班所成的角为a,则sm a = |cos 5,丽 | 笑,\n\\MC\所以直线照与平面妍所成角的正弦值为绊.2. (2017 •安徽太和中学模拟)新一届班委会的7名成员有0, B,。
三人是上一届的成员,现 对7名成员进行如下分工.(1) 若正、副班长两职只能由4 B,。
三人中选两人担任,则有多少种分工方案?(2) 若4 B,「三人不能再担任上一届各自的职务,则有多少种分工方案?解 ⑴先确定正、副班长,有A ;种选法,其余全排列有A?种,共有A 锵= 720(种)分工方案.(2)方法一设B,。
2018考前三个月高考数学理科总复习训练题:——解答题滚动练6 含答案
解答题滚动练61.在△ABC 中,三个内角分别为A ,B ,C ,已知sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=2cos A . (1)若cos C =63,求证:2a -3c =0; (2)若B ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π3,且cos(A -B )=45,求sin B . (1)证明 因为sin ⎝⎛⎭⎪⎫A +π6=2cos A ,得32sin A +12cos A =2cos A , 即sin A =3cos A ,因为A ∈(0,π),且cos A ≠0,所以tan A =3,所以A =π3. 因为sin 2C +cos 2C =1,cos C =63,C ∈(0,π), 所以sin C =33, 由正弦定理知a sin A =c sin C ,即a c =sin A sin C =3233=32, 即2a -3c =0.(2)解 因为B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3,所以A -B =π3-B ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π3, 因为sin 2(A -B )+cos 2(A -B )=1, 所以sin(A -B )=35, 所以sin B =sin(A -(A -B ))=sin A cos(A -B )-cos A ·sin(A -B )=43-310. 2.已知函数f (x )=ax 3-2x -ln x ,a ∈R .(1)若曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为y =b ,求a +b 的值;(2)在(1)的条件下,求函数f (x )零点的个数.解 (1)f ′(x )=3ax 2-2-1x, 由题意,f ′(1)=0,f (1)=b ,解得,a =1,b =-1,所以a +b =0.(2)由(1)知,f (x )=x 3-2x -ln x ,f ′(x )=3x 2-2-1x =3x 3-2x -1x=(x -1)(3x 2+3x +1)x, 令f ′(x )=0,得x =1,且当0<x <1时,f ′(x )<0;当x >1时,f ′(x )>0,所以函数f (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增.因为f (1)=-1<0,f ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =1e 3-2e +1>0,f (e)=e 3-2e -1>0,函数f (x )在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,1和[1,e]上的图象是一条不间断的曲线,由零点存在性定理,知函数f (x )有两个零点.3.已知圆M :x 2+(y -4)2=4,点P 是直线l :x -2y =0上的一动点,过点P 作圆M 的切线PA ,PB ,切点为A ,B .(1)当切线PA 的长度为23时,求点P 的坐标;(2)若△PAM 的外接圆为圆N ,试问:当P 运动时,圆N 是否过定点?若存在,求出所有的定点的坐标;若不存在,说明理由;(3)求线段AB 长度的最小值.解 (1)由题意可知,圆M 的半径r =2,设P (2b ,b ),因为PA 是圆M 的一条切线,A 为切点,所以∠MAP =90°,所以MP =(0-2b )2+(4-b )2=AM 2+AP 2=4,解得b =0或b =85, 所以P (0,0)或P ⎝ ⎛⎭⎪⎫165,85. (2)设P (2b ,b ),因为∠MAP =90°,所以经过A ,P ,M 三点的圆N 以MP 为直径, 其方程为(x -b )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -b +422=4b 2+(b -4)24, 即(2x +y -4)b -(x 2+y 2-4y )=0.由⎩⎪⎨⎪⎧ 2x +y -4=0,x 2+y 2-4y =0,解得⎩⎨⎧ x =0,y =4,或⎩⎪⎨⎪⎧ x =85,y =45,所以圆过定点(0,4),⎝ ⎛⎭⎪⎫85,45. (3)因为圆N 方程为(x -b )2+⎝ ⎛⎭⎪⎫y -b +422=4b 2+(b -4)24,即x2+y2-2bx-(b+4)y+4b=0.①圆M:x2+(y-4)2=4,即x2+y2-8y+12=0.②②-①得圆M与圆N的相交弦AB所在直线方程为2bx+(b-4)y+12-4b=0,点M到直线AB的距离d=4 5b2-8b+16,相交弦长AB=24-d2=41-45b2-8b+16=41-45⎝⎛⎭⎪⎫b-452+645.当b=45时,AB有最小值11.4.如图是一“T”型水渠的平面视图(俯视图),水渠的南北方向和东西方向轴截面均为矩形,南北向渠宽为4m,东西向渠宽2m(从拐角处,即图中A,B处开始).假定渠内的水面始终保持水平位置(即无高度差).(1)在水平面内,过点A的一条直线与水渠的内壁交于P,Q两点,且与水渠的一边的夹角为θ⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2,将线段PQ的长度l表示为θ的函数;(2)若从南面漂来一根长为7m的笔直的竹竿(粗细不计),竹竿始终浮于水平面内,且不发生形变,问:这根竹竿能否从拐角处一直漂向东西向的水渠(不会卡住)?请说明理由.解(1)由题意,PA=2sinθ,QA=4cosθ,所以l=PA+QA=2sinθ+4cosθ⎝⎛⎭⎪⎫0<θ<π2. (2)设f(θ)=2sinθ+4cosθ,θ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2.由f′(θ)=-2cosθsin2θ+4sinθcos2θ=2(22sin3θ-cos3θ)sin2θcos2θ,令f′(θ)=0,得tanθ0=22.且当θ∈(0,θ0),f′(θ)<0;当θ∈⎝⎛⎭⎪⎫θ0,π2,f′(θ)>0,所以f(θ)在(0,θ0)上单调递减,在⎝⎛⎭⎪⎫θ0,π2上单调递增,所以当θ=θ0时,f(θ)取得极小值,即为最小值.当tanθ0=22时,sinθ0=13,cosθ0=23,所以f(θ)的最小值为36,即这根竹竿能通过拐角处的长度的最大值为36m.因为36>7,所以这根竹竿能从拐角处一直漂向东西向的水渠.。
2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习文档:中档大题规范练4 Word版含解析
4.概率与统计1.某学校甲、乙两个班各派10名同学参加英语口语比赛,并记录他们的成绩,得到如图所示的茎叶图.现拟定在各班中分数超过本班平均分的同学为“口语王”.(1)记甲班“口语王”人数为m ,乙班“口语王”人数为n ,比较m ,n 的大小;(2)随机从“口语王”中选取2人,记X 为来自甲班“口语王”的人数,求X 的分布列和期望. 解 (1)因为x 甲=60+72+75+77+80+80+84+88+91+9310=80,所以m =4,x 乙=61+64+70+72+73+85+86+88+94+9710=79,所以n =5,所以m <n .(2)X 取0,1,2,所以P (X =0)=C 04C 25C 29=518,P (X =1)=C 14C 15C 29=59,P (X =2)=C 24C 05C 29=16,所以X 的分布列为所以E (X )=0×518+1×59+2×16=89.2.(2017届重庆市第一中学月考)为了解我校2017级本部和大学城校区的学生是否愿意参加自主招生培训的情况,对全年级2 000名高三学生进行了问卷调查,统计结果如下表:(1)若从愿意参加自主招生培训的同学中按分层抽样的方法抽取15人,则大学城校区应抽取几人;(2)现对愿意参加自主招生的同学组织摸底考试,考试共有5道题,每题20分,对于这5道题,考生“如花姐”完全会答的有3题,不完全会的有2道,不完全会的每道题她得分S 的概率满足:P (S =6k )=4-k6,k =1,2,3,假设解答各题之间没有影响,①对于一道不完全会的题,求“如花姐”得分的期望E (S ); ②试求“如花姐”在本次摸底考试中总得分的期望. 解 (1)大学城校区应抽取15×80220+80=4(人).(2)①由题知:对一道不完全会的题,“如花姐”得分的分布列为P (S =6k )=4-k6,k =1,2,3,即所以对于一道不完全会的题,“如花姐”得分的期望为 E (S )=6×12+12×13+18×16=10.②记ξ为“如花姐”做2道不完全会的题的得分总和, 则ξ=12,18,24,30,36, P (ξ=12)=12×12=14;P (ξ=18)=12×13×2=13;P (ξ=24)=12×16×2+13×13=518;P (ξ=30)=13×16×2=19;P (ξ=36)=16×16=136;E (ξ)=12×14+18×13+24×518+30×19+36×136=20.所以“如花姐”最后得分的期望为20×3+E (ξ)=80.3.(2017·云南大理检测)某中学拟在高一下学期开设游泳选修课,为了解高一学生喜欢游泳是否与性别有关,该学校对100名高一新生进行了问卷调查,得到如下列联表:已知在这100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为35.(1)请将上述列联表补充完整:并判断是否有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关?并说明你的理由;(2)针对问卷调查的100名学生,学校决定从喜欢游泳的人中按分层抽样的方法随机抽取6人成立游泳科普知识宣传组,并在这6人中任选2人作为宣传组的组长,设这两人中男生人数为X ,求X 的分布列和期望. 下面的临界值表仅供参考:参考公式:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),其中n =a +b +c +d .解 (1)因为从100人中随机抽取1人抽到喜欢游泳的学生的概率为35,所以喜欢游泳的学生人数为100×35=60.其中女生有20人,则男生有40人,列联表补充如下:因为K 2=100(40×30-20×10)260×40×50×50≈16.67>10.828.所以有99.9%的把握认为喜欢游泳与性别有关.(2)喜欢游泳的共60人,按分层抽样抽取6人,则每个个体被抽到的概率均为110,从而需抽取男生4人,女生2人. 故X 的所有可能取值为0,1,2. P (X =0)=C 22C 26=115,P (X =1)=C 14C 12C 26=815,P (X =2)=C 24C 26=615=25,所以X 的分布列为E (X )=0×115+1×815+2×25=43.4.(2017·全国Ⅰ)为了监控某种零件的一条生产线的生产过程,检验员每天从该生产线上随机抽取16个零件,并测量其尺寸(单位:cm).根据长期生产经验,可以认为这条生产线正常状态下生产的零件的尺寸服从正态分布N (μ,σ2).(1)假设生产状态正常,记X 表示一天内抽取的16个零件中其尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件数,求P (X ≥1)及X 的期望;(2)一天内抽检零件中,如果出现了尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件,就认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查. (ⅰ)试说明上述监控生产过程方法的合理性; (ⅱ)下面是检验员在一天内抽取的16个零件的尺寸: 9.95 10.12 9.96 9.96 10.01 9.92 9.98 10.04 10.26 9.91 10.13 10.02 9.22 10.04 10.05 9.95 经计算得x -=116∑i =116x i =9.97,s =116∑i =116(x i -x -)2=116(∑i =116x 2i -16x -2)≈0.212,其中x i 为抽取的第i 个零件的尺寸,i =1,2, (16)用样本平均数x -作为μ的估计值μ^,用样本标准差s 作为σ的估计值σ^,利用估计值判断是否需对当天的生产过程进行检查?剔除(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外的数据,用剩下的数据估计μ和σ(精确到0.01).附:若随机变量Z 服从正态分布N (μ,σ2),则P (μ-3σ<Z <μ+3σ)=0.997 4,0.997 416≈0.959 2,0.008≈0.09.解 (1)抽取的一个零件的尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之内的概率为0.997 4,从而零件的尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的概率为0.002 6,故X ~B (16,0.002 6). 因此P (X ≥1)=1-P (X =0)=1-0.997 416≈0.040 8. X 的期望E (X )=16×0.002 6=0.041 6.(2)(ⅰ)如果生产状态正常,一个零件尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的概率只有0.002 6,一天内抽取的16个零件中,出现尺寸在(μ-3σ,μ+3σ)之外的零件的概率只有0.040 8,发生的概率很小,因此一旦发生这种情况,就有理由认为这条生产线在这一天的生产过程可能出现了异常情况,需对当天的生产过程进行检查,可见上述监控生产过程的方法是合理的.(ⅱ)由x =9.97,s ≈0.212,得μ的估计值μ^=9.97,σ的估计值σ^=0.212,由样本数据可以看出有一个零件的尺寸在(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外,因此需对当天的生产过程进行检查. 剔除(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外的数据9.22,剩下数据的平均数为115×(16×9.97-9.22)=10.02.因此μ的估计值为10.02.∑i =116x 2i =16×0.2122+16×9.972≈1 591.134. 剔除(μ^-3σ^,μ^+3σ^)之外的数据9.22,剩下数据的样本方差为115×(1 591.134-9.222-15×10.022)≈0.008,因此σ的估计值为0.008≈0.09.5.(2017·重庆市调研)为了研究家用轿车在高速公路上的车速情况,交通部门随机对50名家用轿车驾驶员进行调查,得到其在高速公路上行驶时的平均车速情况为:在30名男性驾驶员中,平均车速超过100 km /h 的有20人,不超过100 km/h 的有10人.在20名女性驾驶员中,平均车速超过100 km /h 的有5人,不超过100 km/h 的有15人.(1)完成下面的列联表,并判断是否有99.5%的把握认为平均车速超过100 km/h 的人与性别有关;(2)以上述数据样本来估计总体,现从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取3辆,记这3辆车中驾驶员为女性且车速不超过100 km/h 的车辆数为ξ,若每次抽取的结果是相互独立的,求ξ的分布列和期望.参考公式:K 2=n (ad -bc )2(a +b )(c +d )(a +c )(b +d ),其中n =a +b +c +d .参考数据:解 (1)∵K 2=50(20×15-10×5)230×20×25×25=253≈8.333>7.879,∴有99.5%的把握认为平均车速超过100 km/h 与性别有关.(2)根据样本估计总体的理想,从高速公路上行驶的大量家用轿车中随机抽取1辆,驾驶员为女性且车速不超过100 km/h 的车辆的概率为1550=310.∴ξ的可能取值为0,1,2,3,且ξ~B ⎝⎛⎭⎫3,310, ∴P (ξ=0)=C 03⎝⎛⎭⎫3100⎝⎛⎭⎫7103=3431 000, P (ξ=1)=C 13⎝⎛⎭⎫3101⎝⎛⎭⎫7102=4411 000, P (ξ=2)=C 23⎝⎛⎭⎫3102⎝⎛⎭⎫7101=1891 000,P (ξ=3)=C 33⎝⎛⎭⎫3103⎝⎛⎭⎫7100=271 000, ∴ξ的分布列为E (ξ)=0×3431 000+1×4411 000+2×1891 000+3×271 000=910=0.9或E (ξ)=np =3×310=0.9.6.(2017届湖南株州模拟)某市对某环城快速车道进行限速,为了调查该道路车速情况,于某个时段随机对100辆车的速度进行取样,测量的车速制成如下条形图:经计算:样本的平均值μ=85,标准差σ=2.2,以频率值作为概率的估计值.已知车速过慢与过快都被认为是需矫正速度,现规定车速小于μ-3σ或车速大于μ+2σ是需矫正速度. (1)从该快速车道上所有车辆中任取1个,求该车辆是需矫正速度的概率; (2)从样本中任取2个车辆,求这2个车辆均是需矫正速度的概率;(3)从该快速车道上所有车辆中任取2个,记其中是需矫正速度的个数为ξ,求ξ的分布列和期望.解 (1)记事件A 为“从该快速车道上所有车辆中任取1个,该车辆是需矫正速度”. 因为μ-3σ=78.4,μ+2σ=89.4, 由样本条形图可知,所求的概率为P (A )=P (x <μ-3σ)+P (x >μ+2σ)=P (x <78.4)+P (x >89.4) =1100+4100=120. (2)记事件B 为“从样本中任取2个车辆,这2个车辆均是需矫正速度”.由题设可知,样本容量为100,又需矫正速度个数为5,故所求概率为P (B )=C 25C 2100=1495.(3)需矫正速度的个数ξ服从二项分布,即ξ~B ⎝⎛⎭⎫2,120, 所以P ()ξ=0=C 02⎝⎛⎭⎫1200⎝⎛⎭⎫19202=361400, P ()ξ=1=C 12⎝⎛⎭⎫1201⎝⎛⎭⎫19201=19200,P ()ξ=2=C 22⎝⎛⎭⎫1202⎝⎛⎭⎫19200=1400, 因此ξ的分布列为由ξ~B ⎝⎛⎭⎫2,120知,期望E (ξ)=2×120=110.。
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压轴大题突破练1.导 数1.(2017·安徽“皖南八校”联考)已知函数f (x )=e x -ax 2-2ax -1. (1)当a =1时,求曲线y =f (x )在点(-1,f (-1))处的切线方程; (2)当x >0时,f (x )>0恒成立,求实数a 的取值范围. 解 (1)当a =1时,f (x )=e x -x 2-2x -1,f (-1)=1e ,所以切点坐标为⎝⎛⎭⎫-1,1e ,f ′(x )=e x -2x -2, 所以f ′(-1)=1e,故曲线y =f (x )在点(-1,f (-1))处的切线方程为y -1e =1e []x -(-1),即y =1e x +2e .(2)f (x )=e x -ax 2-2ax -1求导得f ′(x )=e x -2ax -2a , 令g (x )=f ′(x )=e x -2ax -2a ,则g ′(x )=e x -2a (x >0). ①当2a ≤1,即a ≤12时,g ′(x )=e x -2a >1-2a ≥0,所以g (x )=f ′(x )=e x -2ax -2a 在(0,+∞)上为增函数, g (x )>g (0)=1-2a ≥0,即g (x )=f ′(x )≥0,所以f (x )=e x -ax 2-2ax -1在(0,+∞)上为增函数, 所以f (x )>f (0)=1-0-0-1=0,故a ≤12时符合题意.②当2a >1,即a >12时,令g ′(x )=e x -2a =0,得x =ln 2a >0,当x ∈(0,ln 2a )时,g (x )<g (0)=1-2a <0,即f ′(x )<0,所以f (x )在(0,ln 2a )上为减函数,所以f (x )<f (0)=0,与条件矛盾,故舍去. 综上,a 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,12. 2.(2017·广东惠州调研)已知函数f (x )=x 2-(a -2)x -a ln x (a ∈R ). (1)求函数y =f (x )的单调区间;(2)当a =1时,证明:对任意的x >0,f (x )+e x >x 2+x +2. (1)解 函数f (x )的定义域是(0,+∞),f ′(x )=2x -(a -2)-a x =2x 2-(a -2)x -a x =(x +1)(2x -a )x.当a ≤0时,f ′(x )>0对任意x ∈(0,+∞)恒成立, 所以函数f (x )在区间(0,+∞)上单调递增. 当a >0时,由f ′(x )>0,得x >a2,由f ′(x )<0,得0<x <a2,所以函数f (x )在区间⎝⎛⎭⎫a 2,+∞上单调递增,在区间⎝⎛⎭⎫0,a2上单调递减. (2)证明 当a =1时,f (x )=x 2+x -ln x ,要证明f (x )+e x >x 2+x +2, 只需证明e x -ln x -2>0,设g (x )=e x -ln x -2, 则问题转化为证明对任意的x >0,g (x )>0, 令g ′(x )=e x -1x =0,得e x =1x,容易知道该方程有唯一解,不妨设为x 0,则x 0满足0e x =1x 0,当x 变化时,g ′(x )和g (x )的变化情况如下表:g (x )min =g (x 0)=0x e -ln x 0-2=1x 0+x 0-2,因为x 0>0,且x 0≠1,所以g (x )min >21-2=0,因此不等式得证. 3.(2017·荆、荆、襄、宜四地七校联考)已知函数f (x )=ln x -x . (1)求函数f (x )的单调区间;(2)若方程f (x )=m (m <-2)有两个相异实根x 1,x 2,且x 1<x 2,证明:x 1·x 22<2. (1)解 f (x )=ln x -x 的定义域为(0,+∞), f ′(x )=1x -1=1-x x=0⇒x =1,当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0,所以y =f (x )在(0,1)上单调递增, 当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )<0,所以y =f (x )在(1,+∞)上单调递减. (2)证明 由(1)可知,f (x )=m 的两个相异实根x 1,x 2满足ln x -x -m =0, 且0<x 1<1,x 2>1,ln x 1-x 1-m =ln x 2-x 2-m =0,由题意可知ln x 2-x 2=m <-2<ln 2-2,又由(1)可知f (x )=ln x -x 在(1,+∞)上单调递减, 故x 2>2,所以0<x 1<1,0<2x 22<1.令g (x )=ln x -x -m ,则g (x 1)-g ⎝⎛⎭⎫2x 22=(ln x 1-x 1)-⎝⎛⎭⎫ln 2x 22-2x 22=(ln x 2-x 2)-(ln2x 22-2x 22)=-x 2+2x 22+3ln x 2-ln 2, 令h (t )=-t +2t2+3ln t -ln 2(t >2),则h ′(t )=-1-4t 3+3t =-t 3+3t 2-4t 3=-(t -2)2(t +1)t 3.当t >2时,h ′(t )<0,h (t )在(2,+∞)上单调递减,所以h (t )<h (2)=2ln 2-32<0.所以当x 2>2时,g (x 1)-g ⎝⎛⎭⎫2x 22<0,即g (x 1)<g ⎝⎛⎭⎫2x 22, 因为0<x 1<1,0<2x 22<1,g (x )在(0,1)上单调递增,所以x 1<2x 22,故x 1·x 22<2. 综上所述,x 1·x 22<2.4.(2017届重庆市一中月考)已知函数f (x )=a ln x -ax -3(a ∈R ). (1)当a >0时,求函数f (x )的单调区间;(2)若函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°,且函数g (x )=12x 2+nx +mf ′(x )(m ,n ∈R ),当且仅当在x =1处取得极值,其中f ′(x )为f (x )的导函数,求m 的取值范围.解 (1)f ′(x )=a (1-x )x(x >0),当a >0时,令f ′(x )>0,得0<x <1, 令f ′(x )<0,得x >1,故函数f (x )的单调递增区间为(0,1),单调递减区间为(1,+∞). (2)因为函数y =f (x )的图象在点(2,f (2))处的切线的倾斜角为45°, 则f ′(2)=1,即a =-2, 所以g (x )=12x 2+nx +m ⎝⎛⎭⎫2-2x ,所以g ′(x )=x +n +2m x 2=x 3+nx 2+2mx 2,因为g (x )在x =1处有极值,故g ′(1)=0,从而可得n =-1-2m , 则g ′(x )=x 3+nx 2+2m x 2=(x -1)(x 2-2mx -2m )x 2,又因为g (x )仅在x =1处有极值,所以x 2-2mx -2m ≥0在(0,+∞)上恒成立,当m >0时,-2m <0,易知∃x 0∈(0,+∞),使得x 20-2mx 0-2m <0, 所以m >0不成立,故m ≤0,当m ≤0且x ∈(0,+∞)时,x 2-2mx -2m ≥0恒成立, 所以m ≤0.综上,m 的取值范围是(-∞,0].5.(2017·湖北沙市联考)已知函数f (x )=e -x (ln x -2k )(k 为常数,e =2.718 28…是自然对数的底数),曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与y 轴垂直. (1)求f (x )的单调区间;(2)设g (x )=1-x (ln x +1)e x,对任意x >0,证明:(x +1)·g (x )<e x +e x -2. (1)解 因为f ′(x )=1x-ln x +2k e x (x >0),由已知得f ′(1)=1+2k e =0,所以k =-12.所以f ′(x )=1x -ln x -1e x,设k (x )=1x -ln x -1,则k ′(x )=-1x 2-1x <0在(0,+∞)上恒成立, 即k (x )在(0,+∞)上单调递减,由k (1)=0知,当0<x <1时,k (x )>0,从而f ′(x )>0, 当x >1时,k (x )<0,从而f ′(x )<0.综上可知,f (x )的单调递增区间是(0,1),单调递减区间是(1,+∞).(2)证明 因为x >0,要证原式成立即证g (x )e x <1+e-2x +1成立.当x ≥1时,由(1)知g (x )≤0<1+e-2成立;当0<x <1时,e x >1,且由(1)知,g (x )>0,所以g (x )=1-x ln x -xe x <1-x ln x -x ,设F (x )=1-x ln x -x ,x ∈(0,1),则F ′(x )=-(ln x +2), 当x ∈(0,e -2)时,F ′(x )>0,当x ∈(e -2,1)时,F ′(x )<0,所以当x =e-2时,F (x )取得最大值F (e -2)=1+e -2,所以g (x )<F (x )≤1+e -2,即当0<x <1时,g (x )<1+e -2.①综上所述,对任意x >0,g (x )<1+e -2恒成立.令G (x )=e x -x -1(x >0),则G ′(x )=e x -1>0恒成立,所以G (x )在(0,+∞)上单调递增, G (x )>G (0)=0恒成立,即e x >x +1>0, 即0<1e x <1x +1.②当x ≥1时,有g (x )e x ≤0<1+e -2x +1;当0<x <1时,由①②式,g (x )e x <1+e-2x +1.综上所述,当x >0时,g (x )e x <1+e-2x +1成立,故原不等式成立.6.(2017·西安模拟)已知函数f (x )=⎝⎛⎭⎫k +4k ln x +4-x2x ,其中常数k >0. (1)讨论f (x )在(0,2)上的单调性;(2)当k ∈[4,+∞)时,若曲线y =f (x )上总存在相异的两点M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),使曲线y =f (x )在M ,N 两点处的切线互相平行,试求x 1+x 2的取值范围. 解 (1)由已知得,f (x )的定义域为(0,+∞),且f ′(x )=k +4k x -x 2+4x 2=-x 2-⎝⎛⎭⎫k +4k x +4x 2=-(x -k )⎝⎛⎭⎫x -4k x 2(k >0). ①当0<k <2时,4k >k >0,且4k>2,所以x ∈(0,k )时,f ′(x )<0;x ∈(k ,2)时,f ′(x )>0. 所以函数f (x )在(0,k )上是减函数,在(k ,2)上是增函数; ②当k =2时,4k =k =2,f ′(x )<0在区间(0,2)内恒成立,所以f (x )在(0,2)上是减函数; ③当k >2时,0<4k <2,k >4k,所以当x ∈⎝⎛⎭⎫0,4k 时,f ′(x )<0;x ∈⎝⎛⎭⎫4k ,2时,f ′(x )>0, 所以函数在⎝⎛⎭⎫0,4k 上是减函数,在⎝⎛⎭⎫4k ,2上是增函数. (2)由题意,可得f ′(x 1)=f ′(x 2),x 1x 2>0且x 1≠x 2, 即k +4k x 1-4x 21-1=k +4k x 2-4x 22-1,化简得,4(x 1+x 2)=⎝⎛⎭⎫k +4k x 1x 2. 由x 1x 2<⎝⎛⎭⎫x 1+x 222,得4(x 1+x 2)<⎝⎛⎭⎫k +4k ⎝⎛⎭⎫x 1+x 222,即(x 1+x 2)>16k +4k对k ∈[4,+∞)恒成立,令g (k )=k +4k ,则g ′(k )=1-4k 2=k 2-4k2>0对k ∈[4,+∞)恒成立.所以g (k )在[4,+∞)上是增函数,则g (k )≥g (4)=5, 所以16k +4k ≤165,所以(x 1+x 2)>165,故x 1+x 2的取值范围为⎝⎛⎭⎫165,+∞.。
全国通用2018版高考数学总复习考前三个月解答题滚动练1理.doc
解答题滚动练11.(2017届长郡中学模拟)四边形如%如图所示,已知AB=BC=CD=2, AD=2^3.(1)求/cos A~cos。
的值;(2)记△姗与△助的面积分别是S与&,求击+&的最大值.解⑴在△刃及?中,BD=A^+A〃—2AB・AD COS,=16一8也COS A,在△冏%中,BB=BO,CB—2BC,CD COS C=8—8COS C,所以漆cos A—cos C=l.(2)依题意强=£朋•应色比勺=12 —12cosW• 6Z^sin七 =4—4cos/所以 5?+&=12 — 12cos粉+4—4COS2C— 16—4(cos C~\~ 1)2—4cos2f =—Scos2^—8cos 61+12 = —8^cos C+^+14,因为2^ —2V刃V4,所以 8—8cos C= BBW (16 —16).解得一IVcos CVy^ —],所以5?+&W14,当cos C=一§时取等号,即§+戎的最大值为14.2.已知等差数列{aj的公差为2,前刀项和为&且S, Si,但成等比数列.(1)求数列{aJ的通项公式;(2)设G+D (a+5),数列{如}的前〃项和为I,求证:T n<-⑴解L.等差数列{&}的公差为2,前”项和为,. 〃(刀一1) 2・・ &=刀31+ 言d-—- n n~\~nai....s, &, S成等比数列,1 - 5 -1 -2 +- 1 - 1 -3 +- 1 - 1 - 4+- 1 - 21 +刀.•.&=&・BP (22—2+2ai )2=ai •(妒—4+4戚,化为(l + ai )2=ai (3 + ai ),解得 ai = l.31+(72— 1) d=l+2 (〃一 1) =2/1— 1.⑵证明由⑴可得&=2刀—1,则勿=(&,+ i )(&+5)(2〃—1 + 1)(2〃—1 + 5厂 〃(〃+2厂 d2刀+3 2 (刀+1)(刀+2)V/?eN*,2刀+3.•.2(〃+1) (〃+2)>°'3 2 刀+3 3 口口 3...「2(〃+1) (〃+2)3 即综上所述,3. 如图,在三棱柱 ABC-A^G 中,侧面 ACQAyL 底面/WG ZA l AC=60° , AC=2AA l = 4, 点D, £分别是WC 的中点.⑴证明:庞〃平面43C ;(2)若AB=2, ZBAC=60° ,求直线庞与平面ABB.A,所成角的正弦值.⑴证明取花的中点凡连接庭7, EF,... 0是死的中点,EF//AB,ABC —AiBC 是三棱柱,AB// AB,:.EF// AB,:.涉'〃平面AW,〃是的中点,1- 1一刀 +0,DF 〃 A 、C,:.班〃平面A^C.又 EFC DF= F,平面奶'〃平面ABC, :.庞〃平面ABC.(2)解 过点4作AO±AC,垂足为0,连接0B,•..侧面ACGA1底面ABC,:.40_L 平面如...AOLOB, AxOLOC.VZAJC=60° , 04 = 2,0A=\, 0A=y[3,':AB=2, ZOAB=60° ,由余弦定理,得0^=0A + Aff-20A • ABcosZBAC=3,:.0B=y[3, ZAOB=90° ,OB LAC,分别以站,OC, <21所在直线为x 轴,y 轴,z 轴,建立如图所示的空间直角坐标系。
2018版考前三个月高考数学理科全国通用总复习文档:解答题滚动练8 含解析 精品
解答题滚动练81.在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知cos 2A +32=2cos A .(1)求角A 的大小;(2)若a =1,求△ABC 的周长l 的取值范围. 解 (1)根据倍角公式cos 2x =2cos 2x -1, 得2cos 2A +12=2cos A ,即4cos 2A -4cos A +1=0, 所以(2cos A -1)2=0,所以cos A =12,又因为0<A <π,所以A =π3.(2)根据正弦定理a sin A =b sin B =csin C ,得b =23sin B ,c =23sin C , 所以l =1+b +c =1+23(sin B +sin C ), 因为A =π3,所以B +C =2π3,所以l =1+23⎣⎡⎦⎤sin B +sin ⎝⎛⎭⎫2π3-B =1+2sin ⎝⎛⎭⎫B +π6, 因为0<B <2π3,所以l ∈(2,3].2.某市对贫困家庭自主创业给予小额贷款补贴,每户贷款额为2万元,贷款期限有6个月、12个月、18个月、24个月、36个月五种,这五种贷款期限政府分别需要补助200元、300元、300元、400元、400元,从2016年享受此项政策的困难户中抽取了100户进行了调查统计,其贷款期限的频数如下表:以上表各种贷款期限的频率作为2017年贫困家庭选择各种贷款期限的概率.(1)某小区2017年共有3户准备享受此项政策,计算其中恰有两户选择贷款期限为12个月的概率;(2)设给享受此项政策的某困难户补贴为ξ元,写出ξ的分布列,若预计2017年全市有3.6万户享受此项政策,估计2017年该市共要补贴多少万元.解(1)由已知一困难户选择贷款期限为12个月的概率是0.4,所以小区2017年准备享受此项政策的3户恰有两户选择贷款期限为12个月的概率是P1=C23×0.42×0.6=0.288.(2)P(ξ=200)=0.2,P(ξ=300)=0.6,P(ξ=400)=0.2,所以ξ的分布列是E(ξ)=200×0.2+300×0.6+400×0.2=300.所以估计2017年该市共要补贴1 080万元.3.(2017·北京丰台二模)如图所示的几何体中,四边形ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AB=2AD =2,∠DAB=60°,四边形CDEF为正方形,平面CDEF⊥平面ABCD.(1)若点G是棱AB的中点,求证:EG∥平面BDF;(2)求直线AE与平面BDF所成角的正弦值;(3)在线段FC上是否存在点H,使平面BDF⊥平面HAD?若存在,求FHHC的值;若不存在,请说明理由.(1)证明由已知得EF∥CD,且EF=CD.因为四边形ABCD为等腰梯形,所以有BG∥CD.因为G是棱AB的中点,所以BG=CD.所以EF∥BG,且EF=BG,故四边形EFBG为平行四边形,所以EG∥FB.因为FB⊂平面BDF,EG⊄平面BDF,所以EG∥平面BDF.(2)解因为四边形CDEF为正方形,所以ED⊥DC.因为平面CDEF⊥平面ABCD,平面CDEF∩平面ABCD=DC,DE⊂平面CDEF,所以ED⊥平面ABCD.在△ABD中,因为∠DAB=60°,AB=2AD=2,所以由余弦定理,得BD=3,所以AD⊥BD.在等腰梯形ABCD中,可得DC=CB=1.如图,以D 为原点,以DA ,DB ,DE 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴,建立空间直角坐标系,则D (0,0,0),A (1,0,0),E (0,0,1),B (0,3,0),F ⎝⎛⎭⎫-12,32,1,所以AE →=(-1,0,1),DF →=⎝⎛⎭⎫-12,32,1,DB →=(0,3,0).设平面BDF 的法向量为n =(x ,y ,z ), 由⎩⎪⎨⎪⎧n ·DB →=0,n ·DF →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧3y =0,-12x +32y +z =0, 取z =1,则x =2,y =0, 得n =(2,0,1).设直线AE 与平面BDF 所成的角为θ,则sin θ=|cos 〈AE →,n 〉|=|AE →·n ||AE →|| n |=1010,所以AE 与平面BDF 所成的角的正弦值为1010. (3)解 线段FC 上不存在点H ,使平面BDF ⊥平面HAD .理由如下: 假设线段FC 上存在点H ,设H ⎝⎛⎭⎫-12,32,t (0≤t ≤1),则DH →=⎝⎛⎭⎫-12,32,t ,设平面HAD 的法向量为m =(a ,b ,c ), 由⎩⎪⎨⎪⎧ m ·DA →=0,m ·DH →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧a =0,-12a +32b +tc =0, 取c =1,则a =0,b =-23t ,得m =⎝⎛⎭⎫0,-23 t ,1.要使平面BDF ⊥平面HAD ,只需m ·n =0, 即2×0-23t ×0+1×1=0,此方程无解. 所以线段FC 上不存在点H ,使平面BDF ⊥平面HAD .4.已知函数f (x )=a ln x +b (a ,b ∈R ),曲线f (x )在x =1处的切线方程为x -y -1=0. (1)求a ,b 的值;(2)证明:f (x )+1x≥1;(3)已知满足x ln x =1的常数为k .令函数g (x )=m e x +f (x )(其中e 是自然对数的底数,e =2.718 28…),若x =x 0是g (x )的极值点,且g (x )≤0恒成立,求实数m 的取值范围. (1)解 f (x )的导函数f ′(x )=ax,由曲线f (x )在x =1处的切线方程为x -y -1=0,知f ′(1)=1,f (1)=0,所以a =1,b =0. (2)证明 令u (x )=f (x )+1x -1=ln x +1x -1,则u ′(x )=1x -1x 2=x -1x2,当0<x <1时,u ′(x )<0,u (x )单调递减;当x >1时,u ′(x )>0,u (x )单调递增,所以当x =1时,u (x )取得极小值,也即最小值,该最小值为u (1)=0,所以u (x )≥0,即不等式f (x )+1x ≥1成立.(3)解 函数g (x )=m e x +ln x (x >0), 则g ′(x )=m e x +1x,当m ≥0时,g ′(x )>0,函数g (x )在(0,+∞)上单调递增,g (x )无极值,不符合题意; 当m <0时,由g ′(x )=m e x +1x =0,得e x =-1mx,结合y =e x ,y =-1mx 在(0,+∞)上的图象可知,关于x 的方程m e x +1x =0一定有解,其解为x 0(x 0>0),且当0<x <x 0时,g ′(x )>0,g (x )在(0,x 0)内单调递增; 当x >x 0时,g ′(x )<0,g (x )在(x 0,+∞)内单调递减. 则x =x 0是函数g (x )的唯一极值点,也是它的唯一最大值点, x =x 0也是g ′(x )=0在(0,+∞)上的唯一零点, 即m 0e x=-1x 0,则m =-10e x x 0.所以g (x )max =g (x 0)=m 0e x+ln x 0=-1x 0+ln x 0.由于g (x )≤0恒成立,则g (x )max ≤0, 即-1x 0+ln x 0≤0,(*)考查函数h (x )=ln x -1x ,则h ′(x )=1x +1x2>0,所以h (x )为(0,+∞)上的增函数,且h ⎝⎛⎭⎫1e =-1-e <0,h (e)=1-1e>0,又常数k 满足k ln k =1,即-1k +ln k =0,所以k 是方程-1x 0+ln x 0=0的唯一根,于是不等式(*)的解为x 0≤k ,又函数t (x )=-1e x x (x >0)为增函数,故m =-10e x x 0≤-1e k k ,所以m 的取值范围是⎝⎛⎦⎤-∞,-1e k k .。
2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习:解答题滚动练6 Word版含解析
解答题滚动练61.已知函数f (x )=cos 2x +2sin 2x +2sin x .(1)将函数f (2x )的图象向右平移π6个单位长度得到函数g (x )的图象,若x ∈⎣⎡⎦⎤π12,π2,求函数g (x )的值域;(2)已知a ,b ,c 分别为△ABC 中角A ,B ,C 的对边,且满足b =2,B ∈⎝⎛⎭⎫0,π2,f (A )=2+1,3a =2b sin A ,求△ABC 的面积.解 f (x )=cos 2x +2sin 2x +2sin x =cos 2x +(1-cos 2x )+2sin x =1+2sin x . (1)平移可得g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1, ∵x ∈⎣⎡⎦⎤π12,π2, ∴2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-π6,2π3, 当x =π12时,g (x )min =0;当x =5π12时,g (x )max =3,∴所求值域为[0,3].(2)由已知3a =2b sin A 及正弦定理,得3sin A =2sin B sin A , ∴sin B =32. ∵0<B <π2,∴B =π3,由f (A )=2+1,得sin A =22, 由正弦定理,得a =263<b ,从而A =π4,∴S △ABC =12ab sin C =12×263×2×6+24=3+33.2.在等差数列{a n }中,公差d ≠0,a 1=1,且a 1,a 2,a 5成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n3n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)由a 1,a 2,a 5成等比数列知,a 22=a 1a 5,即(a 1+d )2=a 1(a 1+4d ),即d 2=2a 1d , 又d ≠0,a 1=1,解得d =2,故a n =2n -1. (2)b n =2n -13n ,则T n =13+332+533+…+2n -13n ,① 由①式两边×13,有13T n =132+333+534+…+2n -13n 1,②由①-②,得23T n =13+232+233+…+23n -2n -13n +1⇒23T n =13+232⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n -11-13-2n -13n +1,化简得T n =1-n +13n .3.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为平行四边形,AP =AB =AC =a ,AD =2a ,P A ⊥底面ABCD.(1)求证:平面PCD ⊥平面P AC ;(2)在棱PC 上是否存在一点E ,使得二面角B -AE -D 的平面角的余弦值为-63?若存在,求出λ=CECP的值;若不存在,请说明理由.(1)证明 在△ACD 中,AC =a ,CD =a ,AD =2a , 由勾股定理得CD ⊥AC , ∵P A ⊥底面ABCD , ∴P A ⊥CD ,又AC ⊂平面P AC ,P A ⊂平面P AC ,P A ∩AC =A , ∴CD ⊥平面P AC . 又∵CD ⊂平面PCD , ∴平面PCD ⊥平面P AC .(2)解 由(1)知,AB ⊥AC ,又P A ⊥底面ABCD ,∴以A 为原点,AB ,AC ,AP 所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立如图所示坐标系,。
2018考前三个月高考数学理科总复习训练题:——解答题滚动练3 含答案
解答题滚动练31.(2017·镇江期末)已知向量m =(cos α,-1),n =(2,sin α),其中α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,且m ⊥n .(1)求cos2α的值; (2)若sin(α-β)=1010,且β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,求角β的大小.解 方法一 (1)由m ⊥n ,得2cos α-sin α=0,所以sin α=2cos α,代入cos 2α+sin 2α=1,得5cos 2α=1,且α∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则cos α=55,sin α=255, 则cos2α=2cos 2α-1=2×⎝⎛⎭⎪⎫552-1=-35. (2)由α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,得α-β∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2.又sin(α-β)=1010,则cos(α-β)=31010. 则sin β=sin[α-(α-β)]=sin αcos(α-β)-cos αsin(α-β)=255×31010-55×1010=22. 因为β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,所以β=π4.方法二 (1)由m ⊥n ,得2cos α-sin α=0,tan α=2,故cos2α=cos 2α-sin 2α=cos 2α-sin 2αcos 2α+sin 2α=1-tan 2α1+tan 2α=1-41+4=-35. (2)由(1)知,2cos α-sin α=0,且cos 2α+sin 2α=1,α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,β∈⎝⎛⎭⎪⎫0,π2,则sin α=255,cos α=55,以下同方法一(2).2.如图,在四棱锥P -ABCD 中,AB ⊥平面PAD ,DC ∥AB ,DC =2AB ,E 为棱PA 上一点. (1)设O 为AC 与BD 的交点,若PE =2AE ,求证:OE ∥平面PBC ; (2)若DE ⊥AP ,求证:PB ⊥DE .证明 (1)在△AOB 与△COD 中, 因为DC ∥AB ,DC =2AB ,所以AO CO =AB CD =12, 又因为PE =2AE ,所以在△APC 中,有AO CO =AE PE =12,则OE ∥PC . 又因为OE ⊄平面PBC ,PC ⊂平面PBC ,所以OE ∥平面PBC . (2)因为AB ⊥平面PAD ,DE ⊂平面PAD , 所以AB ⊥DE .又因为AP ⊥DE ,AB ⊂平面PAB ,AP ⊂平面PAB ,AP ∩AB =A , 所以DE ⊥平面PAB ,又PB ⊂平面PAB ,所以DE ⊥PB .3.已知某食品厂需要定期购买食品配料,该厂每天需要食品配料200千克,配料的价格为1.8元/千克,每次购买配料需支付运费236元.每次购买来的配料还需支付保管费用,其标准如下:7天以内(含7天),无论重量多少,均按10元/天支付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克支付.(1)当9天购买一次配料时,求该厂用于配料的保管费用P 是多少元?(2)设该厂x 天购买一次配料,求该厂在这x 天中用于配料的总费用y (元)关于x 的函数关系式,并求该厂多少天购买一次配料才能使平均每天支付的费用最少?解 (1)当9天购买一次时,该厂用于配料的保管费用P =70+0.03×200×(1+2)=88(元). (2)①当0<x ≤7时,y =360x +10x +236=370x +236, ②当x >7时,y =360x +236+70+6[(x -7)+(x -8)+…+2+1]=3x 2+321x +432∴y =⎩⎪⎨⎪⎧370x +236,0<x ≤7,3x 2+321x +432,x >7.∴设该厂x 天购买一次配料平均每天支付的费用为f (x )元. f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧370x +236x ,0<x ≤7,3x 2+321x +432x,x >7.当0<x ≤7时,f (x )=370+236x ,当且仅当x =7时f (x )有最小值28267≈404(元),当x >7时,f (x )=3x 2+321x +432x=3⎝ ⎛⎭⎪⎫x +144x +321≥393,当且仅当x =12时取等号.∵393<404,∴当x =12时f (x )有最小值393元.4.已知函数f (x )=2ln x -x 2+ax (a ∈R ).(1)当a =2时,求f (x )的图象在x =1处的切线方程;(2)若函数g (x )=f (x )-ax +m 在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个零点,求实数m 的取值范围;(3)若函数f (x )的图象与x 轴有两个不同的交点A (x 1,0),B (x 2,0),且0<x 1<x 2,求证:f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<0(其中f ′(x )是f (x )的导函数). (1)解 当a =2时,f (x )=2ln x -x 2+2x ,f ′(x )=2x-2x +2,切点坐标为(1,1),切线的斜率k =f ′(1)=2,则切线方程为y -1=2(x -1),即y =2x -1. (2)解 g (x )=2ln x -x 2+m ,则g ′(x )=2x -2x =-2(x +1)(x -1)x,∵x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e ,故g ′(x )=0时,x =1.当1e <x <1时,g ′(x )>0;当1<x <e 时,g ′(x )<0.故g (x )在x =1处取得极大值g (1)=m -1.又g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =m -2-1e 2,g (e)=m +2-e 2,g (e)-g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =4-e 2+1e 2<0,则g (e)<g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e ,所以g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上的最小值为g (e). g (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤1e ,e 上有两个零点的条件是⎩⎪⎨⎪⎧g (1)=m -1>0,g ⎝ ⎛⎭⎪⎫1e =m -2-1e 2≤0,解得1<m ≤2+1e 2,所以实数m 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤1,2+1e 2.(3)证明 因为f (x )的图象与x 轴交于两个不同的点A (x 1,0),B (x 2,0),所以方程2ln x -x 2+ax =0的两个根为x 1,x 2,则⎩⎪⎨⎪⎧2ln x 1-x 21+ax 1=0,2ln x 2-x 22+ax 2=0,两式相减得a =(x 1+x 2)-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2,又f (x )=2ln x -x 2+ax ,f ′(x )=2x -2x +a ,则f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22=4x 1+x 2-(x 1+x 2)+a =4x 1+x 2-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2.下证4x 1+x 2-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2<0,即证明2(x 2-x 1)x 1+x 2+ln x 1x 2<0,令t =x 1x 2. 因为0<x 1<x 2,所以0<t <1,即证明u (t )=2(1-t )t +1+ln t <0在0<t <1上恒成立.因为u ′(t )=-2(t +1)-2(1-t )(t +1)2+1t =1t -4(t +1)2=(t -1)2t (t +1)2,又0<t <1,所以u ′(t )>0, 所以u (t )在(0,1)上是增函数,则u (t )<u (1)=0,从而知2(x 2-x 1)x 1+x 2+ln x 1x 2<0,故4x 1+x 2-2(ln x 1-ln x 2)x 1-x 2<0,即f ′⎝ ⎛⎭⎪⎫x 1+x 22<0成立.。
2018年高考数学总复习考前三个月(全国通用) 解答题滚动练 5理数Word版 含答案
解答题滚动练51.(2017·北京)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,平面PAD ⊥平面ABCD ,点M 在线段PB 上,PD ∥平面MAC ,PA =PD =6,AB =4.(1)求证:M 为PB 的中点; (2)求二面角B -PD -A 的大小;(3)求直线MC 与平面BDP 所成角的正弦值. (1)证明 设AC ,BD 交于点E ,连接ME ,如图.因为PD ∥平面MAC ,平面MAC ∩平面PDB =ME , 所以PD ∥ME .因为四边形ABCD 是正方形, 所以E 为BD 的中点, 所以M 为PB 的中点.(2)解 取AD 的中点O ,连接OP ,OE . 因为PA =PD ,所以OP ⊥AD ,又因为平面PAD ⊥平面ABCD ,且OP ⊂平面PAD , 所以OP ⊥平面ABCD .因为OE ⊂平面ABCD ,所以OP ⊥OE . 因为四边形ABCD 是正方形, 所以OE ⊥AD .如图,建立空间直角坐标系Oxyz ,则P (0,0,2),D (2,0,0),B (-2,4,0),BD →=(4,-4,0),PD →=(2,0,-2). 设平面BDP 的法向量n =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧n ·BD →=0,n ·PD →=0,即⎩⎨⎧4x -4y =0,2x -2z =0.令x =1,则y =1,z = 2. 于是n =(1,1,2).平面PAD 的法向量为p =(0,1,0),所以cos 〈n ,p 〉=n ·p |n ||p |=12.由题意知二面角B -PD -A 为锐角, 所以它的大小为π3.(3)解 由题意知M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,2,22,C (2,4,0),MC →=⎝⎛⎭⎪⎫3,2,-22. 设直线MC 与平面BDP 所成的角为α,则 sin α=|cos 〈n ,MC →〉|=|n ·MC →||n ||MC →|=269,所以直线MC 与平面BDP 所成角的正弦值为269.2.(2017·安徽太和中学模拟)新一届班委会的7名成员有A ,B ,C 三人是上一届的成员,现对7名成员进行如下分工.(1)若正、副班长两职只能由A ,B ,C 三人中选两人担任,则有多少种分工方案? (2)若A ,B ,C 三人不能再担任上一届各自的职务,则有多少种分工方案?解 (1)先确定正、副班长,有A 23种选法,其余全排列有A 55种,共有A 23A 55=720(种)分工方案. (2)方法一 设A ,B ,C 三人的原职务分别是a ,b ,c ,当ABC 任意一人都不担任abc 职务时有A 34A 44种;当ABC 中一人担任abc 中的职务时,有C 13A 12A 24A 44种;当ABC 中两人担任abc 中的职务时,有3C 23A 14A 11A 44种;当ABC 中三人担任abc 中的职务时,有2A 44种;故共有A 34A 44+C 13A 12A 24A 44+3C 23A 14A 44+2A 44=134A 44=3 216(种)分工方案.方法二 担任职务总数为A 77种,当A 担任原职务时有A 66种,同理BC 各自担任原职务时也各自有A 66种,而当AB ,BC ,CA 同时担任原职务时各有A 55种;当ABC 同时担任原职务时有A 44种,故共有A 77-3A 66+3A 55-A 44=134A 44=3 216(种)分工方案.3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n +2,数列{b n }的前n 项和为S n ,且S n =2-b n . (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)设c n =a n b n ,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)因为a 1=1,a n +1-a n =2,所以{a n }是首项为1,公差为2的等差数列, 所以a n =1+(n -1)×2=2n -1.又当n =1时,b 1=S 1=2-b 1,所以b 1=1, 当n ≥2时,S n =2-b n ,① S n -1=2-b n -1,②由①-②,得b n =-b n +b n -1,即b n b n -1=12, 所以{b n }是首项为1,公比为12的等比数列,故b n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1.(2)由(1)知c n =a n b n =2n -12n -1,则T n =120+321+522+…+2n -12n -1, ③ 12T n =121+322+…+2n -32n -1+2n -12n ,④③-④得12T n =120+221+222…+22n -1-2n -12n=1+1+12+…+12n -2-2n -12n =1+1-12n -11-12-2n -12n =3-2n +32n .所以T n =6-2n +32n -1.4.已知椭圆的两个焦点为F 1(-5,0),F 2(5,0),M 是椭圆上一点,若MF 1→·MF 2→=0,|MF 1→|·|MF 2→|=8. (1)求椭圆的方程;(2)直线l 过右焦点F 2(5,0)(不与x 轴重合)且与椭圆相交于不同的两点A ,B ,在x 轴上是否存在一个定点P (x 0,0),使得PA →·PB →的值为定值?若存在,写出P 点的坐标(不必求出定值);若不存在,请说明理由.解 (1)由题意,c =5,|MF 1|2+|MF 2|2=4c 2=20,|MF 1|·|MF 2|=8, ∴(|MF 1→|+|MF 2→|)2=|MF 1|2+|MF 2|2+2|MF 1|·|MF 2|=36, 解得|MF 1|+|MF 2|=6,即2a =6,∴a =3,b 2=a 2-c 2=4, ∴椭圆的方程为x 29+y 24=1.(2)方法一 设直线l 的方程为x =my +5,代入椭圆方程并消元整理得(4m 2+9)x 2-185x +45-36m 2=0. ①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是方程①的两个解,由根与系数的关系得 x 1+x 2=1854m 2+9,x 1x 2=45-36m24m 2+9,则y 1y 2=1m 2(x 1-5)(x 2-5)=1m 2[](x 1x 2-5(x 1+x 2)+5=-164m 2+9,PA →·PB →=(x 1-x 0,y 1)·(x 2-x 0,y 2)=(x 1-x 0)(x 2-x 0)+y 1y 2=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+y 1y 2 =45-36m 24m 2+9-1854m 2+9x 0+x 20+-164m 2+9=(4x 20-36)m 2+9x 20-185x 0+294m 2+9, 令PA →·PB →=t ,则(4x 20-36)m 2+9x 20-185x 0+29=t (4m 2+9), 比较系数得4x 20-36=4t 且9x 20-185x 0+29=9t , 消去t 得36x 20-36×9=36x 20-725x 0+29×4,解得x 0=1195. ∴在x 轴上存在一个定点P ⎝⎛⎭⎪⎫1195,0,使得PA→·PB →的值为定值-12481. 方法二 当直线与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x -5)(k ≠0),代入椭圆方程并消元整理得(9k 2+4)x 2-185k 2x +45k 2-36=0,①设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是方程①的两个解,由根与系数的关系得 x 1+x 2=185k 24+9k 2,x 1x 2=45k 2-364+9k2,y 1y 2=k 2(x 1-5)(x 2-5)=k 2[]x 1x 2-5(x 1+x 2)+5=-16k24+9k2,PA →·PB →=(x 1-x 0,y 1)·(x 2-x 0,y 2)=(x 1-x 0)(x 2-x 0)+y 1y 2=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+y 1y 2=(9x 20-185x 0+29)k 2+4x 20-364+9k2, 令PA →·PB →=t ,则(9x 20-185x 0+29)k 2+4x 20-36=t (4+9k 2), 9x 20-185x 0+29=9t ,且4x 20-36=4t , 解得x 0=1195,此时t 的值为-12481.当直线l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =5,代入椭圆方程,解得A ⎝⎛⎭⎪⎫5,-43,B ⎝ ⎛⎭⎪⎫5,43,PA →·PB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-295,-43·⎝ ⎛⎭⎪⎫-295,43=2081-169=-12481,。
教育最新2018版考前三个月高考数学理科(全国通用)总复习文档:12+4满分练(12) Word版含解析
12+4满分练(12)1.已知集合A ={x |log 2x <1},B ={y |y =2x ,x ≥0},则A ∩B 等于( ) A.∅B.{x |1<x <2}C.{x |1≤x <2}D.{x |1<x ≤2}答案 C解析 由已知可得A ={x |0<x <2},B ={y |y ≥1}⇒A ∩B ={x |1≤x <2}. 2.(2017·江门一模)i 是虚数单位,(1-i)z =2i ,则复数z 的模|z |等于( ) A.1 B. 2 C. 3 D.2 答案 B解析 由题意知z =2i 1-i =2i (1+i )(1-i )(1+i )=-1+i ,则|z |=(-1)2+12= 2.3.(2017·四川联盟三诊)已知α为锐角,若cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=513,则sin α等于( ) A.5213 B.1213 C.7226 D.17226 答案 C解析 ∵α为锐角且cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=513, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=1213, 则sin α=sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-π4 =sin ⎝⎛⎭⎫α+π4cos π4-cos ⎝⎛⎭⎫α+π4sin π4 =1213×22-513×22=7226. 4.某三棱锥的三视图如图所示,则该三棱锥最长的棱长为( )A. 5B.2 2C.3D.3 2 答案 C解析 三视图的直观图为三棱锥E -BCD ,如图:CD =1,BC =5,BE =5,CE =22,DE =3,所以最长边为DE =3.5.已知ω为正整数,若函数f (x )=sin ωx +cos ωx 在区间⎝⎛⎭⎫-π3,π6内单调递增,则函数f (x )的最小正周期为( ) A.π4 B.π2 C.π D.2π 答案 D解析 函数f (x )=sin ωx +cos ωx =2sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π4在区间⎝⎛⎭⎫-π3,π6内单调递增, ∴⎩⎪⎨⎪⎧-π3ω+π4≥-π2,π6ω+π4≤π2,ω∈N *,解得ω=1,则函数f (x )的最小正周期为T =2πω=2π,故选D.6.某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的值是()A.3B.4C.5D.6 答案 B解析 第一次循环得S =0+20=1,k =1; 第二次循环得S =1+21=3,k =2; 第三次循环得S =3+23=11,k =3;第四次循环得S =11+211=2 059,k =4, 但此时S 不满足条件S <100,输出k =4,故选B.7.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧|lg (-x )|,x <0,x 2-6x +4,x ≥0,若函数F (x )=f 2(x )-bf (x )+1有8个不同的零点,则实数b 的取值范围是( ) A.(-∞,-2)∪(2,+∞) B.(2,8) C.⎝⎛⎦⎤2,174 D.(0,8)答案 C解析 函数f (x )的图象如图所示:要使方程f 2(x )-bf (x )+1=0有8个不同实数根,令f (x )=t ,意味着0<t ≤f (0)(f (0)=4)且t 有两个不同的值t 1,t 2,0<t 1<t 2≤4, 即二次方程t 2-bt +1=0在区间(0,4]上有两个不同的实数根.对于二次函数g (t )=t 2-bt +1,这意味着Δ=b 2-4>0⎝⎛⎭⎫或g ⎝⎛⎭⎫b 2<0, 0<b2<4(或t 1+t 2=b ∈(0,8)), 因为g (0)=1>0(不论t 如何变化都有图象恒过定点(0,1)), 所以只需g (4)≥0,求得b ≤174. 综上可得b ∈⎝⎛⎦⎤2,174. 8.已知函数f (x )=2x +sin x ,则不等式f ()m 2+f ()2m -3<0(其中m ∈R )的解集是( )A.()-3,1B.()-1,3C.()-∞,-3∪()1,+∞D.()-∞,-1∪()3,+∞答案 A解析 ∵f (x )=2x +sin x ,f (-x )=-2x +sin(-x )=-()2x +sin x =-f (x ), ∴函数f (x )为奇函数, ∵f ′(x )=2+cos x >0, ∴函数f (x )为增函数, 由f ()m 2+f ()2m -3<0,得 f ()m 2<-f ()2m -3=f ()3-2m , 即m 2<3-2m ,得-3<m <1,即不等式f (m 2)+f (2m -3)<0的解集是(-3,1), 故选A.9.(2017·湛江二模)底面是边长为1的正方形,侧面是等边三角形的四棱锥的外接球的体积为( )A.22π3B.2π3C.23π3D.3π3答案 B解析 设四棱锥为P -ABCD ,底面ABCD 是边长为1的正方形,P A =PB =PC =PD =1的外接球的半径为R ,过P 作PO 1⊥底面ABCD ,垂足O 1为正方形ABCD 的对角线AC ,BD 的交点,设球心为O ,连接AO , 由于AO =PO =R ,AO 1=PO 1=22,OO 1=22-R , 在Rt △AOO 1中,⎝⎛⎭⎫22-R 2+⎝⎛⎭⎫222=R 2,解得R =22,V 球=43πR 3=43π⎝⎛⎭⎫223=2π3. 10.已知椭圆M :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的一个焦点为F (1,0),离心率为22,过点F 的动直线交M 于A ,B 两点,若x 轴上的点P (t ,0)使得∠APO =∠BPO 总成立(O 为坐标原点),则t 等于( )A.-2B.2C.- 2D. 2 答案 B解析 在椭圆中,由c =1,e =c a =22,得a =2,故b =1,故椭圆的方程为x 22+y 2=1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意可知,当直线的斜率不存在时,t 可以为任意实数,当直线的斜率存在时,可设直线方程为y =k (x -1), 联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 22+y 2=1, 得(1+2k 2)x 2-4k 2x +2k 2-2=0, 所以x 1+x 2=4k 21+2k 2,x 1·x 2=2k 2-21+2k 2,使得∠APO =∠BPO 总成立,即使得PF 为∠APB 的角平分线, 即直线P A 和PB 的斜率之和为0, 所以y 1x 1-t +y 2x 2-t=0,由y 1=k (x 1-1),y 2=k (x 2-1),得 2x 1x 2-(t +1)(x 1+x 2)+2t =0,由根与系数的关系,可得4k 2-41+2k 2-(t +1)4k 21+2k 2+2t =0,化简可得t =2,故选B.11.(2017·自贡一诊)已知a ∈{0,1,2},b ∈{-1,1,3,5},则函数f (x )=ax 2-2bx 在区间(1,+∞)上为增函数的概率是( ) A.512 B.13 C.14 D.16 答案 A解析 ∵a ∈{0,1,2},b ∈{-1,1,3,5}, ∴基本事件总数n =3×4=12,函数f (x )=ax 2-2bx 在(1,+∞)上为增函数,则①当a =0时,f (x )=-2bx ,情况为b =-1,1,3,5,符合要求的只有一种b =-1; ②当a ≠0时,则讨论二次函数的对称轴x =--2b 2a =b a ,要满足题意,则b a ≤1,则(a ,b )有:(1,-1),(1,1),(2,-1),(2,1)共4种情况.综上所述得:使得函数f (x )=ax 2-2bx 在区间(1,+∞)上为增函数的概率为P =512.12.在直角梯形ABCD 中,AB ⊥AD ,AD ∥BC ,AB =BC =2AD =2,E ,F 分别为BC ,CD 的中点,以A 为圆心,AD 为半径的圆交AB 于G ,点P 在DG →上运动(如图).若AP →=λAE →+μBF →,其中λ,μ∈R ,则6λ+μ的取值范围是( )A.[1,2]B.[2,22]C.[2,22]D.[1,22] 答案 C解析 建立如图所示的平面直角坐标系,则A (0,0),B (2,0),E (2,1),C (2,2),D (0,1),F ⎝⎛⎭⎫1,32.设P (cos θ,sin θ),其中0≤θ≤π2,则AP →=(cos θ,sin θ),AE →=(2,1),BF →=⎝⎛⎭⎫-1,32, ∵AP →=λAE →+μBF →,∴(cos θ,sin θ)=λ(2,1)+μ⎝⎛⎭⎫-1,32, 即⎩⎪⎨⎪⎧cos θ=2λ-μ,sin θ=λ+32μ, 解得⎩⎨⎧λ=14sin θ+38cos θ,μ=12sin θ-14cos θ,∴6λ+μ=2sin θ+2cos θ=22sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4, ∵0≤θ≤π2,∴π4≤θ+π4≤3π4, ∴2≤22sin ⎝⎛⎭⎫θ+π4≤22, 即6λ+μ的取值范围是[2,22],故选C. 13.已知实数x ,y 满足不等式⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x +2,x +y ≤4,y ≥0,则x +2y 的最大值为________.答案 7解析 作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x +2,x +y ≤4,y ≥0对应的平面区域如图所示:由z =x +2y ,得y =-12x +z2,平移直线y =-12x +z2,由图象可知当直线y =-12x +z2经过点A 时,直线的截距最大,此时z 最大,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =x +2,x +y =4,得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =3,即A (1,3),此时z 的最大值为z =1+2×3=7.14.在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若sin ⎝⎛⎭⎫3B 2+π4=22,且a +c =2,则△ABC 的周长的取值范围是________. 答案 [3,4) 解析 ∵0<B <π,∴0<3B 2<3π2,π4<3B 2+π4<7π4,又sin ⎝⎛⎭⎫3B 2+π4=22, ∴3B 2+π4=3π4,B =π3, 由余弦定理,得b 2=a 2+c 2-2ac cos π3=a 2+c 2-ac =(a +c )2-3ac =4-3ac ,由a +c =2≥2ac ,得0<ac ≤1,∴1≤4-3ac <4, 即1≤b 2<4,∴1≤b <2,3≤a +b +c <4,则△ABC 的周长的取值范围是[3,4).15.从3名男同学和2名女同学中任选2名参加体能测试,则恰有1名男同学参加体能测试的概率为________.(结果用最简分数表示) 答案 35解析 从3名男同学和2名女同学中任选2名参加体能测试,则恰有1名男同学参加体能测试的概率为C 13C 12C 25=35.16.已知函数f(x)=(x-1)e x+12ax2+1(其中a∈R)有两个零点,则a的取值范围是__________.答案(-∞,-1)∪(-1,0)解析由题意,f′(x)=x(e x+a),其中f(0)=0,故函数还有一个不为零的零点,分类讨论:(1)当a≥0时,由f′(x)<0,得x<0,由f′(x)>0,得x>0,此时函数仅有一个零点;(2)当a<0时,由f′(x)=0可得,x1=0,x2=ln(-a),①当ln(-a)<0,即-1<a<0时,当x∈(-∞,ln(-a))∪(0,+∞)时,f′(x)>0,当x∈(-ln(-a),0)时,f′(x)<0,所以当x=ln(-a)时,f(x)取得极大值,当x=0时,函数取得极小值,而f(ln(-a))>f(0)可知函数有两个零点,此时满足条件.②当ln(-a)=0,即a=-1时,当x∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,函数单调递增,函数只有一个零点,不满足条件.③当ln(-a)>0,即a<-1时,当x∈(-∞,0)∪(ln(-a),+∞)时,f′(x)>0,当x∈(0,ln(-a))时,f′(x)<0,所以当x=ln(-a)时,f(x)取得极小值,当x=0时,函数取得极大值,由f(ln(-a))<f(0)可知函数有两个零点,此时满足条件.综上可得,a的取值范围是(-∞,-1)∪(-1,0).。
全国通用2018版高考数学总复习考前三个月解答题滚动练3理.doc
解答题滚动练31.(2017 •日照模拟)已知函数f{x) =-^3sin 2x—2cosJ—1, xGR.(1)求函数fg的最小正周期和最小值;(2)在中,A, B, C的对边分别为日,b, c,已知c=羽,代0=0, sin ^=2sin A, 求臼,方的值.解2x—2cos。
一l=^sin 2x~ (cos 2/+1)—1=£sin 2^—cos 2^—2 = 2sin^2jr——2,2 JI所以f©的最小正周期= “ ,最小值为一4.(2)因为f(0 =2sin(2C—*)—2=0,所以sin(2C—土■) = 1.JI ( Ji llnA JI JI JI又fe (0, JI ),2C—~ el ——, —^―I,所以2C―=—,得C^~.因为sin B=2sin A,由正弦定理,得b=2a,由余弦定理,得c = a + If ~2abcos C=a2 + 4a2—2a2 = 3a\又c=£,所以a= 1, b=2.2.某工厂的污水处理程序如下:原始污水必先经过/系统处理,处理后的污水C4级水)达到环保标准(简称达标)的概率为q(OVqVI).经化验检测,若确认达标便可直接排放;若不达标则必须进行B系统处理后直接排放.某厂现有4个标准水量的A级水池,分别取样、检测.多个污水样本检测时,既可以逐个化验, 也可以将若干个样本混合在一起化验.混合样本中只要有样本不达标,则混合样本的化验结果必不达标•若混合样本不达标,则该组中各个样本必须再逐个化验;若混合样本达标,则原水池的污水直接排放.现有以下四种方案:方案一:逐个化验;方案二:平均分成两组化验;方案三:三个样本混在一起化验,剩下的一个单独化验;方案四:混在一起化验.化验次数的期望值越小,则方案越“优”.(1)若藕,求2个力级水样本混合化验结果不达标的概率;9(2)若p=^,现有4个/级水样本需要化验,请问:方案一,二,四中哪个最“优” ?⑶若“方案三”比“方案四”更“优”,求P的取值范围.解⑴该混合样本达标的概率是上钊吕,4 1所以根据对立事件原理,不达标的概率为1—丁=亍(2)方案一:逐个检测,检测次数为4.4方案二:由(1)知,每组两个样本检测时,若达标则检测次数为1,概率为丁;若不达标则检测次数为3,概率为右故方案二的检测次数记为","的可能取值为2, 4, 6.其分布列如下,可求得方案二的期望为罷)=2x||+4X备+6X^=字, 方案四:混在一起检测,记检测次数为斯,「可取1, 5.其分布列如下,16 Q 61可求得方案四的期望为以")“><豈+5><彩=卷.比较可得別氣)V以罷)V4,故选择方案四最“优”.(3)方案三:设化验次数为心,心可取2, 5.g( ":J =2 • p+ 5(1—/) =5 —3p3;方案四:设化验次数为小,小可取1, 5.mLMD ,#415 P 4 P1-PE("J =1 • /74+5(1—/j4) =5—4/J4;3 由题意得Ej“3)<E( ^74)<=>5 —3p<5 —4/740/7<-3故当0<°<才时,方案三比方案四更“优”.3.如图,三棱柱ABC-A^G中,侧面ABB.Ar为菱形且ZBAA1=&0° , D,〃分别为%和/出的中点,A.DLCG, AA,=A.D=2, BC=\.(1)证明:直线胁〃平面/BC;⑵求二面角B-AC-A,的余弦值.方法一⑴证明连接4G'JAxDLCa,且〃为中点,.•.4片力£=&=/C,又BC=\, AB=BAx=2, :.CBLBA, CB丄BA\,又BACBAi=B, :.CBL平面ABBrA,取例的中点月则BFVAA.,即必BF,駆两两互相垂直,以B为原点,BB\, BF,所在直线分别为x轴,y轴,z轴,建立空间直角坐标系如图,0, 0),C(0, 0, 1),/(一1,萌,0), A(l, y[3, 0),G(2, 0, 1) , Z?(l, 0, 1), 励=牛,—> A 设平面宓的法向量为皿=(x,y, z),C D Ci取m= (^3, 1,0),又肋平面肋C,...直线加〃平面 MC⑵解 设平面力以1的法向量为Z7= G1,乃,Z1) , AC= (1, —y[3, 1) , AA1=(2, 0, 0), n • AC=xi—\[3yi + zi=0f/ L \ 贝幷 _取心(0, 1, y[3),、n •曲i=2&=0・ 又由⑴知平面的法向量为m= (^3, L 0),设二面角B —AC —Ai 为〃,〃为锐角,方法二 M 连接那 CN,则有MN 能严綠CD, .•.四边形妣》为平行四边形,:.MDHNC,又胁平面/BG Mt 平面直线加〃平面肋C⑵解 由各棱长易得BCLBA, BCLBA,,:.BCL 平面 ABBA,如图所示,取处的中点”,连接川皿 过川作NHL AC 于〃,连接朋i.':BCLA,N, ABLA.N, AB^BC=B,:.ANL 平面 ABC,:.A,NLAC,又 ':NHL AC, NH0A 、N=N,:.AC± 平面 A\NH,:.AHL AC,故上NHA\为所求的二面角的平面角,、后 2\/5 4、伝NH在Rt △力1曲中,諒\ANHs\ACB,得必匚*-,屈〜青,则故cosZ 曲41=荷= 51 1筛=二,故所求的二面角的余弦值为孑5 m • n 1 m n _2 2- /.cos 8 1 -4y=x+y[7,联立Y y .4?+3?=Z Z ] 4. 己知椭圆J+^=l (a>A>0)的离心率为9,过点E (~y[7, 0)的椭圆的两条切线相互垂直.(1) 求此椭圆的方程;(2) 若存在过点(乙0)的直线/交椭圆于B 两点,使得FALFB^F 为右焦点),求t 的取值 范围.解(D 由椭圆的对称性,不妨设在x 轴上方的切点为必x 轴下方的切点为用则 y 尬的直线方程为K =A -+V7,得 7/+8^7 A + 28 -12 c 2 = 0,由 A=0,得 c=l,2 2所以椭圆的方程为才+彳⑵设直线/的方程为x=my+ t, A (xi,戸),B (x 2,乃),x=my-\-1,联立,"得k +T =b (3 异+4) y +6 刃切+3 #—12 = 0,由 力〉0,得 ini — #+4 > 0,I —&mt 3 孑一1271十乃乃=丽百' FA= (^― 1, ji), FB=(A2—L 乃),FA • FB=(简一1)(卫一1) + yiy2=X1X2— (xi+x2)+1+乃乃=(ffl +1) y\yi~\~ {mt —ni) (y )+ 比)+ t 2 — 21+1 = 0, 所以7t 2-8t-8 = W 有解,所以 7产一8r —8耳0,且 7t 2-8t-8-3t 2+12>0,则律吐輕或W 呻1。
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解答题滚动练5
1.(2017·北京)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底面ABCD 为正方形,平面P AD ⊥平面ABCD ,点M 在线段PB 上,PD ∥平面MAC ,P A =PD =6,AB =4.
(1)求证:M 为PB 的中点; (2)求二面角B -PD -A 的大小;
(3)求直线MC 与平面BDP 所成角的正弦值. (1)证明 设AC ,BD 交于点E ,连接ME ,如图.
因为PD ∥平面MAC ,平面MAC ∩平面PDB =ME , 所以PD ∥ME .
因为四边形ABCD 是正方形, 所以E 为BD 的中点, 所以M 为PB 的中点.
(2)解 取AD 的中点O ,连接OP ,OE . 因为P A =PD ,所以OP ⊥AD ,
又因为平面P AD ⊥平面ABCD ,且OP ⊂平面P AD , 所以OP ⊥平面ABCD .
因为OE ⊂平面ABCD ,所以OP ⊥OE . 因为四边形ABCD 是正方形, 所以OE ⊥AD .
如图,建立空间直角坐标系Oxyz ,
则P (0,0,2),D (2,0,0),B (-2,4,0),BD →=(4,-4,0),PD →
=(2,0,-2). 设平面BDP 的法向量n =(x ,y ,z ),
则⎩⎪⎨⎪⎧
n ·BD →=0,n ·
PD →=0,即⎩⎨⎧
4x -4y =0,2x -2z =0.
令x =1,则y =1,z = 2. 于是n =(1,1,2).
平面P AD 的法向量为p =(0,1,0), 所以cos 〈n ,p 〉=
n ·p |n ||p |=1
2
. 由题意知二面角B -PD -A 为锐角, 所以它的大小为π
3
.
(3)解 由题意知M ⎝
⎛⎭⎫-1,2,
22,C (2,4,0),MC →
=⎝
⎛⎭⎫3,2,-22. 设直线MC 与平面BDP 所成的角为α,则 sin α=|cos 〈n ,MC →
〉|=|n ·MC →||n ||MC →
|
=269,
所以直线MC 与平面BDP 所成角的正弦值为26
9
.
2.(2017·安徽太和中学模拟)新一届班委会的7名成员有A ,B ,C 三人是上一届的成员,现对7名成员进行如下分工.
(1)若正、副班长两职只能由A ,B ,C 三人中选两人担任,则有多少种分工方案? (2)若A ,B ,C 三人不能再担任上一届各自的职务,则有多少种分工方案?
解 (1)先确定正、副班长,有A 23种选法,其余全排列有A 55种,共有A 23A 55=720(种)分工方案.
(2)方法一 设A ,B ,C 三人的原职务分别是a ,b ,c ,当ABC 任意一人都不担任abc 职务
时有A 34A 44种;当ABC 中一人担任abc 中的职务时,有C 13A 12A 24A 44种;当ABC 中两人担任abc 中的职务时,有3C 23A 14A 11A 44种;当ABC 中三人担任abc 中的职务时,有2A 44种;故共有A 34A 44+C 13A 12A 24A 44+3C 23A 14A 44+2A 44=134A 44=3 216(种)分工方案.
方法二 担任职务总数为A 77种,当A 担任原职务时有A 66种,
同理BC 各自担任原职务时也各自有A 66种,而当AB ,BC ,CA 同时担任原职务时各有A 55种;当ABC 同时担任原职务时有A 44种,故共有A 77-3A 66+3A 55-A 44=134A 44=3 216(种)分工方案.
3.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n +2,数列{b n }的前n 项和为S n ,且S n =2-b n . (1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)设c n =a n b n ,求数列{c n }的前n 项和T n .
解 (1)因为a 1=1,a n +1-a n =2,所以{a n }是首项为1,公差为2的等差数列, 所以a n =1+(n -1)×2=2n -1.
又当n =1时,b 1=S 1=2-b 1,所以b 1=1,
当n ≥2时,S n =2-b n , ① S n -1=2-b n -1,
②
由①-②,得b n =-b n +b n -1,即b n b n -1=1
2,
所以{b n }是首项为1,公比为1
2的等比数列,
故b n =⎝⎛⎭⎫12n -1
.
(2)由(1)知c n =a n b n =2n -1
2n -1,则
T n =120+321+5
22+…+2n -12
n -1,
③ 12T n =121+3
22+…+2n -32
n -1+2n -12n ,
④
③-④得12T n =120+221+222…+2
2
n -1-2n -12n
=1+1+12+…+1
2
n -2-2n -12n =1+1-1
2n -1
1-12-2n -12n =3-2n +32n .
所以T n =6-2n +3
2
n -1.
4.已知椭圆的两个焦点为F 1(-5,0),F 2(5,0),M 是椭圆上一点,若MF 1→·MF 2→
=0,|MF 1→|·|MF 2→|=8. (1)求椭圆的方程;
(2)直线l 过右焦点F 2(5,0)(不与x 轴重合)且与椭圆相交于不同的两点A ,B ,在x 轴上是否存在一个定点P (x 0,0),使得P A →·PB →的值为定值?若存在,写出P 点的坐标(不必求出定值);若不存在,请说明理由.
解 (1)由题意,c =5,|MF 1|2+|MF 2|2=4c 2=20,|MF 1|·|MF 2|=8, ∴(|MF 1→|+|MF 2→
|)2=|MF 1|2+|MF 2|2+2|MF 1|·|MF 2|=36, 解得|MF 1|+|MF 2|=6,
即2a =6,∴a =3,b 2=a 2-c 2=4, ∴椭圆的方程为x 29+y 2
4
=1.
(2)方法一 设直线l 的方程为x =my +5,
代入椭圆方程并消元整理得(4m 2+9)x 2-185x +45-36m 2=0.
①
设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是方程①的两个解,由根与系数的关系得
x 1+x 2=185
4m 2+9,x 1x 2=45-36m 24m 2+9
,
则y 1y 2=1m 2(x 1-5)(x 2-5)=1
m 2[](x 1x 2-5(x 1+x 2)+5=-164m 2+9
,
P A →·PB →
=(x 1-x 0,y 1)·(x 2-x 0,y 2)=(x 1-x 0)(x 2-x 0)+y 1y 2=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+y 1y 2
=45-36m 24m 2+9-1854m 2+9x 0+x 20+-164m 2+9=(4x 20-36)m 2+9x 2
0-185x 0+294m 2+9
, 令P A →·PB →=t ,则(4x 20-36)m 2+9x 20-185x 0+29=t (4m 2+9),
比较系数得4x 20-36=4t 且9x 20-185x 0+29=9t ,
消去t 得36x 20-36×9=36x 20-725x 0+29×4,解得x 0=119 5. ∴在x 轴上存在一个定点P ⎝⎛⎭⎫1195,0,使得P A →·PB →
的值为定值-12481
. 方法二 当直线与x 轴不垂直时,设直线l 的方程为y =k (x -5)(k ≠0),代入椭圆方程并消元整理得
(9k 2+4)x 2-185k 2x +45k 2-36=0,
①
设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)是方程①的两个解,由根与系数的关系得 x 1+x 2=185k 2
4+9k 2,x 1x 2=45k 2-364+9k 2
,
y 1y 2=k 2
(x 1-5)(x 2-5)=k 2
[]x 1x 2-5(x 1+x 2)+5=-16k 2
4+9k 2
,
P A →·PB →=(x 1-x 0,y 1)·(x 2-x 0,y 2)=(x 1-x 0)(x 2-x 0)+y 1y 2=x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 20+y 1y 2=
(9x 20-185x 0+29)k 2+4x 20-36
4+9k 2
,
令P A →·PB →=t ,则(9x 20-185x 0+29)k 2+4x 20-36=t (4+9k 2),
9x 20-185x 0+29=9t ,且4x 20-36=4t ,
解得x 0=1195,此时t 的值为-12481
.
当直线l 与x 轴垂直时,l 的方程为x =5,代入椭圆方程,解得A ⎝⎛⎭⎫5,-43,B ⎝⎛⎭⎫5,4
3, P A →·PB →=⎝⎛⎭⎫-2
95,-43·⎝⎛⎭⎫-295,43=2081-169=-12481, ∴当直线l 与x 轴垂直时,P A →·PB →
也为定值-12481
.
综上,在x 轴上存在一个定点P ⎝⎛⎭⎫1195,0,使得P A →·PB →
的值为定值-12481
.。