高三数学高考创新训练五
2025届高三10月大联考试题(新高考卷)数学含答案
2025届高三10月大联考(新课标卷)数学(答案在最后)本卷满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合1|1A x y x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{|1B x x =≤-或}1x >,则A B = ()A.(](),11,∞∞--⋃+B.C.()(),11,∞∞-⋃+ D.∅2.数据25,30,32,35,37,39,40,42,43,44的上四分位数为()A.30B.32C.40D.423.已知a ,b 为非零向量,1a b ⋅= ,()3,4b = ,则a 在b上的投影向量为()A.15br B.125b C.bD.1125b 4.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若22a =,7434S a =+,则10S =()A.5- B.5C.52-D.525.函数()()23ππsin cos 22sin cos 1sin 2cos 2x x f x x x x x⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+--+图象的对称中心为()A.π,04k ⎛⎫⎪⎝⎭,k ∈Z B.π,02k ⎛⎫⎪⎝⎭,k ∈Z C.()π,0k ,k ∈Z D.()2π,0k ,k ∈Z6.()5121x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中2x 项的系数为()A.10B.20C.10- D.20-7.榫卯结构是中国古代建筑文化的瑰宝,通过将连接部分紧密拼接,使整个结构能够承受较大的重量,并具有优异的抗震能力.其中,木楔子的运用极大地增加了榫卯连接的牢固性.木楔子是一种简单的机械工具,用于填充器物的空隙,使其更加稳固.如图为一个木楔子的直观图,其中四边形ABCD 是正方形,//EF AB ,且ADE V ,BCF V 均为正三角形,28EF AB ==,则ED 与BF 所成角的大小为()A.π2B.π3C.π4D.π68.已知函数()f x 满足()()2sin tan f x f x x x --=+,若函数()y f x =在[]3π,5π-上的零点为1x ,2x ,…,n x ,则1ni i x ==∑()A.8πB.9πC.16πD.17π二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设1z ,2z 为复数,则下列说法中正确的有()A.若1i z a b =+,2i z c d =+,其中a ,b ,c ,d ∈R ,且a c >,b d >,则12z z >B.若()22321i m m m -++-(m ∈R )为纯虚数,则2m =C.若关于x 的方程20x px q ++=,p ,q ∈R 的一个虚根为2i 1-,则5p q +=-D.若112i z =-+,234i z =+,则复数12z z -在复平面内对应的点位于第三象限10.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l 与C 交于,A B 两点,设1,1,2,2,AB 的中点为()00,M x y ,则下列说法中正确的有()A.若直线l 过焦点F ,则024AB x =+B.若直线l 过焦点F ,则·AF BF 的最小值为4C.若直线AB 的斜率存在,则其斜率与0x 无关,与0y 有关D.若O 为坐标原点,直线l 的方程为()4y k x =-,则OA OB ⊥11.已知函数()f x 的定义域为ππ,42k x x k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z ,其导函数为′,π02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π18f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,且()()()()()()f x y f x f y f x y f x f y +-+=+,则()A.()00f = B.′为奇函数C.π2n (*n ∈N )是函数()f x 的周期D.2024ππ202482i i f =⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若定义在R 上的函数()f x 满足()21f =,且()()22lim12x f x f x →-=-,则曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程为_____.13.已知椭圆22221y x a b +=(0a b >>)的长轴长为4,离心率为2.若A ,B 分别是椭圆的上、下顶点,1F ,2F 分别为椭圆的上、下焦点,P 为椭圆上任意一点,且12PA PB ⋅=- ,则12PF F 的面积为_____.14.已知不等式()2e2ln e 21x axx xx a x+-+--<恒成立,则实数a 的取值范围为_____.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC V 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且1a =,2πcos cos 2cos 3b A a B c B ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.(1)求B ;(2)若D 是边AC 上一点,且2DC AD =,3BD =,求b .16.为提高学生的身体素质,某校决定开展一次学生自愿报名参加的体能训练活动.已知该校学生人数为m ,参加体能训练活动的男生人数为13m ,不参加体能训练活动的男生人数为14m ,参加体能训练活动的女生人数为14m .(1)若该校有1200名学生,根据题意完成如图所示的22⨯列联表,并依据小概率值0.1α=的2χ独立性检验,分析学生参加体能训练活动的意愿与性别是否有关联;参加不参加合计男生女生(2)按是否参加体能训练活动,采用按比例分配的分层随机抽样方法从该校男生中抽取14人,再从这14人中随机抽取2人,设这2人中参加体能训练活动的人数为X ,求X 的分布列和数学期望.参考公式:()()()()()22n ad bc a b c d a c b d χ-=++++,其中n a b c d =+++.α0.10.050.010.001x α2.7063.8416.63510.82817.如图,在正三棱锥P ABC -中,PA PB PC a ===,AB AC BC b ===,BC 的中点为D ,过点P 作底面ABC 的垂线,垂足为H ,O 是线段PH 上的一个动点.(1)证明:OA BC ⊥;(2)若O 是正三棱锥P ABC -外接球的球心,且a b =,求平面OAB 与平面OBD 夹角的余弦值.18.在平面直角坐标系xOy 中,()2,0A -,()2,0B ,C 是平面内的动点,且ABC V 内切圆的圆心在直线1x =上.(1)求动点C 的轨迹W 的方程;(2)过点B 作三条不同的直线1l ,2l ,3l ,且1l x ⊥轴,2l 与W 交于M ,N 两点,3l 与W 交于P ,Q 两点,M ,P 都在第一象限,直线MP ,NQ 与1l 分别交于点G ,H ,证明:11BG BH-为定值.19.一般地,n 元有序实数组()12,,,n a a a ⋅⋅⋅称为n 维向量(如用一个实数可表示一维向量,用二元有序实数对可表示二维向量,⋅⋅⋅).类似我们熟悉的二维向量和三维向量,对于n 维向量,也可以定义两个向量的加法运算、减法运算、数乘运算、两个向量的数量积、向量的长度(模)等,如()12,,,n a a a a =⋅⋅⋅r,则a = 若存在不全为零的r 个实数1k ,2k ,⋅⋅⋅,r k ,使得11220r r k a k a k a ++⋅⋅⋅+=u r u u r u u r r ,则称向量组1a ,2a ,⋅⋅⋅,r a 是线性相关的,否则,称向量组1a ,2a ,⋅⋅⋅,r a是线性无关的.(1)判断向量组()1,1,1a =,()1,2,2b =- ,()4,2,1c =- 是否线性相关.(2)已知函数()e xf x =,()1g x ax =+,且()()0f x g x -≥恒成立.①求a 的值;②设()12,,,n a a a a =⋅⋅⋅r,其中()1n a g n =,若()n b f n =,()n c g n =,数列{}n n b c 的前n 项和为n S ;证明:当*n ∈N 时,217212n n n S a n n +->⋅-≥+ .2025届高三10月大联考(新课标卷)数学本卷满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合1|1A x y x ⎧⎫==⎨⎬-⎩⎭,{|1B x x =≤-或}1x >,则A B = ()A.(](),11,∞∞--⋃+B.C.()(),11,∞∞-⋃+ D.∅【答案】C 【解析】【分析】根据题意先求集合A ,进而根据并集运算求解.【详解】由题意可知:{}1||11A x y x x x ⎧⎫===≠⎨⎬-⎩⎭,且{|1B x x =≤-或}1x >,所以A B = ()(),11,∞∞-⋃+.故选:C.2.数据25,30,32,35,37,39,40,42,43,44的上四分位数为()A.30B.32C.40D.42【答案】D 【解析】【分析】从小到大排序后,位于75%位置的数值.计算步骤为先确定位置,再根据位置情况确定上四分位数的值.【详解】10n =,计算75%位置的序号100.757.5i =⨯=.由于7.5i =不是整数,向上取整为8,所以上四分位数是第8个数,即42.故选:D.3.已知a ,b 为非零向量,1a b ⋅= ,()3,4b = ,则a 在b上的投影向量为()A.15br B.125b C.bD.1125b 【答案】B 【解析】【分析】由模长的坐标表示可得b,再结合投影向量的定义分析求解.【详解】由题意可得:5b == ,所以a 在b上的投影向量为2125a b b b b ⎛⎫⋅= ⎪ ⎪⎝⎭r rr r r .故选:B.4.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若22a =,7434S a =+,则10S =()A.5-B.5C.52-D.52【答案】D 【解析】【分析】根据等差数列性质可得41a =,结合等差数列通项公式列式求1,a d ,代入等差数列求和公式即可.【详解】设等差数列的公差为d ,因为744734S a a ==+,可得41a =,且22a =,则4121312a a d a a d =+=⎧⎨=+=⎩,解得15212a d ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,所以10510915102222S ⨯⎛⎫=⨯+-= ⎪⎝⎭.故选:D.5.函数()()23ππsin cos 22sin cos 1sin 2cos 2x x f x x x x x⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=+--+图象的对称中心为()A.π,04k ⎛⎫⎪⎝⎭,k ∈Z B.π,02k ⎛⎫⎪⎝⎭,k ∈Z C.()π,0k ,k ∈Z D.()2π,0k ,k ∈Z【答案】A 【解析】【分析】由三角恒等变换化简再结合正切函数的对称中心可得答案;【详解】()()()23ππ1sin cos sin 2cos sin 1222tan 21sin 21sin 2cos 2cos 22sin cos 1sin 2cos 2x x x x x f x x x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫-+ ⎪ ⎪-⨯-⎝⎭⎝⎭====+--++--+,令π2,Z 2k x k =∈,则π,4k x k Z =∈,所以对称中心为π,04k ⎛⎫⎪⎝⎭,k ∈Z ,故选:A.6.()5121x x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭的展开式中2x 项的系数为()A.10 B.20C.10- D.20-【答案】B 【解析】【分析】因为()555111212x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,结合二项展开式的通项公式运算求解.【详解】因为()555111212x x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-=-+- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,且51x x ⎛⎫- ⎪⎝⎭的展开式为()5521551C 1C ,0,1,2,3,4,5rr r r rr r T x x r x --+⎛⎫=⋅⋅-=-⋅= ⎪⎝⎭,令521r -=,解得2r =,可得()22351C 10T x x =-⋅=;令522r -=,解得32r =∉Z ,不合题意;所以2x 项的系数为21020⨯=.故选:B.7.榫卯结构是中国古代建筑文化的瑰宝,通过将连接部分紧密拼接,使整个结构能够承受较大的重量,并具有优异的抗震能力.其中,木楔子的运用极大地增加了榫卯连接的牢固性.木楔子是一种简单的机械工具,用于填充器物的空隙,使其更加稳固.如图为一个木楔子的直观图,其中四边形ABCD 是正方形,//EF AB ,且ADE V ,BCF V 均为正三角形,28EF AB ==,则ED 与BF 所成角的大小为()A.π2B.π3C.π4D.π6【答案】A 【解析】【分析】作出图形,取EF 的中点G ,连接,,AG CG AC ,可求出AGC ∠为异面直线ED 与BF 所成的角,再由勾股定理计算即可;【详解】如图,取EF 的中点G ,连接,,AG CG AC ,因为//EF AB ,28EF AB ==,所以四边形ABFG 为平行四边形,所以//BF AG ,同理可得//ED CG ,所以AGC ∠为异面直线ED 与BF所成的角或其补角,AC =4AG CG ==,即222AC AG CG =+,所以π2AGC ∠=,即ED 与BF 所成角的大小为π2,故选:A.公众号:高中试卷君8.已知函数()f x 满足()()2sin tan f x f x x x --=+,若函数()y f x =在[]3π,5π-上的零点为1x ,2x ,…,n x ,则1ni i x ==∑()A.8πB.9πC.16πD.17π【答案】B 【解析】【分析】先利用方程组法求出()f x 的解析式,结合()f x 的奇偶性将[]3π,5π-上的零点和转化为(]3π,5π上的零点和问题,令()0f x =,转化为sin tan x x =-,结合正弦和正切函数的图象性质得到结果.【详解】由()()2sin tan f x f x x x --=+,可得()()()()2sin tan sin tan f x f x x x x x --=-+-=--,解得()()1sin tan 3f x x x =+,易知()f x 为奇函数,故()f x 的图象关于原点对称,则函数=在[]3π,3π-上的图象关于原点对称,故函数=在[]3π,3π-上的零点也关于原点对称,和为0,在(]3π,5π上的零点和即为[]3π,5π-上的零点和,令()0f x =,得sin tan 0x x +=,sin tan x x =-,(]3π,5πx ∈,作出sin y x =和tan y x =-在同一坐标系中的图象,可知=在(]3π,5π内的零点有4π和5π两个,故14π5π9πni i x ==+=∑.故选:B.二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.设1z ,2z 为复数,则下列说法中正确的有()A.若1i z a b =+,2i z c d =+,其中a ,b ,c ,d ∈R ,且a c >,b d >,则12z z >B.若()22321i m m m -++-(m ∈R )为纯虚数,则2m =C.若关于x 的方程20x px q ++=,p ,q ∈R 的一个虚根为2i 1-,则5p q +=-D.若112i z =-+,234i z =+,则复数12z z -在复平面内对应的点位于第三象限【答案】BD 【解析】【分析】对于A :根据复数不能比较大小即可判断;对于B :根据纯虚数的概念列式求解;对于C :可知另一个虚根为2i 1--,利用韦达定理运算求解;对于D :可得1242i z z =---,结合复数的几何意义分析判断.【详解】对于选项A :因为b d >,可知1z ,2z 不可能均为实数,故不能比较大小,故A 错误;对于选项B :若()22321i m m m -++-(m ∈R )为纯虚数,则2232010m m m ⎧-+=⎨-≠⎩,解得2m =,故B 正确;对于选项C :若关于x 的方程20x px q ++=,p ,q ∈R 的一个虚根为2i 1-,则另一个虚根为2i 1--,可得()()()()2i 12i 122i 12i 15p q ⎧-=-+--=-⎪⎨=---=⎪⎩,所以7p q +=,故C 错误;对于选项D :若112i z =-+,234i z =+,则1242i z z =---,复数12z z -在复平面内对应的点为()4,2--,位于第三象限,故D 正确;故选:BD.10.已知抛物线C :24y x =的焦点为F ,直线l 与C 交于,A B 两点,设1,1,2,2,AB 的中点为()00,M x y ,则下列说法中正确的有()A.若直线l 过焦点F ,则024AB x =+B.若直线l 过焦点F ,则·AF BF 的最小值为4C.若直线AB 的斜率存在,则其斜率与0x 无关,与0y 有关D.若O 为坐标原点,直线l 的方程为()4y k x =-,则OA OB ⊥【答案】BCD 【解析】【分析】对于A :由条件,结合抛物线的定义判断A ;对于B :设直线:1l x my =+,根据抛物线的定义结合韦达定理可得12y y +,12y y ,故244AF BF m =+,求其最值可得结论;对于C :利用点差法分析判断;对于D :利用韦达定理可得1216x x =,结合方程可得1216y y =-,再根据向量垂直分析判断.【详解】由题意可知:1,0,且12012022x x x y y y +=⎧⎨+=⎩,直线l 的斜率可以不存在,但不为0.对于A ,因为()()()1212011222AB AF BF x x x x x =+=+++=++=+,故A 错误;对于选项B :若直线l 过焦点F ,设直线:1l x my =+,联立方程=B +12=4,消去x 可得2440y mx --=,则216160m ∆=+>,可得12124,4y y m y y +==-,所以()()()()()212121212112224AF BF x x my my m y y m y y =++=++=+++222484444m m m =-++=+≥,当且仅当0m =时,等号成立,所以AF BF 的最小值为4,故B 正确;对于选项C :因为1,1,2,2在抛物线C 上,则21122244y x y x ⎧=⎨=⎩,两式作差可得()()()22121212124y y y y y y x x -=+-=-,若直线AB 的斜率存在,则121212042AB y y k x x y y y -===-+,所以直线AB 的斜率与0x 无关,与0y 有关,故C 正确;对于选项D :联立方程()244y k x y x⎧=-⎨=⎩,消去y 可得()222284160k x k x k -++=,可得()2242Δ846464160k k k =+-=+>,且1216x x =,由选项C 可知:22121216256y y x x ==,且120y y <,可得1216y y =-,则12120OA OB x x y y ⋅=+=,所以OA OB ⊥,故D 正确;故选:BCD.11.已知函数()f x 的定义域为ππ,42k x x k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z ,其导函数为′,π02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π18f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,且()()()()()()f x y f x f y f x y f x f y +-+=+,则()A.()00f = B.′为奇函数C.π2n (*n ∈N )是函数()f x 的周期D.2024ππ202482i i f =⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑【答案】AC 【解析】【分析】对于A :利用赋值法令0x y ==,代入运算即可;对于B :令y x =-,可得()()f x f x =--,进而可得()()f x f x '='-,即可判断;对于C :令π2y =,可得()π2f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,结合周期性分析判断;对于D :根据周期性运算求解即可.【详解】因为()()()()()()f x y f x f y f x y f x f y +-+=+,π02f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,π18f ⎛⎫= ⎪⎝⎭,对于选项A :令0x y ==,可得()()()30020f f f -=,即()()20010f f ⎡⎤+=⎣⎦,显然()2010f+≠,所以()00f =,故A 正确;对于选项B :因为数()f x 的定义域为ππ,42k x x k ⎧⎫≠+∈⎨⎬⎩⎭Z ,关于原点对称,令y x =-,可得()()()()()()00f f x f x f f x f x --=+-,即()()f x f x =--,可得()()f x f x '='-,且()f x 不为常函数,′不恒为0,所以′为偶函数,故B 错误;对于选项C :令π2y =,可得()()ππππ2222f x f x f f x f x f ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫+-+=+⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,即()π2f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,可知π2为()f x 的一个周期,所以π2n (*n ∈N )是函数()f x 的周期,故C 正确;对于D :因为π2n (*n ∈N )是函数()f x 的周期,则*πππ1,828n f f n ⎛⎫⎛⎫+==∈ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭N ,所以2024ππ202582i i f =⎛⎫+= ⎪⎝⎭∑,故D 错误;故选:AC.【点睛】关键点点睛:对于抽象函数的研究,常常利用赋值法,结合题设条件合理赋值是解题的关键,对于本题关键赋值有:令0x y ==,y x =-和π2y =.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若定义在R 上的函数()f x 满足()21f =,且()()22lim12x f x f x →-=-,则曲线()y f x =在点()()22f ,处的切线方程为_____.【答案】1y x =-【解析】【分析】根据导数的定义,得到切线斜率,运用点斜式计算即可.【详解】2()(2)lim12x f x f x →-=-,所以(2)1f k '==.且(2)1f =,曲线()y f x =在点00(,)x y 处的切线方程为00()y y k x x -=-.已知02x =,0(2)1y f ==.将这些值代入切线方程公式,得到11(2)y x -=⨯-.化简这个方程,得到1y x =-.故答案为:1y x =-.13.已知椭圆22221y x a b +=(0a b >>)的长轴长为4,离心率为2.若A ,B 分别是椭圆的上、下顶点,1F ,2F 分别为椭圆的上、下焦点,P 为椭圆上任意一点,且12PA PB ⋅=- ,则12PF F 的面积为_____.【答案】2【解析】【分析】先根据长轴及离心率列式求出s s 得出椭圆方程,再设点应用数量积得出点P 的坐标,最后计算面积即可.【详解】因为222242a ca abc =⎧⎪⎪=⎨⎪=+⎪⎩,所以2,1,a b c ===,所以椭圆方程为2214y x +=,设()00,P x y ,椭圆的上、下顶点()()0,2,0,2A B -,所以()()0000,2,,2,PA x y PB x y =--=--- 且220014y x +=,所以222200001·44442PA PB x y x x =+-=+--=- ,所以2016x =,即得1212011662222662PF F S F F x c =⨯=⨯⨯==.故答案为:2.14.已知不等式()2e 2ln e 21xaxxxx a x+-+--<恒成立,则实数a 的取值范围为_____.【答案】()0,∞+【解析】【分析】根据题意整理可得()()2ln 2e2ln e2x xx axx x x ax ++++<++,构建()e 2,0x f x x x =+>,结合单调性可得2ln x x x ax +<+,参变分离可得ln 1xx a x-+<,再构建()ln 1x g x x x =-+,利用导数求最值即可.【详解】因为()2e 2ln e 21xaxxxx a x+-+--<,且0x >,则22e 222e 2ln x x axx x x ax x ++--<-,整理可得()()2ln 2e2ln e 2x xxaxx x x ax ++++<++,令()e 2,0xf x x x =+>,则()()2ln 2e2ln e2x xx axx x x ax ++++<++,即为()()2ln f x x f x ax +<+,因为e ,2x y y x ==在0,+∞内均为增函数,则()f x 在0,+∞内为增函数,可得2ln x x x ax +<+恒成立,即ln 1xx a x-+<恒成立,令()ln 1x g x x x =-+,则()2221ln ln 11x x x g x x x-+-=-+=-',令()2ln 1,0h x x x x =+->,因为2,ln 1y x y x ==-在0,+∞内均为增函数,则ℎ在0,+∞内为增函数,且ℎ1=0,当01x <<时,则ℎ<0,即()0g x '>;当1x >时,则ℎ>0,即()0g x '<;可知()g x 在0,1内单调递增,在1,+∞内单调递减,则()()10g x g ≤=,可得0a >,所以实数a 的取值范围为0,+∞.故答案为:0,+∞.【点睛】关键点点睛:对原式同构可得()()2ln 2e 2ln e 2x xxaxx x x ax ++++<++,构建函数结合单调性分析可得ln 1xx a x-+<恒成立.四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在ABC V 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且1a =,2πcos cos 2cos 3b A a B c B ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭.(1)求B ;(2)若D 是边AC 上一点,且2DC AD =,3BD =,求b .【答案】(1)π3B =(2【解析】【分析】(1)先由正弦定理化简得出2πsin cos sin cos 2sin cos 3B A A B C B ⎛⎫+=-⎪⎝⎭再结合两角和正弦公式化简得出2π1cos 32B ⎛⎫-=⎪⎝⎭计算得角即可;(2)先根据边长关系得出向量关系1233BD BC BA =+,再应用向量数量积运算解得2c =,最后余弦定理计算得b .【小问1详解】因为2πcos cos 2cos 3b A a B c B ⎛⎫+=-⎪⎝⎭,由正弦定理得2πsin cos sin cos 2sin cos 3B A A B C B ⎛⎫+=-⎪⎝⎭,()2πsin sin 2sin cos ,sin 03C B A C B C ⎛⎫=+=-> ⎪⎝⎭,所以()2π1cos ,0,π32B B ⎛⎫-=∈ ⎪⎝⎭,所以2ππ33B -=,可得π3B =【小问2详解】因为2DC AD =,所以2DC AD = ,所以1233BD BC BA =+ ,即得32BD BC BA =+,左右两侧平方得222944BD BC BA BC BA =++⋅,又因为π,13B a ==,所以21211442BA BA =++⨯ ,所以22100c c +-=,()()2250c c -+=,解得2c =,由余弦定理得214121232b =+-⨯⨯⨯=,所以b =16.为提高学生的身体素质,某校决定开展一次学生自愿报名参加的体能训练活动.已知该校学生人数为m ,参加体能训练活动的男生人数为13m ,不参加体能训练活动的男生人数为14m ,参加体能训练活动的女生人数为14m .(1)若该校有1200名学生,根据题意完成如图所示的22⨯列联表,并依据小概率值0.1α=的2χ独立性检验,分析学生参加体能训练活动的意愿与性别是否有关联;参加不参加合计男生女生(2)按是否参加体能训练活动,采用按比例分配的分层随机抽样方法从该校男生中抽取14人,再从这14人中随机抽取2人,设这2人中参加体能训练活动的人数为X ,求X 的分布列和数学期望.参考公式:()()()()()22n ad bc a b c d a c b d χ-=++++,其中n a b c d =+++.α0.10.050.010.001x α2.7063.8416.63510.828公众号:高中试卷君【答案】(1)答案见解析;(2)分布列见解析;数学期望()87E X =【解析】【分析】(1)根据已知数据补全列联表,再由卡方公式计算,由独立性检验得到结论;(2)先由分层抽样确定人数,再计算概率,列出分布列,由期望公式计算即可;【小问1详解】参加体能训练活动的男生人数为13m ,即112004003⨯=人,不参加体能训练活动的男生人数为14m ,即112003004⨯=人,参加体能训练活动的女生人数为14m ,即112003004⨯=人,所以参加不参加合计男生400300700女生300200500()2212004002003003000.980 2.706700500700500x αχ⨯-⨯=≈<=⨯⨯⨯,所以根据小概率0.1α=的独立性检验,没有证据说明学生参加体能训练活动的意愿与性别有关联,【小问2详解】按是否参加体能训练活动,采用按比例分配的分层随机抽样方法从该校男生中抽取14人,则抽取参加体能训练人数为8人,不参加的为6人,由题意可得X 的可能取值为0,1,2()26214C 150C 91P X ===,()1186214C C 481C 91P X ===,()28214C 42C 13P X ===,所以X 的分布列为:X012P15914891413,期望为()1548480129191137E X =⨯+⨯+⨯=,17.如图,在正三棱锥P ABC -中,PA PB PC a ===,AB AC BCb ===,BC 的中点为D ,过点P 作底面ABC 的垂线,垂足为H ,O 是线段PH 上的一个动点.(1)证明:OA BC ⊥;(2)若O 是正三棱锥P ABC -外接球的球心,且a b =,求平面OAB 与平面OBD 夹角的余弦值.【答案】(1)证明见详解(2)12【解析】【分析】(1)连接,AD PD ,可得PH BC ⊥,AD BC ⊥,可证⊥BC 平面PAD ,结合线面的性质即可得结果;(2)根据外接球的性质可得4OB OA a ==,求相关长度,做辅助线,可得二面角D OB E --的平面角DME ∠,结合余弦定理运算求解.【小问1详解】连接,AD PD ,因为P ABC -为正三棱锥,则H 为等边三角形ABC 的中心,且PH ⊥平面ABC ,由⊂BC 平面ABC ,则PH BC⊥又因为D 为BC 的中点,则,H AD AD BC ∈⊥,且PH AD H ⋂=,,PH AD ⊂平面PAD ,可得⊥BC 平面PAD ,因为OA ⊂平面PAD ,所以OA BC ⊥.【小问2详解】由题意可知:,,236AD a AH HD ===,则3PH a ==,设正三棱锥P ABC -外接球的半径为R ,则22233R a R ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,解得64R a =,即64OB OA a ==,则12OH AH R =-=,可得4OD ==,因为⊥BC 平面PAD ,OD ⊂平面PAD ,则BC OD ⊥,取AB 的中点E ,连接,,OE EH DE ,则OE AB ⊥,且EB BD =,12ED a =,可知Rt Rt OBE OBD ≅△△,过D 作⊥DM OB ,垂足为M ,连接EM ,则EM OB ⊥,可知二面角D OB E --的平面角DME ∠,由OBD的面积可得1122424a a DM ⨯⨯=⨯,解得6DM a =,可知6DM EM a ==,在DME 中,由余弦定理可得222222*********cos 2266a a a DM EM DE DME DM EM +-+-∠==-⋅,所以平面OAB 与平面OBD 夹角的余弦值为12.18.在平面直角坐标系xOy 中,()2,0A -,()2,0B ,C 是平面内的动点,且ABC V 内切圆的圆心在直线1x =上.(1)求动点C 的轨迹W 的方程;(2)过点B 作三条不同的直线1l ,2l ,3l ,且1l x ⊥轴,2l 与W 交于M ,N 两点,3l 与W 交于P ,Q 两点,M ,P 都在第一象限,直线MP ,NQ 与1l 分别交于点G ,H ,证明:11BG BH-为定值.【答案】(1)()22113y x x -=>(2)证明见详解【解析】【分析】(1)根据内切圆的性质分析可得2CA CB -=,结合双曲线的定义分析求解;(2)设直线方程和交点坐标,利用韦达定理整理可得1211143m y y ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,2431143m y y ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,再求G ,H 的坐标,代入化简整理即可得结果.【小问1详解】设ABC V 内切圆的圆心为R ,且与三边切于点,,D E F ,则,,CD CF AD AE BE BF ===,可得()()CA CB CD AD CF BF AD BF AE BE -=+-+=-=-,且−2,0,()2,0B ,()1,0E ,即3,1AE BE ==,可得2CA CB AE BE -=-=,可知动点C 的轨迹W 是以,A B 为焦点的双曲线的右半支(顶点E 除外),则221,2,3a c b c a ===-=,所以动点C 的轨迹W 的方程为()22113y x x -=>.【小问2详解】由题意可知:1:2l x =,双曲线2213y x -=的渐近线为3y x =,设21321233:2,:2,,,00,33l x m y l x m y m m ⎛⎫⎛⎫=+=+∈-⋃ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,()()()()11223344,,,,,,,M x y N x y P x y Q x y ,且12m m ≠,联立方程122213x m y y x =+⎧⎪⎨-=⎪⎩,消去x 可得()2211311290m y m y -++=,则112122211129,3131m y y y y m m +=-=--,可得()1211234y y m y y -+=,整理可得1211143m y y ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,同理可得2431143m y y ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,则直线()133313:y y PM y x x y x x -=-+-,令2x =,可得()13133113331313222G y y y y x y x y y x y x x x x ---+=-+=--()()()()()13231113121311231123222222y y m y y m y y m m y y m y m y m y m y --+++-==+-+-,则()1123211213121311m y m y m m BG m m y y m m y y -==---,同理可得21122411m m BH m m y y =--,则21211212241213111141433m m m m m m BH m m y y m m y y ⎛⎫⎛⎫=-=-+++ ⎪ ⎪--⎝⎭⎝⎭12123111m m m m y y BG=-=-,所以110BG BH -=为定值.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,x y x y ;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x (或y )的一元二次方程,注意∆的判断;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12x x +、21x x (或12y y +、12y y )的形式;(5)代入韦达定理求解.19.一般地,n 元有序实数组()12,,,n a a a ⋅⋅⋅称为n 维向量(如用一个实数可表示一维向量,用二元有序实数对可表示二维向量,⋅⋅⋅).类似我们熟悉的二维向量和三维向量,对于n 维向量,也可以定义两个向量的加法运算、减法运算、数乘运算、两个向量的数量积、向量的长度(模)等,如()12,,,n a a a a =⋅⋅⋅r,则a = 若存在不全为零的r 个实数1k ,2k ,⋅⋅⋅,r k ,使得11220r r k a k a k a ++⋅⋅⋅+=u r u u r u u r r ,则称向量组1a ,2a ,⋅⋅⋅,r a 是线性相关的,否则,称向量组1a ,2a ,⋅⋅⋅,r a 是线性无关的.(1)判断向量组()1,1,1a = ,()1,2,2b =- ,()4,2,1c =- 是否线性相关.(2)已知函数()e xf x =,()1g x ax =+,且()()0f x g x -≥恒成立.①求a 的值;②设()12,,,n a a a a =⋅⋅⋅r,其中()1n a g n =,若()n b f n =,()n c g n =,数列{}n n b c 的前n 项和为n S ;证明:当*n ∈N 时,217212n n n S a n n +->⋅-≥+ .【答案】(1)a ,b ,c 是线性无关的(2)①1a =;②证明见详解【解析】【分析】(1)假设a ,b ,c 线性相关,根据题意列方程解得0x y z ===,即可得出矛盾;(2)①令()()()F x f x g x =-,分析可知原题意等价于()0F x ≥对任意x ∈R 恒成立,结合定点法求得1a =;②利用放缩法结合裂项相消法可得12n n S n +>⋅,21n a n <+r ,进而可得21112211n n n n S a n n n n ++⎛⎫->⋅-=- ⎪++⎝⎭r ,结合数列单调性可得17212n n n n +⋅-≥+.【小问1详解】若a ,b ,c 线性相关,则存在不全为零的3个实数,,x y z ,使得0xa ya zc ++=r r r r ,因为()1,1,1a = ,()1,2,2b =- ,()4,2,1c =- ,则()4,22,2xa ya zc x y z x y z x y z ++=-++++-r r r ,可得4022020x y z x y z x y z -+=⎧⎪++=⎨⎪+-=⎩,解得0x y z ===,故假设不成立,所以a ,b ,c 是线性无关的.【小问2详解】公众号:高中试卷君①令()()()e 1x F x f x g x ax =-=--,则()e x F x a '=-,原题意等价于()0F x ≥对任意x ∈R 恒成立,且()00F =,可得()010F a '=-=,解得1a =;若1a =,则()e 1x F x x =--,()e 1xF x '=-,令()0F x '>,解得0x >;令()0F x '<,解得0x <;可知()F x 在(),0-∞内单调递减,在()0,∞+内单调递增,则()()00F x F ≥=,符合题意;综上所述:1a =;②由①可知:()1g x x =+,则()e nn b f n ==,()1n c g n n ==+,则()()()11e 12212n n n n n n b c n n n n +=+>+=⋅--,可得()()()23211202222122n n n n S n n n ++⎡⎤>-+⨯-+⋅⋅⋅+⋅--=⋅⎣⎦,又因为()()()22211111111n a g n n n n n n ==<=-+++,则22221211111111223111n n a a a a n n n n =++⋅⋅⋅+<-+-+⋅⋅⋅+=-=+++r ,即12n n S n +>⋅,21n a n <+r ,则21n a n ->-+r ,可得21112211n n n n S a n n n n ++⎛⎫->⋅-=- ⎪++⎝⎭r ,因为*n ∈N ,且1121n n +⎧⎫-⎨⎬+⎩⎭为递增数列,则12117220122n n +-≥-=>+,可得1121n n n +⎧⎫⎛⎫-⎨⎬ ⎪+⎝⎭⎩⎭为递增数列,则117721122n n n +⎛⎫-≥⨯= ⎪+⎝⎭,综上所述:217212n n n S a n n +->⋅-≥+ .【点睛】关键点点睛:对于②:利用放缩结合裂项相消法可得()()112212n n n n n b c n n n +>+=⋅--,()()221111111n a n n n n n =<=-+++,进而分析证明.。
2023届河南省创新发展联盟5月高考仿真模拟预测文数试题含答案
高三数学考试(文科)本试题卷分为选择题和非选择题两部分,共23小题,时量120分钟,满分150分。
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知集合A={xly =-/I=x },则CRA=A.{xix 《O} B.{xix ζ1}已{xJx >O }D. {xlx>l}2.复数z =i(l 一i)+2在复平面内对应的点位于A.第一象限B.第二象限 c.第三象限D.第四象限3.在等比数列{a ,.}中,若αs =2,句句=句,则{a ,.}的公比q =A . ./2B. 2C .2./2D.44.己知某班共有学生46人,该班语文老师为了了解学生每天阅读课外书籍的时长情况,决定利用随机数表法从全班学生中抽取10人进行调查.将46名学生按01,02,…,46进行编号.现提供随机数表的第7行至第9行:84 42 17 53 31 57 24 55 06 88 77 04 74 47 67 21 76 33 50 25 83 92 12 06 76 63 01 63 78 59 16 95 56 67 19 98 10 50 71 75 12 86 73 58 07 44 39 52 38 79 33 . 21 12 34 2978 64 56 07 8252 42 07 44 3815 51 00 13 4299 66 02 79 54若从表中第7行第41列开始向右依次读取2个数据,每行结束后,下一行依然向右读数,则得到的第8个样本编号是A. 07 B. 12 C. 39 D 44 5.已知函数f(x )是定义在R上的奇函数,且f(x-3)=f (到+1,则f(6=A.一1B.1C. -2D.26.己知函数f(x )=「'-lnx-a ,若对任意的zε口,+oo ,f(x )注0成立,则a的最大值是A.In 2B ._l c.1D.e7.勾股定理,在我国又称为“商高定理”,最早的证明是由东叹末期数学家赵爽在为《周静算经》作注时给出的,他利用了句股困方图,此图被称为“赵爽弦图”.“赵爽弦图”是由四个金等的直角三角形和中间的一个小正方形组成的大正方形图案(如图所示〉,若在大正方形内随机取一点,该9点落在小正方形内的概率为币’则“赵爽弦图”里的直角三角形中最小角的正弦值为2一盯人 B.v'3434c 主. 17D. .JI 于17[高三数学第l 页(共4页)文科]@Q!巳·HEN·8己知椭圆C :王+亏=l的左、右顶起分别是A ,B ,。
2024学年江西省临川第二中学高三高考模拟训练评估卷(5)数学试题
2024学年江西省临川第二中学高三高考模拟训练评估卷(5)数学试题注意事项1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。
第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知抛物线()220y px p =>经过点()2,22M ,焦点为F ,则直线MF 的斜率为( )A .22B .24C .22D .22-2.如图是函数sin()R,A 0,0,02y A x x πωφωφ⎛⎫=+∈>><< ⎪⎝⎭在区间5,66ππ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上的图象,为了得到这个函数的图象,只需将sin (R)y x x =∈的图象上的所有的点( )A .向左平移3π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变 B .向左平移3π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变C .向左平移6π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的12,纵坐标不变 D .向左平移6π个长度单位,再把所得各点的横坐标变为原来的2倍,纵坐标不变 3.已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,且a 与b 的夹角为120°,则3a b -=( ) A 11B 37C .10D 434.将函数()sin(3)6f x x π=+的图像向右平移(0)m m >个单位长度,再将图像上各点的横坐标伸长到原来的6倍(纵坐标不变),得到函数()g x 的图像,若()g x 为奇函数,则m 的最小值为( )A .9πB .29π C .18π D .24π5.已知直线1:240l ax y ++=,2:(1)20l x a y +-+=,则“1a =-”是“12l l ”的A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件6.设()f x x =,点()00O ,,()01A ,,()()n A n f n ,,*n N ∈,设n n AOA θ∠=对一切*n N ∈都有不等式22223122222sin sin sin sin 123n nθθθθ+++⋅⋅⋅⋅⋅⋅+ 222t t <--成立,则正整数t 的最小值为( ) A .3B .4C .5D .67.设双曲线221x y a b+=的一条渐近线为2y x =-,且一个焦点与抛物线24x y =的焦点相同,则此双曲线的方程为( ) A .225514x y -= B .225514y x -= C .225514y x -= D .225514x y -= 8.抛物线的焦点是双曲线的右焦点,点是曲线的交点,点在抛物线的准线上,是以点为直角顶点的等腰直角三角形,则双曲线的离心率为( ) A .B .C .D .9.集合{2,0,1,9}的真子集的个数是( ) A .13B .14C .15D .1610.如图所示点F 是抛物线28y x =的焦点,点A 、B 分别在抛物线28y x =及圆224120x y x +--=的实线部分上运动, 且AB 总是平行于x 轴, 则FAB ∆的周长的取值范围是( )A .(6,10)B .(8,12)C .[6,8]D .[8,12]11.已知集合A ={0,1},B ={0,1,2},则满足A ∪C =B 的集合C 的个数为( ) A .4B .3C .2D .112.已知O 为坐标原点,角α的终边经过点(3,)(0)P m m <且10sin 10m α=,则sin 2α=( ) A .45B .35C .35D .45-二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
新课改高三高考数学小题专项仿真模拟训练(共40套)含答案
新课改高三高考数学小题专项仿真模拟训练一(含答案)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.函数y =2x +1的图象是( )2.△ABC 中,cos A =135,sin B =53,则cos C 的值为 ( )A.6556 B.-6556 C.-6516 D. 65163.过点(1,3)作直线l ,若l 经过点(a ,0)和(0,b ),且a ,b ∈N *,则可作出的l 的条数为( )A.1B.2C.3D.多于34.函数f (x )=log a x (a >0且a ≠1)对任意正实数x ,y 都有 ( )A.f (x ·y )=f (x )·f (y )B.f (x ·y )=f (x )+f (y )C.f (x +y )=f (x )·f (y )D.f (x +y )=f (x )+f (y )5.已知二面角α—l —β的大小为60°,b 和c 是两条异面直线,则在下列四个条件中,能使b 和c 所成的角为60°的是( )A.b ∥α,c ∥βB.b ∥α,c ⊥βC.b ⊥α,c ⊥βD.b ⊥α,c ∥β6.一个等差数列共n 项,其和为90,这个数列的前10项的和为25,后10项的和为75,则项数n 为 ( )A.14B.16C.18D.207.某城市的街道如图,某人要从A 地前往B 地,则路程最短的走法有 ( )A.8种B.10种C.12种D.32种8.若a ,b 是异面直线,a ⊂α,b ⊂β,α∩β=l ,则下列命题中是真命题的为( )A.l 与a 、b 分别相交B.l 与a 、b 都不相交C.l 至多与a 、b 中的一条相交D.l 至少与a 、b 中的一条相交9.设F 1,F 2是双曲线42x -y 2=1的两个焦点,点P 在双曲线上,且1PF ·2PF =0,则|1PF |·|2PF |的值等于( )A.2B.22C.4D.810.f (x )=(1+2x )m +(1+3x )n (m ,n ∈N *)的展开式中x 的系数为13,则x 2的系数为( )A.31B.40C.31或40D.71或8011.从装有4粒大小、形状相同,颜色不同的玻璃球的瓶中,随意一次倒出若干粒玻璃球(至少一粒),则倒出奇数粒玻璃球的概率比倒出偶数粒玻璃球的概率( )A.小B.大C.相等D.大小不能确定12.如右图,A 、B 、C 、D 是某煤矿的四个采煤点,l 是公路,图中所标线段为道路,ABQP 、BCRQ 、CDSR 近似于正方形.已知A 、B 、C 、D 四个采煤点每天的采煤量之比约为5∶1∶2∶3,运煤的费用与运煤的路程、所运煤的重量都成正比.现要从P 、Q 、R 、S 中选出一处设立一个运煤中转站,使四个采煤点的煤运到中转站的费用最少,则地点应选在( )A.P 点B.Q 点C.R 点D.S 点二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上)13.抛物线y 2=2x 上到直线x -y +3=0距离最短的点的坐标为_________.14.一个长方体共一顶点的三个面的面积分别是2,3,6,这个长方体对角线的长是_________.15.设定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)+f (x )=1,且当x ∈[1,2]时,f (x )=2-x ,则f (8.5)=_________.16.某校要从甲、乙两名优秀短跑选手中选一名选手参加全市中学生田径百米比赛,该校预先对这两名选手测试了8次,测试成绩如下:根据测试成绩,派_________(填甲或乙)选手参赛更好,理由是____________________. 答案:一、1.A 2.D 3.B 4.B 5.C 6.C 7.B 8.D 9.A 10.C 11.B 12.B 二、13.(21,1) 14.6 15. 21新课改高考数学小题专项仿真模拟训练二一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.如图,点O 是正六边形ABCDEF 的中心,则以图中点 A 、B 、C 、D 、E 、F 、O 中的任意一点为始点,与始点不 同的另一点为终点的所有向量中,除向量外,与向量共线的向量共有( )A .2个B . 3个C .6个D . 7个2.已知曲线C :y 2=2px 上一点P 的横坐标为4,P 到焦点的距离为5,则曲线C 的焦点到准线的距离为 ( )A . 21B . 1C . 2D . 43.若(3a 2-312a ) n 展开式中含有常数项,则正整数n 的最小值是 ( )A .4B .5C . 6D . 84. 从5名演员中选3人参加表演,其中甲在乙前表演的概率为 ( )A . 203 B . 103C .201 D . 101EFDOC BA5.抛物线y2=a(x+1)的准线方程是x=-3,则这条抛物线的焦点坐标是()A.(3,0)B.(2,0)C.(1,0)D.(-1,0)6.已知向量m=(a,b),向量n⊥m,且|n|=|m|,则n的坐标可以为()A.(a,-b)B.(-a,b)C.(b,-a)D.(-b,-a)7. 如果S={x|x=2n+1,n∈Z},T={x|x=4n±1,n∈Z},那么A.S TB.T SC.S=TD.S≠T8.有6个座位连成一排,现有3人就坐,则恰有两个空座位相邻的不同坐法有()A.36种 B.48种 C.72种 D.96种9.已知直线l、m,平面α、β,且l⊥α,m β.给出四个命题:(1)若α∥β,则l⊥m;(2)若l⊥m,则α∥β;(3)若α⊥β,则l∥m;(4)若l∥m,则α⊥β,其中正确的命题个数是( )A.4B.1C.3D.210.已知函数f(x)=log2(x2-ax+3a)在区间[2,+∞)上递增,则实数a的取值范围是()A.(-∞,4)B.(-4,4]C.(-∞,-4)∪[2,+∞)D.[-4,2)。
山东省潍坊市2014届高三考点回扣即高考模拟训练(五)数学(文)试题
山东省潍坊市2014届高三考点回扣即高考模拟训练(五)数学(文)试题本试卷分第I 卷和第II 卷两部分,共5页,满分为150分,考试用时120分钟,考试结束后将答题卡交回。
注意事项:1.答卷前,考生必须用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填写在规定的位置上。
2.第I 卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3.第II 卷必须用0.5毫米黑色签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动,先划掉原的答案,然后再写上新的答案,不得使用涂改液,胶带纸、修正带和其他笔。
4.不按以上要求作答以及将答案写在试题卷上的,答案无效。
第I 卷(选择题,共50分)一、选择题:本大题共10小题.每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知复数2a i b i i -=+(,,a b R i ∈为虚数单位),则2a b -= A.1 B.2 C.3 D.42.已知集合{}{2,0,x M y y x N y y ==>==,则M N ⋂等于 A. ∅ B. {}1 C. {}1y y > D. {}1y y ≥ 3.已知命题p :“存在正实数a ,b 使得()lg lg lg a b a b +=+”;命题q :“异面直线是不同在任何一个平面内的两条直线”,则下列命题为真命题的是A. ()p q ∧⌝ B . ()p q ⌝∧ C.()()p q ⌝∨⌝ D. p q ∧4.若执行如右图所示的程序框图,那么输出a 的值是A.1-B.2C.12-D.125.若0,04a b a b >>+=且,则下列不等式恒成立的是 A.112ab >B.111a b +≤2 D.22118a b ≤+6.已知在360,A B C A B A A ∆=∠=∠中,的平分线AD 交边于点D ,且()13A D A C A B R λλ=+∈,则AD 的长为A.B. C. 1 D.37.若关于x 的方程24x kx x =+有四个不同的实数解,则k 的取值范围为 A. ()0,1 B. 1,14⎛⎫ ⎪⎝⎭ C. 1,4⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭ D. ()1,+∞8.已知m n l 、、是三条不同的直线,αβγ、、是三个不同的平面,给出以下命题: ①若////m n m n αα⊂,,则;②若m n m n αβαβ⊂⊂⊥⊥,,,则; ③若////n m αα⊂,m ,则n ;④若////αγβγαβ,//,则. 其中正确命题的序号是A.②④B.②③C.③④D.①③9.在区间若[][]1526,和,内分别取一个数,记为若a b 和,则方程若()22221x y a b a b-=<表示A. 12B. 1532C. 1732D. 313210.定义在R 上的函数()f x 满足()()()101x f x y f x '-≤=+,且为偶函数,当1211x x -<-时,有A. ()()1222f x f x -≥-B. ()()1222f x f x -=-C. ()()1222f x f x -<-D. ()()1222f x f x -≤-第II 卷(非选择题,共100分)二、填空题:本大题共5个小题,每小题5分,满分25分.11.2204y x y +-=+=戴圆所得的弦长是__________.12.设变量,x y 满足约束条件2224231x y x y z x y x y +≥⎧⎪+≤=-⎨⎪-≥-⎩,则的取值范围是____________.13.一个几何体的三视图如图所示,则这个几何体的体积为__________.14.设正实数22,,340x y z x xy y z -+-=满足.则当z xy取得最小值时,2x y z +-的最大值为___________.15.给出以下四个结论:①函数()121x f x x -=+的对称中心是11,22⎛⎫-- ⎪⎝⎭; ②若不等式210mx mx -+>对任意的x R ∈都成立,则04m <<;③已知点()(),10P a b Q 与点,在直线2310x y -+=两侧,则213a b +<;④若将函数()sin 23f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭的图像向右平移Φ(Φ>0)个单位后变为偶函数,则Φ的最小值是12π.其中正确的结论是;____ _______. 三、解答题:本大题共6小题,共75分.解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤.16.(本小题满分12分)已知函数()()2212cos sin 1,2f x x x x x R =---∈,将函数()f x 向左平移6π个单位后得函数()g x ,设三角形ABC ∆三个角A 、B 、C 的对边分别为a b c 、、.(I )若()0,sin 3sin c f C B A a b ===,求、的值;(II )若()()()0cos ,cos ,1,sin cos tan g B m A B n A A B m n ===-⋅且,求的取值范围.17.(本小题满分12分)从某学校的男生中随机抽取50名测量身高,被测学生身高全部介于155cm 和195cm 之间,将测量结果按如下方式分成八组:第一组[)155,160,第二组[)160,165,…,第八组[]190,195,右图是按上述分组方法得到的频率分布直方图的一部分,已知第一组与第八组人数相同,第六组的人数为4人.(I )求第七组的频率;(II )估计该校的800名男生的身高的中位数以及身高在180cm 以上(含180cm )的人数;(III )若从身高属于第六组和第八组的所有男生中随机抽取两名男生,记他们的身高分别为{},5x y E x y =-≤事件,事件{}()15F x y P E F =->⋃,求.18.(本小题满分12分)如图,四边形ABCD 为矩形,DA ⊥平面ABE ,AE=BE=BC=2BF ⊥平面ACE 于点F ,且点F 在CE 上.(I )求证ED ⊥BE ;(II )求四棱锥E —ABCD 的体积;(III )设点M 在线段AB 上,且AM=MB ,试在线段CE 上确定一点N ,使得MN//平面DAE.19.(本小题满分12分)已知数列{}()*n a n N ∈是首项为a ,公比为0q ≠的等比数列,n S 是数列{}n a 的前n 项和,已知3612612S S S S -,,成等比数列.(I )当公比q 取何值时,使得17423a a a ,,成等差数列;(II )在(I )的条件下,求1473223n n T a a a na -=+++⋅⋅⋅+.20.(本小题满分13分)已知函数()()21ln f x a x x =++. (I )讨论函数()f x 的单调性;(II )若对任意的()[]4,21,3a x ∈--∈及时,恒有()2ma f x a ->成立,求实数m 的取值范围.21.(本小题满分14分)在平面直角坐标系xoy 中,已知点()()1,0,1,0A B -,动点C 满足:ABC ∆的周长为2+,记动点C 的轨迹为曲线W.(I )求W 的方程;(II )曲线W 上是否存在这样的点P :它到直线1x =-的距离恰好等于它到点B 的距离?若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由;(III )设E 曲线W 上的一动点,()()0,,0M m m >,求E 和M 两点之间的最大距离.。
高考高三数学测试题-反三角函数(5)
高考高三数学测试题-反三角函数(5)高中学生学科素质训练高三数学测试题—反三角函数(5)一、选择题(本题每小题5分,共50分)(1)若arccos 4-arccos(-4) =arcsin x , 则x 的值是55(A )0(B )2425()(D )不存在(D )[-1, 0)()()(C )-2425(2)使arcsin x >arccos x 成立的x 的取值范围是(A )(0, 2] 2(B )(2, 1]2(C )[-1, 2]2π(3)若M ={(x , y ) ||xy |=1, x >0},N ={(x , y ) |arctgx +arctgy =则M N = 2(A ){(x , y ) ||xy |=1}, (C )N(B )M(D ){(x , y ) ||xy |=1, 且x , y 不同时为负数}()(4)若arcsin(x -a ) >arcsin(x +a ) 有解,则a 的取值范围是(A )(-∞,0)(C )[-1, 0)(B )(-1,0)(D )(-∞,-1)(5)函数y =cos x (π≤x ≤2π) 的反函数是(A )y =arccos x (C )y =-arccos x(6)函数y =2arcsin x -2的值域是(A )[-π, π](B )[0,2]()(B )y =π+arccos x (D )y =2π-arccos x(C )[0,π](D )[-2,2]()()(7)函数f (x ) =π-arccos(sinx ) 是2(A )偶函数(C )奇函数(B )既是奇函数又是偶函数(D )非奇非偶函数()(8)arg(-3+4i ) 的值是(A )arctg (-) (B )arctg (-) (C )π-arctg (9)若-π(A )x433444(D )π+arctg 33()π2, 则arcsin(sinx ) 的值是(B )π-x(C )x -π(D )-(π+x )()-x ) >5arccos x 的解集是(10)不等式arccos((A )(0,π2)(B )[0,1](C )(, 1] 2(D )[1-π6, 1]二、填空题(本题11—14题每题4分,15—16题每题5分,共26分)(11)arccos(sin7) = .(12)函数y =arcsin(x 2-2x ) 的单调递减区间是.(13)函数y =log π[3π3-arccos(4-x )]的定义域是,最大值是.x的反函数是 21(15)若sin(arccosx ) =,则x2(14)函数y =π+arctg(16)若f (x ) 是奇函数,且当x >0时,f (x ) =π-arccos(sinx ), 则当x 是f (x ) = .三、解答题(17)(本题满分12分)若x >1, 求证:arctgx +arctg 1-x =π.1+x 4(18)(本题满分12分)若0≤x ≤1, 求证:cos(arcsinx )(19)(本题满分12分)若x 1,x 2是方程x -x sin2π5+cosπ5=0的两个根,求证:arctgx 1+arctgx 2=2π.5(20)(本题满分12分)在曲线y 5sin(arccos远距离.x) 上取一点,使它到直线x +y -10=0的距离最远,并求这个最3(21)(本题满分12分)求下列各式的值:①arctg (tg 4π) +tg [1arccos(-3)];525②arcsin52+2arctg . 133(22)(本题满分14分)若α、β∈(0,2π),α≠β,且α,β满足方程sin x +3cos x +a =0, 求实数a 的取值范围,以及α+β的值.高三数学测试题参考答案五、反三角函数一、1.D 2.A 3.B 4.C 5.D 6.C 7.C 8.C 9.D 10.C 二、11.5π716.f (x ) =-arccos(sinx ) -1; 12.[1, 1+] 13.[3, ), 1; 14.y =2tgx ; 15±3; .222三、17.设α=arctgx , β=arctg -x , 又x >1, ∴π1+x 4241+x从而02418.设α=arcsin x , 则sin α=x , 又x ∈[0, 1],∴α∈[0, π],从而有-x2=cos α, x +-x 2=sin α+cos α=sin(α+π4) ≤2π2. 即-x 2π2-x , 故cos(arcsinx )πsin πx 1+x 219. x -x =sin , x x =cos , 从而=ctg π=tg 2π, 1212tg (arctgx +arctgx ) ==12551-x 1x 21-cos 1055π又arctgx +arctgx ∈(0, π). ∴arctgx +arctgx =2π.12125220.易得曲线y =5--x (y ≥0), 由数形结合知这一点是(-3,0),其最远距离是132.2421.①2-π②π;222.由已知得sin(x +π⎧sin α+cos α+a =0, a ) =-, ∴a ∈[-2, 2].∴⎪⎨32⎪⎩sin β+cos β+a =0.① ②①-②得(sinα-sin β) +3(cosα-cos β) =0⇒sin2cosα+β2α-β2-23sinα+β2sinα-β2=0.α≠β且α, β∈(0, 2π), ∴sin ∴α+β=α-β2≠0, 从而得tgα+β2=α+β又π3或α+β= 7π. 3。
2020届江苏省南通市如皋中学高三(创新班)下学期6月高考模拟数学试题(解析版)
2020届江苏省南通市如皋中学高三(创新班)下学期6月高考模拟数学试题一、填空题1.某单位周一、周二、周三开车上班的职工人数分别是14,10,8.若这三天中至少有一天开车上班的职工人数是20,则这三天都开车上班的职工人数至多是________. 【答案】6【解析】将原问题转化为Venn 图的问题,然后结合题意确定这三天都开车上班的职工人数至多几人即可. 【详解】如图所示,(a +b +c +x )表示周一开车上班的人数,(b +d +e +x )表示周二开车上班人数,(c +e +f +x )表示周三开车上班人数,x 表示三天都开车上班的人数,则有:1410820a b c x b d e x c e f x a b c d e f x +++=⎧⎪+++=⎪⎨+++=⎪⎪++++++=⎩, 即22233220a b c d e f x a b c d e f x ++++++=⎧⎨++++++=⎩,即212b c e x +++=,当0b c e ===时,x 的最大值为6, 即三天都开车上班的职工人数至多是6. 故答案为:6 【点睛】本题主要考查Venn 图的应用,数形结合的数学思想等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.2.已知F 1,F 2分别是双曲线3x 2-y 2=3a 2(a >0)的左、右焦点,P 是抛物线y 2=8ax 与双曲线的一个交点,若|PF 1|+|PF 2|=12,则抛物线的准线方程为________. 【答案】2x =-【解析】将双曲线方程化为标准方程得222213x y a a-=,抛物线的准线为2x a =-,联立22222138x y a ay ax⎧-=⎪⎨⎪=⎩,解得3x a =,即点P 的横坐标为3a ,而由1212122PF PF PF PF a ⎧+=⎪⎨-=⎪⎩,解得26PF a =-,∴2326PF a a a =+=-,解得1a =,∴抛物线的准线方程为2x =-,故答案为2x =-.3.已知实数a ,b 满足22182a b+=θθ+取最大值时,tan θ=________.【答案】1【解析】根据辅助角公式可得:()θθθϕ=+≤=2,进而可求得答案 【详解】由22182a b +=得2284a b +=,利用辅助角公式可得:()θθθϕ=+≤=2,其中tan ϕ=0,2πϕ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭.所以最大值为2,当且仅当22a b ==,()sin 1θϕ+=时成立, 此时tan 1ϕ=,故4πϕ=,所以sin 14πθ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,则24k πθπ=+,k Z ∈,则tan 1θ=,故答案为:1. 【点睛】本题考查三角函数的恒等变形,关键是利用辅助角公式化简,利用基本不等式求最值,属于中档题目.4.已知等差数列{}n a 满足:22158a a +=,则12a a +的最大值为________.【答案】5【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ,根据22158a a +=,利用平方关系,设15,a a θθ==,则()12cos 5sin 22a a θθθϕ=+=++,再利用三角函数的性质求解. 【详解】设等差数列{}n a 的公差为d , 因为22158a a +=,由22cos sin 1αα+=,设15,a a θθ==,则()211511cos 422a a d a a a θθ=+=+-=+,所以()12cos 5sin ,tan 722a a θθθϕϕ=+=+=+, 当2,2k k Z πθϕπ+=+∈时,12a a +的最大值为5.故答案为:5. 【点睛】本题主要考查数列的通项公式,三角换元法的应用以及三角恒等变换,三角函数的性质,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 5.已知函数()()212xxa f x x e e ax =--+只有一个极值点,则实数a 的取值范围为________.【答案】0a ≤或12a ≥【解析】首先对函数求导,观察得到'(0)0f =,并且将函数只有一个极值点转化为导数等于零只有一个根,结合图象得到结果.【详解】2()x x f x x e ae a '-=⋅+,函数()()212xxa f x x e e ax =--+只有一个极值点, 即2()0x xf x x e ae a ='-⋅+=只有1个实根,且在根的两侧异号,可以求得'(0)0f =,令'()0f x =,得2(0)1xx x e a x e ⋅=≠-,则设2()(0)1xx x e a g x x e ⋅==≠-,求导2222222(1)(1)2[(1)(1)]()(1)(1)x x x x x x x x x e e e xe e x e x g x e e +--⋅--+==-'-,设2()(1)(1)xh x x ex =--+,222'()2(1)1(12)1x x x h x e x e x e =-+--=--,设()()u x h x =',222()2(24)4xx x u x e x e xe '=-+-=-,可知当0x <时,'()0u x >,0x >时,'()0u x <,所以)'(h x 在(,0)-∞上单调增,在(0,)+∞上单调减,且'(0)0h =, 所以'()0h x ≤恒成立,所以()h x 为减函数,且(0)0h =, 所以当0x <时,'()0g x >,当0x >时,)'(0g x <, 所以()g x 在(,0)-∞上单调增,在(0,)+∞上单调减, 当0x >时,21,()0xeg x >>,当0x <时,21,()0x e g x <>画出()y g x =图象如图所示:可以确定22000(1)1lim ()lim lim 122x x x x x x x xe x e g x e e →→→+===-, 因为函数()()212xxa f x x e e ax =--+只有一个极值点,且'(0)0f =,所以要求2(0)1xx x e a x e ⋅=≠-无解,所以0a ≤或12a ≥, 故答案为:0a ≤或12a ≥. 【点睛】该题考查的是有关利用导数研究函数的性质,涉及到的知识点有利用导数研究参数的取值范围,解题时要认真审题,注意导数性质的合理运用.其中将函数有一个极值点转化为方程只有一个根,结合图象得到结果,属于较难题目. 6.已知直线,若对任意,直线与一定圆相切,则该定圆方程为 . 【答案】【解析】试题分析:取特殊值,三条直线分别为,这三条直线只与圆都相切,经验证,对任意,直线都与这个圆相切.【考点】圆的切线.7.已知双曲线()222210,0x y a b a b-=>>左焦点为F ,直线l 经过点F 且与双曲线的一条渐近线垂直,直线l 与双曲线的左支交于不同两点AB ,若2AF FB =u u u r u u u r,则该双曲线的离心率为________. 10【解析】由渐近线斜率设出直线l 方程,与双曲线方程联立消去x 得关于y 的二次方程,设1122(,),(,)A x y B x y ,由2AF FB =u u u r u u u r 得122y y =-,由韦达定理得12y y +,12y y ,由此可得,,a b c 的齐次等式,从而求得离心率. 【详解】不妨设直线l 与渐近线b y x a=-垂直,即直线l 方程为()ay x c b =+,由2222()1a y x cb x y a b ⎧=+⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩,得2222222222()b y bcy b c a y a b a a -+-=, 即2222324()20c b a y ab cy a b --+=,设1122(,),(,)A x y B x y ,则3122222()ab c y y c b a +=-①,2412222()a b y y c b a =-②, 又2AF FB =u u u r u u u r,(,0)F c -,所以122y y =-③,③代入①得32222()ab y c a b =-,所以31224()ab y c a b =--,12,y y 代入②得 262422222228()()a b a b c a b c b a -=--,整理得22910c a =,所以c e a ==.. 【点睛】本题考查求双曲线的离心率,解题关键是设出直线l 方程,与双曲线方程联立消元后得一元二次方程,注意这里消去x 得y 的二次方程对解题有帮助,原因是由2AF FB =u u u r u u u r易得122y y =-,结合韦达定理可得关于,,a b c 的齐次式,从而求得离心率.8.用I M 表示函数sin y x =在区间I 上的最大值,若正数a 满足[][]0,,22a a a M M ≥,则a 的取值范围为________.【答案】513,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】根据正弦定理在[0,)+∞上的单调性求解. 【详解】因为sin y x =在[0,]2π上单调递增,所以[0,]2a π∈,若2a π<,则存在0δ>,使得[,2]a a a δ+∈,且[0,]sin()a a M δ+>,不合题意,所以[0,]1a M =,所以由[][]0,,22a a a M M ≥得[,2]12a a M ≤,所以561326a a ππ⎧≥⎪⎪⎨⎪≤⎪⎩,解得513612a ππ≤≤. 故答案为:513,612ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦, 【点睛】本题考查新定义,考查正弦函数的单调性与最值,掌握正弦函数性质是解题基础,正确理解新定义是关键.9.四棱锥P ABCD -中,2PA BC CD ===,PB PC PD AB AD =====,则四棱锥P ABCD -的体积为________. 【答案】3【解析】连接,AC BD 交于点E ,通过证明平面PCD ⊥平面ABCD ,过P 作PO ⊥平面ABCD ,则O 在AC 上,连接,BO DO ,利用180AOD COD ∠+∠=︒,应用余弦定理求得各线段长,由P ABCD D PAC B PAC V V V ---=+可得体积. 【详解】连接,AC BD 交于点E ,由,AB AD CB CD ==知AC BD ⊥,E 是BD 中点,又PB PD =,所以PE BD ⊥,又PE AC E =I ,所以BD ⊥平面PAC ,BD ⊂平面ABCD ,所以平面PCD ⊥平面ABCD , 过P 作PO ⊥平面ABCD ,则O 在AC 上,连接,BO DO ,则BO DO CO ===AO =设CO a =,则AO =222242cos 12a a COD a a+-∠==-, 222cos AOD ∠==因为cos cos AOD COD ∠=-∠2221a =-,由0a >,解得2a =,所以1AO =,2BO CO DO ===,PO =,11322PAC S AC PO =⨯=⨯=V ,DE BE = 1133P ABCD D PAC B PAC PAC PACV V V DE S BE S ---=+=⨯⨯+⨯⨯V V11333==. 故答案为:3.【点睛】本题考查求四棱锥的体积,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,属于中档题.10.已知向量a r ,b r满足1a =r ,3b =r ,若存在不同的实数1λ,()2120λλλ≠,使得3i i i c a b λλ=+u r r r且()()()01,2i i c a c b i -⋅-==u r r u r r ,则12c c -u r u u r 的取值范围是________.【答案】(2,2222,23⎡⋃⎣【解析】设a b k ⋅=r r,()()0iic a c b -⋅-=u r r u r r 变形(数量积的运算)得12,λλ是方程26(3)4(3)0k x k x k +-++=的两根,利用韦达定理求得12λλ-,则12123c c a b λλ-=-+u r u u r r r可表示为k 的函数,由k 的范围可得结论,在题中注意k 的范围的确定. 【详解】111(1)3c a a b λλ-=-+u r r r r ,111(31)c b a b λλ-=+-u r r r r ,设a b k ⋅=r r(33k -≤≤),由()()110c a c b -⋅-=u r r u r r得211()0c a b c a b -+⋅+⋅=u r r r u r r r ,整理得2116(3)4(3)0k k k λλ+-++=,同理2226(3)4(3)0k k k λλ+-++=,所以12,λλ是方程26(3)4(3)0k x k x k +-++=的两根,由120λλ≠得0k ≠,3k =-方程无解,故0k ≠且3k ≠-,8(3)(6)0k k ∆=+->,1223λλ+=,126(3)kk λλ=+,所以12λλ-===,3a b +===r r所以1212123c c a b λλλ-=-+=-=u r u u r r r33k -<≤且0k ≠得12c c -u r u u r的范围是[2,U .故答案为:[2,U . 【点睛】本题考查平面向量的数量积,解题关键是设a b k ⋅=r r后通过数量积的运算把12,λλ是方程26(3)4(3)0k x k x k +-++=的两根,这样可用韦达定理求得12λλ-,从而求得目标12c c -u r u u r关于k 的函数.11.已知P 是椭圆2214x y +=上一动点,()2,1A -,()2,1B ,则cos APB ∠的最大值为________.【答案】4【解析】画出椭圆图形,设()00,P x y ,过P 作PH AB ⊥交AB 于H ,由正切和角公式用00,x y 表示出tan APB ∠,结合椭圆的方程化为0y 的表达式,利用换元法令01t y =-,将tan APB ∠转化为关于t 的函数式,讨论0t =与(]0,2t ∈两种情况,结合基本不等式即可求得tan APB ∠的最小值,再根据同角三角函数关系式即可求得cos APB ∠的最大值.【详解】根据题意,画出椭圆的图形如下图所示:设()00,P x y ,过P 作PH AB ⊥交AB 于H , 则002tan 1x AH APH PH y +∠==-,02tan 1x BH BPH PH y -∠==-, 由正切和角公式可知()tan tan APB APH BPH ∠=∠+∠tan tan 1tan tan APH BPHAPH BPH∠+∠=-∠⨯∠()()()00000220000002241112214111x x y y y x x y x y y +-+---==+-----⨯--而()00,P x y 在2214x y +=上,所以220014x y +=,则220044x y =-, 代入上式可得()()()()()00222200004141tan 1414y y APB y x y y --∠==-----由椭圆性质可知,[]01,1y ∈-, 令[]01,0,2t y t =-∈, 则()22244tan 38441t t APB t t t t ∠==-+---,[]0,2t ∈,当0t =时,tan 0APB ∠=,此时,cos 1APB APB π∠=∠=-,当(]0,2t ∈时,由基本不等式可知4tan 23443838APB t t ∠=≥=⎛⎫-+-++ ⎪⎝⎭, 当且仅当43t t =,即233t =时取等号,此时cos APB ∠的值最大,因而22sin 23cos sin cos 1APBAPB APB APB ∠⎧=+⎪∠⎨⎪∠+∠=⎩,化简可得223cos 4APB -∠=,所以62cos APB -∠=, 综上所述,可知cos APB ∠的最大值为624-, 故答案为:624-. 【点睛】本题考查了椭圆标准方程和几何性质的综合应用,由正切和角公式及同角三角函数关系式的应用,由基本不等式确定最值,综合性强,属于难题.12.已知21a e b e -=-=r r r r ,1e =r ,则向量a b ⋅r r的最小值为________.【答案】14-【解析】1e =r ,不失一般性,设(1,0)e =r ,由21a e b e -=-=r r r r 知a b r r,的终点在两个圆上运动,设(2cos ,sin )(1+cos ,sin )a b a a b b =+=r r ,,化简(2cos )(1+cos )sin sin a b r r αβαβ++⋅=放缩后得到21114(cos )2444β--≥-得解.【详解】1e r Q =,不妨设(1,0)e =r(.)(.)a m n b c d ==r r ,,21a e r rQ -=,22(2)1m n \-+= 所以(,)A m n 在圆22(2)1x y -+=上运动 1b e r rQ -=,22(1)1c d \-+=所以(,)B c d 在圆22(1)1x y -+=上运动再令(2cos ,sin )A a a +,(1+cos ,sin )B b b(2cos ,sin )(1+cos ,sin )a b a a b b \=+=r r,, (2cos )(1+cos )sin sin a b r rαβαβ∴⋅+=+2cos +2cos +cos cos sin sin αβαβαβ+=+2cos +2cos +cos()αβαβ+=-2+2cos +2cos()cos 22βββα+-=224cos 2cos()cos4cos cos22222βββββα=+-≥-21114(cos)2444β=--≥- 故答案为:14- 【点睛】本题考查平面向量数量积最值问题.平面向量与几何综合问题的求解坐标法:把问题转化为几何图形的研究,再把几何图形放在适当的坐标系中,则有关点与向量就可以用坐标表示,这样就能进行相应的代数运算和向量运算,从而使问题得到解决.13.三角形ABC 面积为S ,若2221054c a b +=,则2220156Sa b +的最大值是________.【答案】16【解析】由2221054c a b +=求出226cos 8a c B ac +=-,将22220156S a b ⎛⎫ ⎪+⎝⎭用a 和c 表示,并化简,再令22c t a =,得到关于t 的式子,构造函数,并利用导数求出22220156S a b ⎛⎫ ⎪+⎝⎭的最大值,进而得解. 【详解】由2221054c a b +=,得()22211054b c a =+, 2222222221(105)64cos 228a c c a a c b a c B ac ac ac+-++-+===-,()2222222240020156311sin 251052ac B S a b a c a ⎛⎫⨯⎪⎛⎫⎝⎭= ⎪+⎝⎭⎡⎤++⎢⎥⎣⎦()2222221001cos 45152a c a c B -=⎛⎫+ ⎪⎝⎭()222222226464932a c a c a c ⎡⎤+⎢⎥-⎢⎥⎣⎦=⎛⎫+ ⎪⎝⎭ 2222222261464932a c a c a c ⎡⎤⎛⎫+⎢⎥⎪⎢⎥⎝⎭-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦=⎛⎫+ ⎪⎝⎭, 令22c t a =,则0t >,2222222(16)464203652181156916927342t t S t t a b t t t ⎡⎤+-⎢⎥-+-⎛⎫⎣⎦== ⎪+⎛⎫⎝⎭⎛⎫+++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 令()223652181169274t t f t t t -+-=⎛⎫++ ⎪⎝⎭,则222314404()16927814t t f t t t ⎛⎫-+- ⎪⎝⎭=⎛⎫++ ⎪⎝⎭',令()0f 't =,解得32t =-(舍)或12t =,所以,当102t <≤时,'()0f t >,()f t 在10,2⎛⎤⎥⎝⎦上单调递增; 当12t >时,()0f t <',()f t 在1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭上单调递减, 所以,当12t =时,()f t 取得最大值,11365211142118123616927424f -⨯+⨯-⎛⎫== ⎪⎛⎫⎝⎭⨯⨯+⨯+ ⎪⎝⎭,即22220156S a b ⎛⎫ ⎪+⎝⎭的最大值为136,所以,2220156Sa b +的最大值是16. 故答案为:16.【点睛】本题考查余弦定理的应用、三角形的面积公式及利用导数研究函数的最值,考查函数与方程思想、转化与化归思想以及运算求解能力和逻辑推理能力,构造函数并掌握求极值的方法是求解本题的关键,难度较大.构造函数是求解导数问题的常用方法.14.已知数列{}n b 为首项为2正项等比数列,数列{}n c 为公差为3等差数列,数列{}n a 满足2n n n b a a +=-,12n n n c a a +=+,若11a =,则数列{}n a 前50项的和为________. 【答案】1275【解析】先根据等差与等比性质列方程组解得{}n b 与{}n c 通项公式,进而可求数列{}n a 通项公式,最后根据等差数列求和公式得结果.【详解】11a =Q 21,,2n n n b a a b +=-=, 13133,213b a a a a ∴=-=-∴=112112,3223n n n n n n n n n c a a c c a a a a +++++=+-=∴+--=Q 2123n n n a a a ++∴--= 3212232a a a a ∴--=∴= 4324234a a a a ∴--=∴=因此2422,b a a =-=数列{}n b 公比为211,2n b b b == 1212553(1)32n c a a c n n =+=∴=+-=+Q因此1232n n a a n ++=+212123542610n n n n a a n a a n ++++∴+=+∴+=+从而2438,n n a a n +-=+22n n n a a b +-==Q10050(150),12752n a n S +∴=== 故答案为:1275 【点睛】本题考查等差数列与等比数列通项公式以及等比数列求和公式,考查基本分析求解能力,属中档题.二、解答题15.如图,在△ABC 中,a b c ,,为A B C ,,所对的边,CD ⊥AB 于D ,且12BD AD c -=.(1)求证:sin 2sin()C A B =-; (2)若3cos 5A =,求tan C 的值.【答案】(1)见解析(2)4811-【解析】(1)由题意可得1cos cos 2a Bb Ac -=,由正弦定理,得1sin cos sin cos sin 2A B B A C -=,即可作出证明;(2)由(1)得3cos sin sin cos A B A B =,得到4sin 5A =,所以4tan 3A =,4tan 9B =,即可求解tan C 的值.【详解】(1)证明:因为12BD AD c -=, 所以1cos cos 2a Bb Ac -=,由正弦定理,得1sin cos sin cos sin 2A B B A C -=,所以()sin 2sin C A B =-.(2)解:由(1)得,()()sin 2sin A B A B +=-, 所以()sin cos cos sin 2sin cos cos sin A B A B A B A B +=-, 化简,得3cos sin sin cos A B A B =.又3cos 5A =,所以4sin 5A=,所以4tan 3A =,4tan 9B =, 所以()44tan tan 4839tan tan 441tan tan 11139A B C A B A B ++=-+=-=-=---⋅. 【点睛】本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值. 利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题.16.如图,在正三棱柱111ABC A B C -中,12A A AC =,D ,E ,F 分别为线段AC ,1A A ,1C B 的中点.(1)证明://EF 平面ABC ; (2)证明:1C E ⊥平面BDE .【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析; 【解析】(1)取BC 的中点G ,连结AG ,FG ,可证四边形AEFG 是平行四边形,得EF ∥AG ,即可证明结论;(2)根据已知可得22211EB C E C B +=,得出1C E BE ⊥,再由已知得BD AC ⊥,结合正三棱柱的垂直关系,可证BD ⊥平面11A ACC ,进而有1BD C E ⊥,即可证明结论.【详解】(1)如图,取BC 的中点G ,连结AG ,FG . 因为F 为1C B 的中点,所以FG ∥111,2C C FG C C =. 在三棱柱111ABC A B C -中,1A A ∥111,C C A A C C =, 且E 为1A A 的中点,所以FG ∥,EA FG EA =. 所以四边形AEFG 是平行四边形.所以EF ∥AG . 因为EF ⊄平面ABC ,AG ⊂平面ABC , 所以EF ∥平面ABC .(2)因为在正三棱柱111ABC A B C -中,1A A ⊥平面ABC ,BD ⊂平面ABC ,所以1A A BD ⊥.因为D 为AC 的中点,BA BC =,所以BD AC ⊥.因为1A A AC A =I ,1A A ⊂平面11A ACC ,AC ⊂平面11A ACC , 所以BD ⊥平面11A ACC .因为1C E ⊂平面11A ACC ,所以1BD C E ⊥. 根据题意,可得16EB C E AB ==,13C B AB =, 所以22211EB C E C B +=.从而190C EB ∠=︒,即1C E EB ⊥.因为BD EB B =I ,BD ⊂平面BDE ,EB ⊂平面BDE , 所以1C E ⊥平面BDE .【点睛】本题考查空间线、面位置关系,证明直线与平面平行以及直线与平面垂直,注意空间垂直关系的相互转化,属于中档题.17.动圆P 过定点(2,0)A ,且在y 轴上截得的弦GH 的长为4. (1)若动圆圆心P 的轨迹为曲线C ,求曲线C 的方程;(2)在曲线C 的对称轴上是否存在点Q ,使过点Q 的直线l '与曲线C 的交点S T 、满足2211||||QS QT +为定值?若存在,求出点Q 的坐标及定值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1)24y x =.(2)存在点(2,0)Q ,定值为14. 【解析】(1)设(,)P x y ,由题意知:PA PG =,利用距离公式及弦长公式可得方程,化简可得P 的轨迹方程;(2)假设存在(,0)Q a ,设()11,S x y 、()22,T x y ,由题意知直线l '的斜率必不为0,设直线l '的方程,与抛物线联立,利用根与系数关系可求得()212222121121t a QS QT a t ++=+,当2a =时,上式221114QS QT +=,与1t 无关,为定值. 【详解】(1)设(,)P x y ,由题意知:PA PG =.当P 点不在y 轴上时,过P 做PB GH ⊥,交GH 于点B ,则B 为GH 的中点,122GB GH ∴==,PG ∴=又PA =Q ,=24(0)y x x =≠;当P 点在y 轴上时,易知P 点与O 点重合.(0,0)P 也满足24y x =,∴曲线C 的方程为24y x =.(2)假设存在(,0)Q a ,满足题意.设()11,S x y 、()22,T x y .由题意知直线l '的斜率必不为0, 设直线l '的方程为()110x t y a t =+≠. 由124x t y a y x=+⎧⎨=⎩得21440y t y a --=.1214y y t ∴+=,124y y a ⋅=-. ()2121121242x x t y y a t a ∴+=++=+,2221212116x x y y a ⋅=⋅=.()()2222221111114(42)QS x a y x a x x a x a =-+=-+=+-+Q ,()()2222222222224(42)QT x a y x a x x a x a =-+=-+=+-+,()222221212(42)2QS QT x x a x x a ∴+=++-++()()22121212(42)22x x a x x x x a =++-+-+()()21212124222x x x x a x x a =+++--+ ()()22114244t a t =++, ()222221161QS QT a t ⋅=+.()()()()2222211122222222211424411221161t a t QS QT t a QS QT QS QT a t a t ++++∴+===⋅++, 当2a =时,上式221114QS QT +=,与1t 无关,为定值. ∴存在点(2,0)Q ,使过点Q 的直线l '与曲线C 的交点S T 、满足2211QS QT +为定值14. 【点睛】本题考查轨迹方程、定值问题的求解,求轨迹方程,一般是求谁设谁的坐标然后根据题目等式直接求解即可,存在性与定值问题一般设存在,代入,结合韦达定理等知识消去参数求解,属于较难题型.18.某景区平面图如图1所示,A B C E D 、、、、为边界上的点.已知边界CED 是一段抛物线,其余边界均为线段,且,,3,8AD AB BC AB AD BC AB ⊥⊥===,抛物线顶点E 到AB 的距离7OE =.以AB 所在直线为x 轴,OE 所在直线为y 轴,建立平面直角坐标系.(1)求边界CED 所在抛物线的解析式;(2)如图2,该景区管理处欲在区域ABCED 内围成一个矩形MNPQ 场地,使得点M N 、在边界AB 上,点P Q 、在边界CED 上,试确定点P 的位置,使得矩形MNPQ 的周长最大,并求出最大周长. 【答案】(1)217(44)4y x x =-+-≤≤;(2)点P 与点C 重合.最大值为22, 【解析】(1)根据题意,设二次函数解析式为2(44)y ax c x =+-≤≤,代入点C 、E 坐标,即可求解参数;(2)根据题意结合(1)中抛物线解析式,设P 点坐标为21,74m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭,利用坐标表达矩形的周长,根据二次函数性质,可求最值问题. 【详解】(1)根据对称性可知,1184,3,722OA OB AB BC OE ===⨯===, (4,3),(0,7)C E ∴,设边界CED 所在抛物线的解析式为2(44)y ax c x =+-≤≤,Q 抛物线的图象经过C ,E 两点,1637a c c +=⎧⎨=⎩,解得147a c ⎧=-⎪⎨⎪=⎩,∴边界CED 所在抛物线的解析式为217(44)4y x x =-+-≤≤; (2)设P 点坐标为21,74m m ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭, Q 四边形MNPQ 是矩形,2ON OM m ∴==,2174PN QM m ==-+, 24MN QP ON m ∴===,∴矩形MNPQ 的周长为: 222112()227414421(4)222MN PN m m m m m ⎛⎫+=-+=-++ ⎪⎝⎭=--+ 102-<Q ,开口向下, ∴当4m =时,矩形MNPQ 的周长有最大值,最大值为22,此时P 点坐标为(4,3),即点P 与点C 重合.【点睛】本题考查待定系数法确定函数关系式,考查计算能力,考查运用二次函数模型解决实际问题,属于中等题型.19.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,11(1)(,,0,1)1n n a q S a q R a q q-=∈≠≠- (1)求证:数列{}n a 是等比数列;(2)若*q N ∈,是否存在q 的某些取值,使数列{}n a 中某一项能表示为另外三项之和?若能求出q 的全部取值集合,若不能说明理由.(3)若q ∈R ,是否存在[3,)q ∈+∞,使数列{}n a 中,某一项可以表示为另外三项之和?若存在指出q 的一个取值,若不存在,说明理由.【答案】解:(1)见详解;(2)不存在;(3)不存在【解析】(1)由前n 项和公式,结合1n n n a S S -=-求出n a ,进而可得出结论成立;(2)根据4321n n n n a a a a =++得3421n n n n q q q q =++,不妨设4321n n n n >>>,两边同除以1nq ,再结合条件,即可得出结论;(3)同(2),先设4321n n n n >>>,当3q ≥,结合条件验证不成立即可.【详解】(1)n=1时,11a S a ==, 2n ≥时,()1111n n n n n n a a S S q q aq q ---=-=-=-(n=1也符合) ()1n n a aq n N -+∴=∈,1n na q a +∴=,即数列{}n a 是等比数列. (2)若4321n n n n a a a a =++则()3421,2n n n n q q q q q N q =++∈≥可设4321n n n n >>>,两边同除以1n q 得:3141211n n n n n n q q q -----=因为左边能被q 整除,右边不能被q 整除,因此满足条件的q 不存在.(3)若4321n n n n a a a a =++则()3421,2n n n n q q q q q N q =++∈≥可设4321n n n n >>>,3q ≥Q ,334442111·33n n n n n n n q q q q q q q q --=≥≥>++,∴ 4321n n n n a a a a =++不成立.【点睛】本题主要考查等比数列,熟记等比数数列的性质和公式即可,属于常考题型.20.已知函数()()ln 0f x a x a =≠与212y x e =的图象在它们的交点(),P s t 处具有相同的切线.(1)求()f x 的解析式;(2)若函数()()()21g x x mf x =-+有两个极值点1x ,2x ,且12x x <,求()21g x x 的取值范围.【答案】(1)()ln f x x =;(2)1,0e ⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭【解析】(1)求得两个函数的导数,由公切线的斜率相同可得,a s 的方程;将切点代入两个函数,可得,a s 的方程;联立两个方程即可求得a 的值,进而得()f x 的解析式; (2)将()f x 的解析式代入并求得()g x ',由极值点定义可知1x ,2x 是方程2220x x m -+=的两个不等实根,由韦达定理表示出1212,x x x x +,结合12x x <可得121012x x <<<<.代入()21g x x 中化简,分离参数并构造函数()12ln h t t t t =-+,求得()h t '并令()0h t '=求得极值点,由极值点两侧符号判断单调性,并求得最小值,代入端点值求得最大值,即可求得()21g x x 的取值范围. 【详解】(1)根据题意,函数()()ln 0f x a x a =≠与212y x e =可知()a f x x '=,1y x e'=, 两图象在点(),P s t 处有相同的切线, 所以两个函数切线的斜率相等,即1a s e s⨯=,化简得s = 将(),P s t 代入两个函数可得2ln 2es a s =, 综合上述两式可解得1a =,所以()ln f x x =.(2)函数()()()()2211ln g x x mf x x m x =-+=-+,定义域为()0,∞+, ()()22221m x x m x x g x x-+=-='+, 因为1x ,2x 为函数()g x 的两个极值点,所以1x ,2x 是方程2220x x m -+=的两个不等实根,由根与系数的关系知121x x =+,122m x x =,()* 又已知12x x <,所以121012x x <<<<, ()()2222111ln g x x m x x x -+=, 将()*式代入得()()2221221112ln g x x x x x x x -+=()()222222222121ln 12ln 1x x x x x x x x =-+-=-+-, 令()12ln h t t t t =-+,1,12t ⎛⎫∈⎪⎝⎭, ()2ln 1h t t '=+,令()0h t '=,解得t =当12t ⎛∈ ⎝时,()0h t '<,()h t在12⎛ ⎝单调递减;当t ⎫∈⎪⎭时,()0h t '>,()h t在⎫⎪⎭单调递增; 所以()min 11h t h ===, ()()1max ,12h t h h ⎧⎫⎛⎫<⎨⎬ ⎪⎝⎭⎩⎭, ()11ln 20122h h ⎛⎫=-<= ⎪⎝⎭, 即()21g x x的取值范围是1,0e ⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭. 【点睛】本题考查了导数的计算及几何意义,根据公切线求参数值,由导数研究函数的极值点、单调性与最值,构造函数法的综合应用,属于难题.。
高三数学专题复习:第一部分专题五第一讲专题针对训练
一、选择题1.已知直线x +a 2y +6=0与直线(a -2)x +3ay +2a =0平行,则a 的值为( )A .0或3或-1B .0或3C .3或-1D .0或-1解析:选D.由直线x +a 2y +6=0与直线(a -2)x +3ay +2a =0平行,得3a =a 2(a -2),即a (a 2-2a -3)=0,解得a =0或a =3或a =-1,经验证,当a =0或a =-1时,两直线互相平行.2.点A (1,3)关于直线y =kx +b 对称的点是B (-2,1),则直线y =kx +b 在x 轴上的截距是( )A .-32 B.54C .-65 D.56解析:选D.由题意知⎩⎨⎧ 3-11+2·k =-12=k ·(-12)+b ,解得k =-32,b =54, ∴直线方程为y =-32x +54, 其在x 轴上的截距为-54×(-23)=56. 3.圆x 2+y 2-2x +4y -4=0与直线2tx -y -2-2t =0(t ∈R )的位置关系为( )A .相离B .相切C .相交D .以上都有可能解析:选C.∵圆的方程可化为(x -1)2+(y +2)2=9,∴圆心为(1,-2),半径r =3,又圆心在直线2tx -y -2-2t =0上,∴圆与直线相交,故选C.4.若直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P ,Q ,且线段PQ 的中点坐标为(1,-1),则直线l 的斜率为( )A.13 B .-13C .-32 D.23解析:选B.由直线l 与直线y =1,x =7分别交于点P 、Q ,可设P (x 1,1),Q (7,y 1),再由线段PQ 的中点坐标为(1,-1),可解得:x 1=-5,y 1=-3.即直线l 上有两点P (-5,1),Q (7,-3),代入斜率公式可解得直线l 的斜率为k =1+3-5-7=-13.故选B. 5.已知点P (x ,y )在直线x +2y =3上移动,当2x +4y 取最小值时,过点P (x ,y )引圆C :(x -12)2+(y +14)2=12的切线,则此切线长等于( ) A.12 B.32C.62D.32解析:选C.由于点P (x ,y )在直线x +2y =3上移动,得x ,y 满足x +2y =3,又2x +4y=2x +22y ≥22x +2y =42,取得最小值时x =2y ,此时点P 的坐标为(32,34).由于点P 到圆心C (12,-14)的距离为d =(32-12)2+(34+14)2=2,而圆C 的半径为r =22,那么切线长为d 2-r 2= 2-12=62,故选C. 二、填空题6.如果圆的方程为x 2+y 2+kx +2y +k 2=0.那么当圆面积最大时,圆心为__________.解析:将方程配方,得(x +k 2)2+(y +1)2=-34k 2+1. ∴r 2=1-34k 2>0,r max =1,此时k =0.∴圆心为(0,-1). 答案:(0,-1)7.直线2x +3y -6=0关于点M (1,-1)对称的直线方程是__________.解析:依题意,所求直线与直线2x +3y -6=0平行,且点M (1,-1)到两直线的距离相等,故可设其方程为2x +3y +m =0,则|2-3-6|13=|2-3+m |13,解得m =8,故所求直线方程为2x +3y +8=0.答案:2x +3y +8=0 8.(2011年高考湖北卷)过点()-1,-2的直线l 被圆x 2+y 2-2x -2y +1=0截得的弦长为2,则直线l 的斜率为__________.解析:由题意知直线要与圆相交,必存在斜率,设为k ,则直线方程为y +2=k ()x +1,又圆的方程可化为()x -12+()y -12=1,圆心为()1,1,半径为1,∴圆心到直线的距离d =|k -1+k -2|1+k 2= 1-⎝⎛⎭⎫222, 解得k =1或177. 答案:1或177三、解答题9.已知两直线l 1:ax -by +4=0,l 2:(a -1)x +y +b =0.求分别满足下列条件的a ,b 的值.(1)直线l 1过点(-3,-1),并且直线l 1与l 2垂直;(2)直线l 1与直线l 2平行,并且坐标原点到l 1,l 2的距离相等.解:(1)∵l 1⊥l 2,∴a (a -1)+(-b )·1=0,即a 2-a -b =0.①又点(-3,-1)在l 1上,∴-3a +b +4=0.②由①②得a =2,b =2.(2)∵l 1∥l 2,∴a b =1-a ,∴b =a 1-a, 故l 1和l 2的方程可分别表示为:(a -1)x +y +4(a -1)a =0,(a -1)x +y +a 1-a=0, 又原点到l 1与l 2的距离相等.∴4|a -1a |=|a 1-a|,∴a =2或a =23, ∴a =2,b =-2或a =23,b =2. 10.(2011年高考福建卷)已知直线l :y =x +m ,m ∈R .(1)若以点M (2,0)为圆心的圆与直线l 相切于点P ,且点P 在y 轴上,求该圆的方程;(2)若直线l 关于x 轴对称的直线为l ′,问直线l ′与抛物线C :x 2=4y 是否相切?说明理由.解:(1)法一:依题意,点P 的坐标为(0,m ).因为MP ⊥l ,所以0-m 2-0×1=-1, 解得m =2,即点P 的坐标为(0,2).从而圆的半径r =|MP |= (2-0)2+(0-2)2=22,故所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8.法二:设所求圆的半径为r ,则圆的方程可设为(x -2)2+y 2=r 2.依题意,所求圆与直线l :x -y +m =0相切于点P (0,m ),则 ⎩⎪⎨⎪⎧ 4+m 2=r 2,|2-0+m |2=r ,解得⎩⎨⎧ m =2,r =2 2. 所以所求圆的方程为(x -2)2+y 2=8.(2)因为直线l 的方程为y =x +m ,所以直线l ′的方程为y =-x -m ,由⎩⎪⎨⎪⎧ y =-x -m ,x 2=4y ,得x 2+4x +4m =0. Δ=42-4×4m =16(1-m ).当m =1,即Δ=0时,直线l ′与抛物线C 相切;当m ≠1,即Δ≠0时,直线l ′与抛物线C 不相切.综上,当m =1时,直线l ′与抛物线C 相切;当m ≠1时,直线l ′与抛物线C 不相切.11.已知圆M 的方程为x 2+(y -2)2=1,直线l 的方程为x -2y =0,点P 在直线l 上,过点P 作圆M 的切线P A ,PB ,切点为A ,B .(1)若∠APB =60°,试求点P 的坐标;(2)若P 点的坐标为(2,1),过P 作直线与圆M 交于C ,D 两点,当CD =2时,求直线CD 的方程;(3)求证:经过A ,P ,M 三点的圆必过定点,并求出所有定点的坐标.解:(1)设P (2m ,m ),由题可知MP =2,所以(2m )2+(m -2)2=4,解之得m =0或m =45. 故所求点P 的坐标为P (0,0)或P (85,45). (2)由题意易知k 存在, 设直线CD 的方程为y -1=k (x -2),由题知圆心M 到直线CD 的距离为22, 所以22=|-2k -1|1+k 2,解得,k =-1或k =-17, 故所求直线CD 的方程为x +y -3=0或x +7y -9=0.(3)证明:设P (2m ,m ),MP 的中点Q (m ,m 2+1), 因为P A 是圆M 的切线,所以经过A ,P ,M 三点的圆是以Q 为圆心,以MQ 为半径的圆,故其方程为(x -m )2+(y -m 2-1)2=m 2+(m 2-1)2. 化简得:x 2+y 2-2y -m (2x +y -2)=0,此式是关于m 的恒等式,故⎩⎪⎨⎪⎧ x 2+y 2-2y =0,2x +y -2=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧ x =0y =2或⎩⎨⎧x =45,y =25.所以经过A ,P ,M 三点的圆必过定点(0,2)或(45,25).。
高三数学高考大题专项训练全套(15个专项)(典型例题)(含答案)
⾼三数学⾼考⼤题专项训练全套(15个专项)(典型例题)(含答案)1、函数与导数(1)2、三⾓函数与解三⾓形3、函数与导数(2)4、⽴体⼏何5、数列(1)6、应⽤题7、解析⼏何8、数列(2)9、矩阵与变换10、坐标系与参数⽅程11、空间向量与⽴体⼏何12、曲线与⽅程、抛物线13、计数原理与⼆项式分布14、随机变量及其概率分布15、数学归纳法⾼考压轴⼤题突破练 (⼀)函数与导数(1)1.已知函数f (x )=a e xx+x .(1)若函数f (x )的图象在(1,f (1))处的切线经过点(0,-1),求a 的值;(2)是否存在负整数a ,使函数f (x )的极⼤值为正值?若存在,求出所有负整数a 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵f ′(x )=a e x (x -1)+x 2x 2,∴f ′(1)=1,f (1)=a e +1.∴函数f (x )在(1,f (1))处的切线⽅程为 y -(a e +1)=x -1,⼜直线过点(0,-1),∴-1-(a e +1)=-1,解得a =-1e.(2)若a <0,f ′(x )=a e x (x -1)+x 2x 2,当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0恒成⽴,函数在(-∞,0)上⽆极值;当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0恒成⽴,函数在(0,1)上⽆极值.⽅法⼀当x ∈(1,+∞)时,若f (x )在x 0处取得符合条件的极⼤值f (x 0),则x 0>1,f (x 0)>0,f ′(x 0)=0,则00000200201,e 0,e (1)0,x x x a x x a x x x ?> +> -+ = ?①②③由③得0e x a =-x 20x 0-1,代⼊②得-x 0x 0-1+x 0>0,结合①可解得x 0>2,再由f (x 0)=0e x a x +x 0>0,得a >-020e x x ,设h (x )=-x 2e x ,则h ′(x )=x (x -2)e x ,当x >2时,h ′(x )>0,即h (x )是增函数,∴a >h (x 0)>h (2)=-4e2.⼜a <0,故当极⼤值为正数时,a ∈-4e 2,0,从⽽不存在负整数a 满⾜条件.⽅法⼆当x ∈(1,+∞)时,令H (x )=a e x (x -1)+x 2,则H ′(x )=(a e x +2)x ,∵x ∈(1,+∞),∴e x ∈(e ,+∞),∵a 为负整数,∴a ≤-1,∴a e x ≤a e ≤-e ,∴a e x +2<0,∴H ′(x )<0,∴H (x )在(1,+∞)上单调递减.⼜H (1)=1>0,H (2)=a e 2+4≤-e 2+4<0,∴?x 0∈(1,2),使得H (x 0)=0,且当10,即f ′(x )>0;当x >x 0时,H (x )<0,即f ′(x )<0.∴f (x )在x 0处取得极⼤值f (x 0)=0e x a x +x 0.(*)⼜H (x 0)=0e x a (x 0-1)+x 20=0,∴00e x a x =-x 0x 0-1,代⼊(*)得f (x 0)=-x 0x 0-1+x 0=x 0(x 0-2)x 0-1<0,∴不存在负整数a 满⾜条件.2.已知f (x )=ax 3-3x 2+1(a >0),定义h (x )=max{f (x ),g (x )}=f (x ),f (x )≥g (x ),g (x ),f (x )(1)求函数f (x )的极值;(2)若g (x )=xf ′(x ),且?x ∈[1,2]使h (x )=f (x ),求实数a 的取值范围.解 (1)∵函数f (x )=ax 3-3x 2+1,∴f ′(x )=3ax 2-6x =3x (ax -2),令f ′(x )=0,得x 1=0或x 2=2a ,∵a >0,∴x 1当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∴f (x )的极⼤值为f (0)=1,极⼩值为f 2a =8a 2-12a 2+1=1-4a 2. (2)g (x )=xf ′(x )=3ax 3-6x 2,∵?x ∈[1,2],使h (x )=f (x ),∴f (x )≥g (x )在[1,2]上有解,即ax 3-3x 2+1≥3ax 3-6x 2在[1,2]上有解,即不等式2a ≤1x 3+3x在[1,2]上有解,设y =1x 3+3x =3x 2+1x3(x ∈[1,2]),∵y ′=-3x 2-3x 4<0对x ∈[1,2]恒成⽴,∴y =1x 3+3x 在[1,2]上单调递减,∴当x =1时,y =1x 3+3x 的最⼤值为4,∴2a ≤4,即a ≤2.⾼考中档⼤题规范练 (⼀)三⾓函数与解三⾓形1.(2017·江苏宿迁中学质检)已知函数f (x )=sin 2x +23sin x cos x +sin x +π4sin x -π4,x ∈R . (1)求f (x )的最⼩正周期和值域;(2)若x =x 00≤x 0≤π2为f (x )的⼀个零点,求sin 2x 0的值.解 (1)易得f (x )=sin 2x +3sin 2x +12(sin 2x -cos 2x )=1-cos 2x 2+3sin 2x -12cos 2x =3sin 2x -cos 2x +12=2sin 2x -π6+12,所以f (x )的最⼩正周期为π,值域为-32,52. (2)由f (x 0)=2sin 2x 0-π6+12=0,得 sin 2x 0-π6=-14<0,⼜由0≤x 0≤π2,得-π6≤2x 0-π6≤5π6,所以-π6≤2x 0-π6<0,故cos 2x 0-π6=154,此时sin 2x 0=sin 2x 0-π6+π6 =sin 2x 0-π6cos π6+cos 2x 0-π6sin π6 =-14×32+154×12=15-38.2.(2017·江苏南通四模)已知向量m =sin x 2,1,n =1,3cos x2,函数f (x )=m ·n . (1)求函数f (x )的最⼩正周期;(2)若f α-2π3=23,求f 2α+π3的值.解 (1)f (x )=m ·n =sin x 2+3cos x2=212sin x 2+32cos x2=2sin x 2cos π3+cos x 2sin π3 =2sin x 2+π3,所以函数f (x )的最⼩正周期为T =2π12=4π.(2)由f α-2π3=23,得2sin α2=23,即sin α2=13. 所以f 2α+π3=2sin α+π2=2cos α=2?1-2sin 2α2=149. 3.(2017·江苏南师⼤考前模拟)已知△ABC 为锐⾓三⾓形,向量m =cos A +π3,sin A +π3,n =(cos B ,sin B ),并且m ⊥n . (1)求A -B ;(2)若cos B =35,AC =8,求BC 的长.解 (1)因为m ⊥n ,所以m ·n =cos A +π3cos B +sinA +π3sin B=cosA +π3-B =0. 因为0所以A +π3-B =π2,即A -B =π6.(2)因为cos B =35,B ∈0,π2,所以sin B =45,所以sin A =sin B +π6=sin B cos π6+cos B sin π6 =45×32+35×12=43+310,由正弦定理可得BC =sin A sin B×AC =43+3.4.(2017·江苏镇江三模)在△ABC 中,⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(a -c )(sin A +sin C )=(b -3c )sin B . (1)求⾓A ;(2)若f (x )=cos 2(x +A )-sin 2(x -A ),求f (x )的单调递增区间.解 (1)由(a -c )(sin A +sin C )=(b -3c )sin B 及正弦定理,得(a -c )(a +c )=(b -3c )b ,即a 2=b 2+c 2-3bc . 由余弦定理,得cos A =32,因为06.(2)f (x )=cos 2(x +A )-sin 2(x -A ) =cos 2x +π6-sin 2x -π6 =1+cos 2x +π32-1-cos ?2x -π32=12cos 2x ,令π+2k π≤2x ≤2π+2k π,k ∈Z ,得π2+k π≤x ≤π+k π,k ∈Z . 则f (x )的单调增区间为π2+k π,π+k π,k ∈Z .(⼆)函数与导数(2)1.设函数f (x )=2(a +1)x (a ∈R ),g (x )=ln x +bx (b ∈R ),直线y =x +1是曲线y =f (x )的⼀条切线. (1)求a 的值;(2)若函数y =f (x )-g (x )有两个极值点x 1,x 2. ①试求b 的取值范围;②证明:g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)≤1e 2+12.解 (1)设直线y =x +1与函数y =f (x )的图象相切于点(x 0,y 0),则y 0=x 0+1,y 0=2(a +1)x 0,a +1x 0=1,解得a =0. (2)记h (x )=f (x )-g (x ),则h (x )=2x -ln x -bx .①函数y =f (x )-g (x )有两个极值点的必要条件是h ′(x )有两个正零点. h ′(x )=1x -1x-b =-bx +x -1x ,令h ′(x )=0,得bx -x +1=0(x >0).令x =t ,则t >0.问题转化为bt 2-t +1=0有两个不等的正实根t 1,t 2,等价于Δ=1-4b >0,t 1t 2=1b >0,t 1+t 2=1b>0,解得04.当04时,设h ′(x )=0的两正根为x 1,x 2,且x 1则h ′(x )=-bx +x -1x =-b (x -x 1)(x -x 2)x =-b (x -x 1)(x -x 2)x (x +x 1)(x +x 2).当x ∈(0,x 1)时,h ′(x )<0;当x ∈(x 1,x 2)时,h ′(x )>0;当x ∈(x 2,+∞)时,h ′(x )<0.所以x 1,x 2是h (x )=f (x )-g (x )的极值点,∴b 的取值范围是0,14. ②由①知x 1x 2=x 1+x 2=1 b.可得g (x 1)+g (x 2)=-2ln b +1b -2,f (x 1)+f (x 2)=2b ,所以g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)=12-b ln b -b .记k (b )=12-b ln b -b 0令k ′(b )=0,得b =1e 2∈0,14,且当b ∈0,1e 2时,k ′(b )>0,k (b )单调递增;当b ∈1e 2,14时,k ′(b )<0,k (b )单调递减,且当b =1e 2时,k (b )取最⼤值1e 2+12,所以g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)≤1e 2+12.2.设函数f (x )=2ax +bx+c ln x .(1)当b =0,c =1时,讨论函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在x =1处的切线为y =3x +3a -6且函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,x 1解 (1)f (x )=2ax +bx+c ln x ,x >0,f ′(x )=2a -b x 2+c x =2ax 2+cx -bx 2.当b =0,c =1时,f ′(x )=2ax +1x. 当a ≥0时,由x >0,得f ′(x )=2ax +1x >0恒成⽴,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.当a <0时,令f ′(x )=2ax +1x >0,解得x <-12a ;令f ′(x )=2ax +1x <0,解得x >-12a,所以,函数f (x )在0,-12a 上单调递增,在-12a ,+∞上单调递减.综上所述,①当a ≥0时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;②当a <0时,函数f (x )在? 0,-12a上单调递增,在-12a ,+∞上单调递减. (2)①函数f (x )在x =1处的切线为y =3x +3a -6,所以f (1)=2a +b =3a -3,f ′(1)=2a +c -b =3,所以b =a -3,c =-a ,f ′(x )=2a -b x 2+c x =2ax 2-ax +3-ax 2,函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,x 1则⽅程2ax 2-ax +3-a =0有两个⼤于0的解,Δ=(-a )2-8a (3-a )>0,a 2a >0,3-a2a >0,解得83所以a 的取值范围是83,3. ②2ax 22-ax 2+3-a =0, x 2=a +9a 2-24a 4a =141+9-24a ,由832x 22-x 2-1.f (x 2)=2ax 2+a -3x 2-a ln x 2=a 2x 2+1x 2-ln x 2-3x 2 =-32x 2+1x 2-ln x 22x 22-x 2-1-3x 2. 设φ(t )=-32t +1t -ln t2t 2-t -1-3t,t ∈14,12,φ′(t )=-32-1t 2-1t (2t 2-t -1)-2t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2+3t2 =-31t 2(2t 2-t -1)2+32t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2+3t 2=32t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2. 当t ∈14,12时,2t +1t-ln t >0,4t -1>0,φ′(t )>0,所以φ(t )在14,12上单调递增,φ(t )∈163ln 2,3+3ln 2,所以f (x 2)的取值范围是163ln 2,3+3ln 2. (⼆)⽴体⼏何1.(2017·江苏扬州调研)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底⾯ABCD 为梯形,CD ∥AB ,AB =2CD ,AC 交BD 于O ,锐⾓△P AD 所在平⾯⊥底⾯ABCD ,P A ⊥BD ,点Q 在侧棱PC 上,且PQ =2QC .求证:(1)P A ∥平⾯QBD ; (2)BD ⊥AD .证明 (1)如图,连结OQ ,因为AB ∥CD ,AB =2CD ,所以AO =2OC . ⼜PQ =2QC ,所以P A ∥OQ . ⼜OQ ?平⾯QBD ,P A ?平⾯QBD ,所以P A ∥平⾯QBD .(2)在平⾯P AD 内过P 作PH ⊥AD 于点H ,因为侧⾯P AD ⊥底⾯ABCD ,平⾯P AD ∩平⾯ABCD =AD ,PH ?平⾯P AD ,所以PH ⊥平⾯ABCD .⼜BD ?平⾯ABCD ,所以PH ⊥BD .⼜P A ⊥BD ,P A ∩PH =P ,所以BD ⊥平⾯P AD . ⼜AD ?平⾯P AD ,所以BD ⊥AD .2.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底⾯ABCD 是正⽅形,AC 与BD 交于点O ,PC ⊥底⾯ABCD ,E 为PB 上⼀点,G 为PO 的中点.(1)若PD∥平⾯ACE,求证:E为PB的中点;(2)若AB=2PC,求证:CG⊥平⾯PBD.证明(1)连结OE,由四边形ABCD是正⽅形知,O为BD的中点,因为PD∥平⾯ACE,PD?平⾯PBD,平⾯PBD∩平⾯ACE=OE,所以PD∥OE. 因为O为BD的中点,所以E为PB的中点.(2)在四棱锥P-ABCD中,AB=2PC,因为四边形ABCD是正⽅形,所以OC=22AB,所以PC=OC.因为G为PO的中点,所以CG⊥PO.⼜因为PC⊥底⾯ABCD,BD?底⾯ABCD,所以PC⊥BD.⽽四边形ABCD是正⽅形,所以AC⊥BD,因为AC,PC?平⾯P AC,AC∩PC=C,所以BD⊥平⾯P AC,因为CG?平⾯P AC,所以BD⊥CG.因为PO,BD?平⾯PBD,PO∩BD=O,所以CG⊥平⾯PBD.3.(2017·江苏怀仁中学模拟)如图,在四棱锥E-ABCD中,△ABD为正三⾓形,EB=ED,CB=CD.(1)求证:EC⊥BD;(2)若AB⊥BC,M,N分别为线段AE,AB的中点,求证:平⾯DMN∥平⾯BCE.证明(1)取BD的中点O,连结EO,CO.∵CD=CB,EB=ED,∴CO⊥BD,EO⊥BD.⼜CO∩EO=O,CO,EO?平⾯EOC,∴BD⊥平⾯EOC.⼜EC?平⾯EOC,∴BD⊥EC.(2)∵N是AB的中点,△ABD为正三⾓形,∴DN⊥AB,∵BC⊥AB,∴DN∥BC.⼜BC?平⾯BCE,DN?平⾯BCE,∴DN∥平⾯BCE.∵M为AE的中点,N为AB的中点,∴MN∥BE,⼜MN?平⾯BCE,BE?平⾯BCE,∴MN∥平⾯BCE.∵MN∩DN=N,∴平⾯DMN∥平⾯BCE.4.(2017·江苏楚⽔中学质检)如图,在三棱锥P-ABC中,点E,F分别是棱PC,AC的中点.(1)求证:P A∥平⾯BEF;(2)若平⾯P AB⊥平⾯ABC,PB⊥BC,求证:BC⊥P A.证明(1)在△P AC中,E,F分别是棱PC,AC的中点,所以P A∥EF.⼜P A?平⾯BEF,EF?平⾯BEF,所以P A∥平⾯BEF.(2)在平⾯P AB内过点P作PD⊥AB,垂⾜为D.因为平⾯P AB ⊥平⾯ABC ,平⾯P AB ∩平⾯ABC =AB ,PD ?平⾯P AB ,所以PD ⊥平⾯ABC ,因为BC ?平⾯ABC ,所以PD ⊥BC ,⼜PB ⊥BC ,PD ∩PB =P ,PD ?平⾯P AB ,PB ?平⾯P AB ,所以BC ⊥平⾯P AB ,⼜P A ?平⾯P AB ,所以BC ⊥P A .(三)数列(1)1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n +a n =4,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知c n =2n +3(n ∈N *),记d n =c n +log C a n (C >0且C ≠1),是否存在这样的常数C ,使得数列{d n }是常数列,若存在,求出C 的值;若不存在,请说明理由.(3)若数列{b n },对于任意的正整数n ,均有b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n a 1=12n -n +22成⽴,求证:数列{b n }是等差数列. (1)解 a 1=4-a 1,所以a 1=2,由S n +a n =4,得当n ≥2时,S n -1+a n -1=4,两式相减,得2a n =a n -1,所以a n a n -1=12,数列{a n }是以2为⾸项,公⽐为12的等⽐数列,所以a n =22-n (n ∈N *).(2)解由于数列{d n }是常数列, d n =c n +log C a n =2n +3+(2-n )log C 2 =2n +3+2log C 2-n log C 2=(2-log C 2)n +3+2log C 2为常数,则2-log C 2=0,解得C =2,此时d n =7.(3)证明 b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n a 1 =12n -n +22,①当n =1时,b 1a 1=12-32=-1,其中a 1=2,所以b 1=-12.当n ≥2时,b 1a n -1+b 2a n -2+b 3a n -3+…+b n -1a 1=12n -1-n +12,②②式两边同时乘以12,得b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n -1a 2=12n -n +14,③由①-③,得b n a 1=-n -34,所以b n =-n 8-38(n ∈N *,n ≥2),且b n +1-b n =-18,⼜b 1=-12=-18-38,所以数列{b n }是以-12为⾸项,公差为-18的等差数列.2.在数列{a n }中,已知a 1=13,a n +1=13a n -23n +1,n ∈N *,设S n 为{a n }的前n 项和.(1)求证:数列{3n a n }是等差数列; (2)求S n ;(3)是否存在正整数p ,q ,r (p ""(1)证明因为a n +1=13a n -23n +1,所以3n +1a n +1-3n a n =-2.⼜因为a 1=13,所以31·a 1=1,所以{3n a n }是⾸项为1,公差为-2的等差数列. (2)解由(1)知3n a n =1+(n -1)·(-2)=3-2n ,所以a n =(3-2n )13n ,所以S n =1·131+(-1)·132+(-3)·133+…+(3-2n )·13n ,所以13S n =1·132+(-1)·133+…+(5-2n )·13n +(3-2n )·13n +1,两式相减,得23S n =13-2132+133+…+13n -(3-2n )·13n +1=13-219×1-13n -11-13+(2n -3)·13n +1=2n ·13n +1,所以S n =n3n .(3)解假设存在正整数p ,q ,r (p ""3q =p 3p +r 3r. 当n ≥2时,a n =(3-2n )13n<0,所以数列{S n }单调递减.⼜p ""①当q ≥3时,p 3p ≥q -13q -1≥2q 3q ,⼜r 3r >0,所以p 3p +r 3r >2q3q ,等式不成⽴.②当q =2时,p =1,所以49=13+r 3r ,所以r 3r =19,所以r =3({S n }单调递减,解惟⼀确定).综上可知,p ,q ,r 的值为1,2,3.(三)应⽤题1.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).。
最新-创新大课堂2021届高三数学理一轮复习课件:第五章 数 列 第4节 精品
[解析] 由 bn=nan=n·22n-1 知
Sn=1·2+2·23+3·25+…+n·22n-1,
①
从而 22·Sn=1·23+2·25+3·27+…+n·22n+1,
②
①-②得(1-22)·Sn=2+23+25+…+22n-1-n·22n+1,即 Sn
=19[(3n-1)22n+1+2]. [答案] 19[(3n-1)22n+1+2]
(2)an=bn±cn 或 an=cbnn
n为奇数, n为偶数,
数列{bn},{cn}是等比
数列或等差数列,采用分组求和法求{an}的前 n 项和. (3)若数列有周期性,先求出一个周期内的和,再转化其它
数列(常数列)求和.
跟踪训练 (2016·长春市调研) 已知等比数列{an}的各项均为正数,且 a2=4,a3+a4=24. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设 bn=log2an,求数列{an+bn}的前 n 项和 Tn.
[题组集训]
1.(2016·江南十校联考)已知函数 f(x)=xa 的图象过点(4,2),
令 an=fn+11+fn,n∈N*.记数列{an}的前 n 项和为 Sn,则 S 2
014=(
)
A. 2 013-1
B. 2 014-1
C. 2 015-1
D. 2 015+1
[解析] 选 C 由 f(4)=2 可得 4a=2,解得 a=12,
∴(an-an-1)(an+an-1)-(an+an-1)=0.
(Ⅰ)当 q=1 时,Sn=_n_a_1__; (Ⅱ)当 q≠1 时,Sn=a111--qqn=a11--aqnq. (2)分组转化法 把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、 等比数列,再求解.
山东省济南市2024届高三下学期高考针对性训练(5月模拟)数学试题
山东省济南市2024届高三下学期高考针对性训练(5月模拟)数学试题一、单选题 1.设12i2iz -=+,则z =( ) A .iB .i -C .4i 5+D .4i 5-2.若sin cos αα-tan α=( ) A .1B .1-C .2D .2-3.()6111x x ⎛⎫+- ⎪⎝⎭展开式中2x 的系数为( )A .5-B .5C .15D .354.已知{}n a 是等比数列,且27844a a a a =-=-,则3a =( )A .B .C .2-D .2±5.某单位设置了a ,b ,c 三档工资,已知甲、乙、丙三人工资各不相同,且甲的工资比c 档高,乙的工资比b 档高,丙领取的不是b 档工资,则甲、乙、丙领取的工资档次依次为( ) A .a ,b ,cB .b ,a ,cC .a ,c ,bD .b ,c ,a6.三棱锥S ABC -中,SA ⊥平面ABC ,AB BC ⊥.若该三棱锥的最长的棱长为9,最短的棱长为3,则该三棱锥的最大体积为( )A B C .18 D .367.在平面直角坐标系xOy 中,已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b-=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,点P 在C 上,且2122PF PF a ⋅=u u u r u u u u r ,PO =u u u r ,则C 的离心率为( )AB C .3 D .28.已知函数()f x 的定义域为R ,且()()()y fx x f y x y x y -=-,则下列结论一定成立的是( )A .()11f =B .()f x 为偶函数C .()f x 有最小值D .()f x 在[]0,1上单调递增二、多选题9.某同学投篮两次,第一次命中率为23.若第一次命中,则第二次命中率为34;若第一次未命中,则第二次命中率为12.记()1,2i A i =为第i 次命中,X 为命中次数,则( ) A .22()3P A =B .4()3E X =C .4()9D X =D .123(|)4P A A =10.已知ABC V 内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,外接圆半径为R .若1a =,且()sin sin sin A b B c b C -=+,则( )A .sin A =B .ABC VC .RD .BC 11.已知函数()sin ln f x x x =⋅,则( )A .曲线()y f x =在πx =处的切线斜率为ln πB .方程()2024f x =有无数个实数根C .曲线()y f x =上任意一点与坐标原点连线的斜率均小于1eD .2()2x y f x =-在()1,+∞上单调递减三、填空题12.数列{}n a 满足22n n a a +-=,若11a =,44a =,则数列{}n a 的前20项的和为. 13.在正四棱柱1111ABCD A B C D -中,4AB =,16AA =,M ,N 分别是AB ,AD 的中点,则平面1MNC 截该四棱柱所得截面的周长为.14.已知抛物线22x y =与圆()()22240x y r r +-=>相交于四个不同的点,,,A B C D ,则r 的取值范围为,四边形ABCD 面积的最大值为.四、解答题15.近年来,我国众多新能源汽车制造企业迅速崛起.某企业着力推进技术革新,利润稳步提高.统计该企业2019年至2023年的利润(单位:亿元),得到如图所示的散点图.其中2019年至2023年对应的年份代码依次为1,2,3,4,5.(1)根据散点图判断,y a bx =+和2y c dx =+哪一个适宜作为企业利润y (单位:亿元)关于年份代码x 的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由) (2)根据(1)中的判断结果,建立y 关于x 的回归方程; (3)根据(2)的结果,估计2024年的企业利润. 参考公式及数据;1221ˆni ii nii x ynx y bxnx==-=-∑∑,ˆˆay bx =-, 12555i ix =∑=,145979i ix =∑=,15390i i y =∑=,151221i i i x y =∑=,1254607.9i i i x y =∑=16.如图,在三棱台ABC DEF -中,平面ABC ⊥平面BCFE ,AF DE ⊥,45∠=∠=o ABC CBF ,1AC AB >=.(1)求三棱台ABC DEF -的高;(2)若直线AC 与平面ABFBC . 17.已知函数()22x x f x a =+-,其中0a >且1a ≠. (1)若()f x 是偶函数,求a 的值;(2)若0x >时,()0f x >,求a 的取值范围.18.已知点1,2A ⎛ ⎝⎭在椭圆2222:1(0)x y E a b a b +=>>上,A 到E的两焦点的距离之和为(1)求E 的方程;(2)过抛物线()2:1C y x m m =->上一动点P ,作E 的两条切线分别交C 于另外两点,Q R .(ⅰ)当P 为C 的顶点时,求直线QR 在y 轴上的截距(结果用含有m 的式子表示); (ⅱ)是否存在m ,使得直线QR 总与E 相切.若存在,求m 的值;若不存在,说明理由. 19.高斯二项式定理广泛应用于数学物理交叉领域.设,y q ∈R ,*n ∈N ,记[]11n n q q -=++⋅⋅⋅+,[][][][]!11n n n =⨯-⨯⋅⋅⋅⨯,并规定[]0!1=.记1(,)()()()()n n q F x n x y x y x qy x q y -=+=++⋅⋅⋅+,并规定()0,0()1q F x x y =+=.定义[][][]()(,),0(,)11,1,2,,kn kqq F x n k D F x n n n n k x y k n -=⎧⎪=⎨--++=⎪⎩L L (1)若1y q ==,求(),2F x 和1(,2)q D F x ;(2)求[][]!(0,)!k qn k D F n n -;(3)证明:[]0(0,)(,)!k k q k nD F n F x n x k ==∑.。
安徽省黄山市2024高三冲刺(高考数学)部编版测试(拓展卷)完整试卷
安徽省黄山市2024高三冲刺(高考数学)部编版测试(拓展卷)完整试卷一、单选题:本题共8小题,每小题5分,共40分 (共8题)第(1)题已知e 为自然对数的底数,设函数,则.A .当k=1时,f (x )在x=1处取到极小值B .当k=1时,f (x )在x=1处取到极大值C .当k=2时,f (x )在x=1处取到极小值D .当k=2时,f (x )在x=1处取到极大值第(2)题复数的虚部为( )A.B .C .D .第(3)题已知不等式由此可猜想:若,则等于( )A.B .C .D .第(4)题若,则( )A .55B .56C .45D .46第(5)题已知某公路上经过的货车与客车的数量之比为,货车和客车中途停车修理的概率分别为和,则一辆汽车中途停车修理的概率为( )A .B .C .D .第(6)题2020年9月22日,在第75届联合国大会期间,中国提出将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和.要实现这个承诺,我国要牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享等新发展理念,抓住新一轮科技革命和产业变革的历史性机遇,汇聚各方力量推动经济社会发展转型.2023年2月28日,国家统计局发布的《中华人民共和国2022年国民经济和社会发展统计公报》显示,2022年全年我国新能源汽车产量达到万辆,如果从2023年起,今后3年我国新能源汽车产量年均增长率为,则2025年全年,我国新能源汽车产量预计能达到约( )万辆A .1210.12B .1008.43C .1452.14D .1451.52第(7)题从某中学甲、乙两班各随机抽取10名同学,测量他们的身高(单位:cm ),所得数据用茎叶图表示如图,由此可估计甲、乙两班同学的身高情况,则下列结论正确的是( )A .甲乙两班同学身高的极差相等B .乙班同学身高的平均值较大C .甲乙两班同学身高的中位数相等D .甲班同学身高在175cm 以上的人数较多第(8)题函数的反函数是( )A.B .C.D .二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分 (共3题)第(1)题已知函数,,,在上单调递增,则的取值可以是( )A .1B .3C .5D .7第(2)题椭圆的标准方程为为椭圆的左、右焦点,点.的内切圆圆心为,与分别相切于点,则()A.B.C.D.第(3)题已知函数是偶函数,且.当时,,则下列说法正确的是()A.是奇函数B.在区间上有且只有一个零点C.在上单调递增D.区间上有且只有一个极值点三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分 (共3题)第(1)题已知椭圆,为轴上一动点.若存在以点为圆心的圆,使得椭圆与圆有四个不同的公共点,则的取值范围是__________.第(2)题某单位为了解该单位党员开展学习党史知识活动情况,随机抽取了部分党员,对他们一周的党史学习时间进行了统计,统计数据如下表所示:党史学习时间(小时)7891011党员人数610987则该单位党员一周学习党史时间的第60百分位数是______.第(3)题抛物线具备有趣的光学性质:由焦点射出的光线经过抛物线反射后,会沿着平行于抛物线对称轴的方向射出.已知抛物线的焦点为F,AB为抛物线的过点F的一条弦,若从点F发出的光线分别在点A和点B反射后得到的两条平行直线之间的距离为5,则______.四、解答题:本题共5小题,每小题15分,最后一题17分,共77分 (共5题)第(1)题已知椭圆的离心率为,A,B分别为椭圆的左、右顶点,F1,F2分别为椭圆的左、右焦点,点M是以AB为直径的圆上除去A,B的任意一点,直线AM交椭圆C于另一点N.当点N为椭圆C的短轴端点时,原点O到直线NF2的距离为1.(1)求椭圆C的标准方程;(2)求的最小值.第(2)题在平面直角坐标系中,已知为坐标原点,点的坐标为,点的坐标为,其中且.设.(1)若,,,求方程在区间内的解集;(2)若点是上的动点,当时,设函数的值域为集合,不等式的解集为集合.若恒成立,求实数的最大值.第(3)题众所周知,阅读能力在各个领域的作用都较为突出,开展阅读能力的培养与训练,对个人综合能力的提升有很大帮助.(1)某研究机构想知道阅读训练对阅读能力的提升有多大的帮助,随机抽查了100名坚持进行阅读训练的同学和100名没有坚持进行阅读训练的同学,对他们进行阅读理解能力测试(满分100分,规定不低于80分为优秀),得到如下列联表:不优秀优秀坚持进行阅读训练3070没有坚持进行阅读训6040练问:能否有的把握认为阅读理解成绩是否优秀与坚持进行阅读训练有关?(2)数学学科具有较强的逻辑性和抽象性,为了做进一步研究,该机构又从阅读理解成绩优秀的同学中随机选取了10名同学,对这10名同学进行了数学测试(满分150分),这10名同学的两次测试成绩如下表:序号12345678910阅读理解成绩(分)88928896969090949492数学成绩(分)801107413813298102122114110为判断数学成绩与阅读理解成绩的线性相关性,请利用这10名同学的成绩,求相关系数(精确到0.01).附:①,其中.②独立性检验临界值表:0.0500.0100.0013.841 6.63510.828③④第(4)题某航天公司研发了一种火箭推进器,为测试其性能,对推进器飞行距离与损坏零件数进行了统计,数据如下:飞行距离5663717990102110117损坏零件数(个)617390105119136149163(1)建立关于的回归模型,根据所给数据及回归模型,求回归方程及相关系数.(精确到0.1,精确到1,精确到0.0001)(2)该公司进行了第二次测试,从所有同型号推进器中随机抽取100台进行等距离飞行测试,对其中60台进行飞行前保养,测试结束后,有20台报废,其中保养过的推进器占比,请根据统计数据完成列联表,并根据小概率值的独立性检验,能否认为推进器是否报废与保养有关?保养未保养合计报废20未报废合计60100附:,0.0500.0100.0013.841 6.63510.828第(5)题已知公比大于1的等比数列满足:,且是和的等差中项.(1)求数列的通项公式;(2)若,求的前项和.。
高考数学一轮知能训练 第五章 数列 第4讲 数列的求和(含解析)-人教版高三全册数学试题
第4讲 数列的求和1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=1,a n +a n +1=2n +1,则S 20172017=( )A .1009B .1008C .2D .12.已知数列{a n }:12,13+23,14+24+34,15+25+35+45,…,若b n =1a n a n +1,那么数列{b n }前n 项的和为( )A .4⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1 B .4⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +1C .1-1n +1 D.12-1n +13.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-6n ,则数列{|a n |}的前n 项和T n 等于( ) A .6n -n 2B .n 2-6n +18C.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n >3 D.⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n ,n >34.已知数列{a n }满足:a n +1=a n -a n -1(n ≥2,n ∈N *),a 1=1,a 2=2,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2018=( )A .3B .2C .1D .05.对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,数列{a n }的“差数列”的通项公式为a n +1-a n =2n,则数列{a n }的前n 项和S n =( )A .2B .2nC .2n +1-2 D .2n -1-26.(多选)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n2+3a n(n ∈N *),则下列结论正确的有( )A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n+3为等比数列 B .{a n }的通项公式为a n =12n +1-3C .{a n }为递增数列D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和T n =2n +2-3n -4 7.在数列{a n }中,a 1=1,a n +2+(-1)na n =1,记S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 60=________. 8.(2017年新课标Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则11nk kS=∑=________.9.(2019年新课标Ⅱ)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,a 1=2,a 3=2a 2+16. (1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =log 2a n ,求数列{b n }的前n 项和.10.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n +1+n -2. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =log 2(a n -1),求T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1.11.(2018年某某)已知等比数列{a n }的公比q >1,且a 3+a 4+a 5=28,a 4+2是a 3,a 5的等差中项.数列{b n }满足b 1=1,数列{(b n +1-b n )a n }的前n 项和为2n 2+n .(1)求q 的值;(2)求数列{b n }的通项公式.12.(2018年某某)设{a n }是等比数列,公比大于0,其前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是等差数列.已知a 1=1,a 3=a 2+2,a 4=b 3+b 5,a 5=b 4+2b 6.(1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)设数列{S n }的前n 项和为T n (n ∈N *), ⅰ)求T n ;ⅱ)证明:21()(1)(2)nk k k k T b b k k +=+++∑=2n +2n +2-2(n ∈N *).第4讲 数列的求和1.A 解析:S 2017=a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 2016+a 2017) =(2×0+1)+(2×2+1)+(2×4+1)+…+(2×2016+1) =1+2×2016+1×10092=2017×1009, ∴S 20172017=1009.故选A. 2.A 解析:∵a n =1+2+3+…+nn +1=n n +12n +1=n 2,∴b n =1a n a n +1=4n n +1=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. ∴S n =4⎝⎛⎭⎪⎫1-1n +1. 3.C 解析:∵由S n =n 2-6n 得{a n }是等差数列, 且首项为-5,公差为2. ∴a n =-5+(n -1)×2=2n -7. ∴n ≤3时,a n <0;n >3时,a n >0.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧6n -n 2,1≤n ≤3,n 2-6n +18,n >3.4.A 解析:∵a n +1=a n -a n -1,a 1=1,a 2=2,∴a 3=1,a 4=-1,a 5=-2,a 6=-1,a 7=1,a 8=2,…,故数列{a n }是周期为6的周期数列,且每连续6项的和为0.故S 2018=336×0+a 2017+a 2018=a 1+a 2=3.5.C 解析:∵a n +1-a n =2n,∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =2n -1+2n -2+…+22+2+2=2-2n1-2+2=2n -2+2=2n,∴S n =2-2n +11-2=2n +1-2.6.ABD7.480 解析:∵a n +2+(-1)na n =1,∴a 3-a 1=1,a 5-a 3=1,a 7-a 5=1,…,且a 4+a 2=1,a 6+a 4=1,a 8+a 6=1,…. ∴{a 2n -1}为等差数列,且a 2n -1=1+(n -1)×1=n ,即a 1=1,a 3=2,a 5=3,a 7=4,…. ∴S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=1+1+2=4,S 8-S 4=a 5+a 6+a 7+a 8=3+4+1=8,S 12-S 8=a 9+a 10+a 11+a 12=5+6+1=12,….∴该数列构成以4为首项,4为公差的等差数列. ∴S 60=4×15+15×142×4=480.8.2nn +1解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =3,4a 1+4×32d =10.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1.数列{a n }的前n 项和为S n =na 1+n n -12d =n n +12,1S k =2kk +1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1k -1k +1,则11nk kS =∑=2⎝ ⎛1-12+12-⎭⎪⎫13+13-14+…+1n -1n +1=2nn +1. 9.解:(1)设{a n }的公比为q ,由题设得 2q 2=4q +16,即q 2-2q -8=0. 解得q =-2(舍去)或q =4. 因此{a n }的通项公式为a n =2×4n -1=22n -1.(2)由(1)得b n =(2n -1)log 22=2n -1, ∴数列{}b n 的前n 项和为1+3+…+2n -1=n 2.10.解:(1)由⎩⎪⎨⎪⎧S n =2n +1+n -2,S n -1=2n+n -1-2,得a n =2n+1(n ≥2).当n =1时,a 1=S 1=3, 综上所述,a n =2n+1.(2)由b n =log 2(a n -1)=log 22n=n .T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=11×2+12×3+13×4+…+1nn +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=n n +1. 11.解:(1)由a 4+2是a 3,a 5的等差中项,得a 3+a 5=2a 4+4,∴a 3+a 4+a 5=3a 4+4=28,解得a 4=8.由a 3+a 5=20,得8⎝⎛⎭⎪⎫q +1q =20,∵q >1,∴q =2.(2)设=(b n +1-b n )a n ,数列{}前n 项和为S n .由=⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.解得=4n -1.由(1)可知a n =2n -1,∴b n +1-b n =(4n -1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,故b n -b n -1=(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2,n ≥2,b n -b 1=(b n -b n -1)+(b n -1-b n -2)+…+(b 3-b 2)+(b 2-b 1)=(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2+(4n -9)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -3+…+7·12+3.设T n =3+7·12+11·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2,n ≥2,12T n =3·12+7·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+(4n -9)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2+(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1,∴12T n =3+4·12+4·⎝ ⎛⎭⎪⎫122+…+4·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2-(4n -5)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1, 因此T n =14-(4n +3)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2,n ≥2,又b 1=1,∴b n =15-(4n +3)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -2.12.(1)解:设等比数列{a n }的公比为q . 由a 1=1,a 3=a 2+2,可得q 2-q -2=0. ∵q >0,可得q =2,故a n =2n -1.设等差数列{b n }的公差为d , 由a 4=b 3+b 5,可得b 1+3d =4.由a 5=b 4+2b 6, 可得3b 1+13d =16, 从而b 1=1,d =1,故b n =n . ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -1,数列{b n }的通项公式为b n =n .(2)ⅰ)解:由(1),有S n =1-2n1-2=2n-1,故T n =1(n k =∑2k-1)=12nk =∑k-n =2×1-2n1-2-n =2n +1-n -2.ⅱ)证明:∵T k +b k +2b kk +1k +2=2k +1-k -2+k +2kk +1k +2=k ·2k +1k +1k +2=2k +2k +2-2k +1k +1, ∴1nk =∑T k +b k +2b k k +1k +2=⎝ ⎛⎭⎪⎫233-222+⎝ ⎛⎭⎪⎫244-233+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫2n +2n +2-2n +1n +1=2n +2n +2-2.。