最新高考数学练习题限时训练(1)答案
(2024年高考真题)2024年普通高等学校招生全国统一考试数学(文) 试卷 全国甲卷(含部分解析)
2024年普通高等学校招生全国统一考试 全国甲卷数学(文) 试卷养成良好的答题习惯,是决定成败的决定性因素之一。
做题前,要认真阅读题目要求、题干和选项,并对答案内容作出合理预测;答题时,切忌跟着感觉走,最好按照题目序号来做,不会的或存在疑问的,要做好标记,要善于发现,找到题目的题眼所在,规范答题,书写工整;答题完毕时,要认真检查,查漏补缺,纠正错误。
1.集合{1,2,3,4,5,9}A =,{1}B x x A =+∈∣,则A B =( ) A.{1,2,3,4}B.{1,2,3,4}C.{1,2,3,4}D.{1,2,3,4}2.设z =,则z z ⋅=( ) A.2B.2C.2D.23.若实数x ,y 满足约束条件(略),则5z x y =-的最小值为( ) A.5B.12C.2-D.72-4.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若91S =,37a a +=( ) A.2-B.73C.1D.295.甲、乙、丙、丁四人排成一列,丙不在排头,且甲或乙在排尾的概率是( ) A.14 B.13 C.12D.236.已知双曲线2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点分别为12(0,4)(0,4)F F -、,且经过点(6,4)P -,则双曲线C 的离心率是( )A.135B.137C.2D.37.曲线6()3f x x x =+在 (0,1)-处的切线与坐标轴围成的面积为( )A.16B.2 C.12D.28.函数()2()e e sin x x f x x x -=-+-的大致图像为( ) 9.已知cos cos sin ααα=-an 4πt α⎛⎫+= ⎪⎝⎭( )A.3B.1-C.3-D.1310.直线过圆心,直径11.已知m n 、是两条不同的直线,αβ、是两个不同的平面:①若m α⊥,n α⊥,则//m n ;②若m αβ=,//m n ,则//n β;③若//m α,//n α,m 与n 可能异面,也可能相交,也可能平行;④若m αβ=,n 与α和β所成的角相等,则m n ⊥,以上命题是真命题的是( )A.①③B.②③C.①②③D.①③④12.在ABC △中,内角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,若π3B =,294b ac =,则sin sin A C +=( )A.13B.13C.2D.1313.略14.函数()sin f x x x =,在[0,π]上的最大值是_______. 15.已知1a >,8115log log 42a a -=-,则a =_______. 16.曲线33y x x =-与2(1)y x a =--+在(0,)+∞上有两个不同的交点,则a 的取值范围为_______.17.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1233n n S a +=-.(1)求{}n a 的通项公式; (2)求数列{} n S 的通项公式. 18.题干略.19.如图,己知//AB CD ,//CD EF ,2AB DE EF CF ====,4CD =,10AD BC ==,23AE =,M 为CD 的中点.(1)证明://EM 平面BCF ; (2)求点M 到AD E 的距离. 20.已知函数()(1)ln 1f x a x x =--+. (1)求()f x 的单调区间;(2)若2a ≤时,证明:当1x >时,1()e x f x -<恒成立.21.已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的右焦点为F ,点3(1,)2M 在椭圆C 上,且MF x ⊥轴.(1)求椭圆C 的方程;(2)(4,0)P ,过P 的直线与椭圆C 交于A ,B 两点,N 为FP 的中点,直线NB 与MF 交于Q ,证明:AQ y ⊥轴.22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,以坐标原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,曲线C 的极坐标方程为cos 1ρρθ=+. (1)写出C 的直角坐标方程;(2)直线x ty t a =⎧⎨=+⎩(t 为参数)与曲线C 交于A 、B 两点,若||2AB =,求a 的值.23.[选修4-5:不等式选讲] 实数a ,b 满足3a b +≥. (1)证明:2222a b a b +>+; (2)证明:22226a b b a -+-≥.2024年普通高等学校招生全国统一考试 全国甲卷数学(文)答案1.答案:A解析:因为{}1,2,3,4,5,9A =,{1}{0,1,2,3,4,8}B x x A =+∈=∣,所以{1,2,}3,4A B =,故选A. 2.答案:D解析:因为z =,所以2z z ⋅=,故选D. 3.答案:D解析:将约束条件两两联立可得3个交点:(0,1)-、3,12⎛⎫ ⎪⎝⎭和1 3,2⎛⎫⎪⎝⎭,经检验都符合约束条件.代入目标函数可得:min 72z =-,故选D.4.答案:D解析:令0d =,则9371291,,99n n S a a a a ===+=,故选D.5.答案:B解析:甲、乙、丙、丁四人排成一列共有24种可能.丙不在排头,且甲或乙在排尾的共有8种可能,81243P ==,故选B. 6.答案:C解析:12212F F ce a PF PF ===-,故选C.7. 答案:A解析:因为563y x '=+,所以3k =,31y x =-,1111236S =⨯⨯=,故选A.8.答案:B解析:选B.9. 答案:B解析:因为cos cos sin ααα=-tan 1α=,tan 1tan 141tan πααα+⎛⎫+== ⎪-⎝⎭,故选B.10.答案:直径解析:直线过圆心,直径. 11. 答案:A解析:选A. 12.答案:C 解析:因为π3B =,294b ac =,所以241sin sin sin 93A C B ==.由余弦定理可得:22294b ac ac ac =+-=,即:22134a c ac +=,221313sin sin sin sin 412A C A C +==,所以2227(sin sin )sin sin 2sin sin 4A C A C A C +=++=,sin sin 2A C +=,故选C.13. 答案:略解析: 14.答案:2解析:π()sin 2sin 23f x x x x ⎛⎫==-≤ ⎪⎝⎭,当且仅当5π6x =时取等号.15. 答案:64解析:因为28211315log log log 4log 22a a a a -=-=-,所以()()22log 1log 60a a +-=,而1a >,故2log 6a =,64a =.16. 答案:(2,1)-解析:令323(1)x x x a -=--+,则323(1)a x x x =-+-,设32()3(1)x x x x ϕ=-+-,()(35)(1)x x x ϕ+'=-,()x ϕ在(1,)+∞上递增,在(0,1)上递减.因为曲线33y x x =-与2(1)y x a =--+在(0,)+∞上有两个不同的交点,(0)1ϕ=,(1)2ϕ=-,所以a 的取值范围为(2,1)-. 17.答案:见解析解析:(1)因为1233n n S a +=-,所以12233n n S a ++=-,两式相减可得:121233n n n a a a +++=-,即:2135n n a a ++=,所以等比数列{}n a 的公比53q =,又因为12123353S a a =-=-,所以11a =,153n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭.(2)因为1233n n S a +=-,所以()133511223nn n S a +⎡⎤⎛⎫=-=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦.18.答案:见解析解析:(1)22150(70242630) 6.635965450100χ⨯-⨯=<⨯⨯⨯,没有99%的把握;(2)p p >+. 19.答案:见解析解析:(1)由题意://EF CM ,EF CM =,而CF 平面ADO ,EM 平面ADO ,所以//EM 平面BCF ;(2)取DM 的中点O ,连结OA ,OE ,则OA DM ⊥,OE DM ⊥,3OA =,OE =而AE =,故OA OE ⊥,AOE S =△因为2DE =,AD =AD DE ⊥,AOE S △DM 设点M 到平面ADE 的距离为h ,所以1133M ADE ADE AOE V S h S DM -=⋅=⋅△△,h ==,故点M到ADE 的距离为5. 20.答案:见解析解析:(1)()(1)ln 1f x a x x =--+,1()ax f x x-=,0x >. 若0a ≤,()0f x <,()f x 的减区间为(0,)+∞,无增区间; 若0a >时,当10x a <<时,()0f x '<,当1x >时,()0f x '>,所以()f x 的减区间为10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭,增区间为1,a ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭;(2)因为2a ≤,所以当1x >时,111e ()e (1)ln 1e 2ln 1x x x f x a x x x x ----=--+-≥-++.令1()e 2ln 1x g x x x -=-++,则11()e 2x g x x -'=-+.令()()h x g x '=.则121()e x h x x-'=-在(1,)+∞上递增,()(1)0h x h ''>=,所以()()h x g x '=在(1,)+∞上递增,()(1)0g x g ''>=,故()g x 在(1,)+∞上递增,()(1)0g x g >=,即:当1x >时,1()e x f x -<恒成立.21.答案:见解析解析:(1)设椭圆C 的左焦点为1F ,则12F F =,3||2MF =.因为MF x ⊥轴,所以152MF =,12||4a MF MF =+=,解得:24a =,2213b a =-=,故椭圆C 的方程为:22143x y +=; (2)解法1:设()11,A x y ,()22,B x y ,AP PB λ=,则12124101x x y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩,即212144x x y y λλλ=+-⎧⎨=-⎩.又由()()22112222234123412x y x y λλλ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩可得:1212121234121111x x x x y y y y λλλλλλλλ+-+-⋅⋅+⋅=+-+-,结合上式可得:25230x λλ-+=.(4,0)P ,(1,0)F ,5,02N ⎛⎫⎪⎝⎭,则222122335252Q y y y y y x x λλλλ===-=--,故AQ y ⊥轴.解法2:设()11,A x y ,()22,B x y ,则121244y y x x =--,即:()1221214x y x y y y -=-,所以()()()2222222211*********21213444433y x y x y x y x y x y x y y y ⎛⎫-+=-=+-+ ⎪⎝⎭()()()()212121122144y y y y y y x y x y =-+=-+,即:122121x y x y y y +=+,2112253x y y y =-.(4,0)P ,(1,0)F ,5,02N ⎛⎫⎪⎝⎭,则21212112335252Q y y y y y x y y x ===--,故AQ y ⊥轴.22.答案:(1)221y x =+ (2)34解析:(1)因为cos 1ρρθ=+,所以22(cos 1)ρρθ=+,故C 的直角坐标方程为:222(1)x y x +=+,即221y x =+;(2)将x ty t a =⎧⎨=+⎩代入221y x =+可得:222(1)10t a t a +-+-=,12||2AB t =-==,解得:34a =. 23.答案:见解析解析:(1)因为3a b +≥,所以22222()a b a b a b +≥+>+. (3)222222222222()a b b a a b b a a b a b -+-≥-+-=+-+=22222()()()()(1)6a b a b a b a b a b a b +-+≥+-+=++-≥.高考质量提升是一项系统工程,涉及到多个方面、各个维度,关键是要抓住重点、以点带面、全面突破,收到事半功倍的效果。
高三数学限时训练(解三角形、数列)(含答案)
高三数学限时训练(解三角形、数列)考试时间:60分钟 1-10每题6分 11-12每题20分1.已知锐角△ABC 的面积为33,BC =4,CA =3,则角C 的大小为A .75°B .60°C .45°D .30°2.在200m 高的山顶上,测得山下一塔顶与塔底的俯角分别为30o和60o,则塔高为A .3m B .3m C .4003m D .2003m 3.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c .若a =5,b =3,sin B =22,则符合条件的三角形有A .1个B .2个C .3个D .0个4.在△ABC 中,内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c .若a 2-b 2=3bc ,sin C =23sin B ,则A 等于A .30°B .60°C .120°D .150°5.在△ABC 中,cos 2B 2=a +c 2c(a 、b 、c 分别为角A 、B 、C 的对边),则△ABC 的形状为A .等边三角形B .直角三角形C .等腰三角形或直角三角形D .等腰直角三角形6. 已知c b a ,,为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量(),1,3-=m(),sin ,cos A A n=若,n m⊥且,sin cos cos C c A b B a =+则角A ,B 的大小分别是 A .3,6ππ B .6,32ππ C .6,3ππ D . 3,3ππ7.设△ABC 的内角A ,B ,C 所对边的长分别是a , b , c , 且b =3,c =1,A=2B ,则a= .8.在△ABC 中,AB =3,AC =1,∠B =30°,则△ABC 的面积等于 . 9. 如图,海岸线上有相距5海里的两座灯塔A ,B ,灯塔B 位于灯塔A 的正南方向.海上停泊着两艘轮船,甲船位于灯塔A 的北偏西75°,与A 相距32海里的D 处;乙船位于灯塔B 的北偏西60°方向,与B 相距5海里的C 处.则两艘轮船之间的距离为 海里.10. 已知,,a b c 分别为ABC ∆的三个内角,,A B C 的对边,a =2,且(2)(sin sin )()sin b A B c b C +-=-,则ABC ∆面积的最大值为 .班级:_______________________ 姓名:________________11. 在△ABC 中,内角A ,B ,C 对边的边长分别是c b a ,,,已知3,2==C c .(1)若△ABC的面积等于3,求a ,b ;(2)若A A B C 2sin 2)sin(sin =-+,求△ABC 的面积.12.已知数列{a n }满足a 1=a , a n+1=1+na 1我们知道当a 取不同的值时,得到不同的数列,如当a =1时,得到无穷数列:.0,1,21:,21;,35,23,2,1---=得到有穷数列时当a (1)求当a 为何值时a 4=0;(2)设数列{b n }满足b 1=-1, b n+1=)(11*N n b n ∈-,若a 取数列{b n }中的任一个数,都得到一个有穷数列{a n }吗?请说明理由(3)若)4(23≥<<n a n ,求a 的取值范围.高三数学限时训练(解三角形、数列)参考答案1-6 BCB ABC 7.32 8. 32;349. 1310.11.解:(1)由余弦定理及已知条件,得422=-+ab b a . 又因为△ABC 的面积等于3,所以3sin 21=C ab ,得4=ab . 联立方程组⎩⎨⎧==-+,4,422ab ab b a 解得⎩⎨⎧==.2,2b a故2a ==b(2)由题意,得A A A B A B cos sin 4)sin()sin(=-++,得A A A B cos sin 2cos sin =.因为),0π(,∈B A ①当0cos =A ,即2π=A 时,6π=B ,334=a ,332=b , 此时△ABC的面积12S bc ==. ②当0cos ≠A 时,得A B sin 2sin =,由正弦定理,得a b 2=.联系方程组⎩⎨⎧==-+,2,422a b ab b a 解得342=a此时△ABC 的面积33223221sin 212=⋅⋅==a C ab S . 综上,△ABC 的面积332sin 21==C ab S . 12. (1)解法1:14321111121,,0,1,,;123n n n n a a a a a a a a a ++=+∴==∴=-=-==-- 解法2:1123441121322,1,.,,0,113n n a a a a a a a a a a a a a a a ++++==+∴====∴=-++(2)都是得到一个有穷数列{a n },理由如下:1111,1,{},1n n n n n n n b b a b b a b b b ++=∴=+=- 若取数列的一个数即, 132121111111,11,,n n n n b a b a b a b ---=+=+==+=+= 2则a 0111,111=-+=-==+n n a b a 所以数列{}n a 只能是有穷数列. (3)因为)4(223≥<<n a n ,所以)5(2a 11231≥<+<-n n , 解得2a 11<<-n ,又()2,1()2,23(⊆, 故必需只须2234<<a 时,都有)4(223≥<<n a n a a a a +=+=1112,aa a a a a ++=++=+=121111143 aaa a a a 213221111134++=+++=+= 由2122323<++<a a ,得0>a 所以a 的取值范围0>a .。
高考数学总复习 提能拔高限时训练:集合的概念与运算(练习+详细答案)大纲人教版
提能拔高限时训练1 集合的概念与运算一、选择题1.若集合M={0,1,2},N={(x,y)|x-2y+1≥0且x-2y-1≤0,x,y∈M},则N中元素的个数为( )A.9B.6C.4D.2解析:由x-2y+1≥0且x-2y-1≤0,得2y-1≤x≤2y+1,于是集合{(x,y)|x,y∈M}中共有4个元素,分别为(0,0)、(1,0)、(1,1)、(2,1).答案:C2.若A、B、C为三个集合,A∪B=B∩C,则一定有…( )A.A⊆CB.C⊆AC.A≠CD.A=∅解析:由A∪B=B∩C,知A∪B⊆B,A∪B⊆C,∴A⊆B⊆C.故选A.答案:A3.设P、Q为两个非空实数集合,定义集合P+Q={a+b|a∈P,b∈Q},若P={0,2,5},Q={1,2,6},则P+Q中元素的个数是( )A.9B.8C.7D.6解析:本题考查集合的表示及元素的互异性.P+Q中元素分别是1,2,6,3,4,8,7,11.答案:B4.若集合A={1,2,x,4},B={x2,1},A∩B={1,4},则满足条件的实数x的值为()A.4B.2或-2C.-2D.2解析:由A∩B={1,4},B={x2,1},得x2=4,得x=±2.又由于集合元素互异,∴x=-2.答案:C5.设集合S={-2,-1,0,1,2},T={x∈R |x+1≤2},则(S∩T)等于()A.∅B.{2}C.{1,2}D.{0,1,2}解析:由题意,知T={x|x≤1},∴S∩T={-2,-1,0,1}.∴(S∩T)={2}.答案:B6设U为全集,M、P是U 的两个子集,且(M)∩P=P,则M∩P等于()A.MB.PC.PD.∅解析:由(M)∩P=P,知P ⊆M,于是P∩M=∅.故选D.答案:D7.设集合M={x|x∈R且-1<x<2},N={x|x∈R且|x|≥a,a>0}.若M∩N=∅,那么实数a的取值范围是()A.a<1B.a≤-1C.a>2D.a≥2解析:M={x|-1<x<2},N={x|x≤-a或x≥a}.若M∩N=∅,则-a≤-1且a≥2,即a≥1且a≥2.综上a≥2.答案:D 8.(河北石家庄质检(一),理1)若集合M={x||x|≤2},N={x|x2-3x=0},则M∩N等于()A.{3}B.{0}C.{0,2}D.{0,3}解析:M=[-2,2],N={0,3},∴M∩N={0}.答案:B9.(重庆八中,理2)已知∅M⊆{1,2,3,…,9},若a∈M且10-a∈M,则集合M的个数为…()A.29B.30C.32D.31解析:由题意,知M≠∅且1与9,2与8,3与7,4与6这4组数都要满足:每组数的某一个数在集合M中,这组数的另一个也必定在集合M中.所以集合M的个数为31125552515=-=+++CCC .答案:D10设集合S={A0,A1,A2,A3},在S上定义运算⊕为:A i⊕A j=A k,其中k为i+j被4除的余数,i,j=0,1,2,3.则满足关系式(x⊕x)⊕A2=A0的x(x∈S)的个数为()A.1B.2C.3D.4解析:本题考查学生阅读理解能力与根据信息解决问题的能力.x=A0时,(x⊕x)⊕A2=A2≠A0;x=A1时,(x⊕x)⊕A2=A2⊕A2=A0;x=A2时,(x⊕x)⊕A2=A0⊕A2=A2≠A0;x=A3时,(x⊕x)⊕A2=A2⊕A2=A0;x=A4时,(x⊕x)⊕A2=A0⊕A2=A2≠A0.所以选B.答案:B二、填空题11.已知集合{x∈R|ax2+2x+1=0,a∈R}只有一个元素,则a的值为__________.解析:若a=0,则21-=x ;若a≠0,Δ=4-4a=0,得a=1,∴a 的值为0或1.答案:0或112.设满足y≥|x-1|的点(x,y)的集合为A,满足y≤-|x|+2的点(x,y)的集合为B,则A∩B所表示图形的面积是__________.解析:画出y≥|x-1|及y≤-|x|+2的图象,则A∩B表示的图形为矩形;由交点坐标及图象与坐标轴的交点坐标简单计算即得23=矩形S.答案:2313.设集合U={1,2,3,4,5},A={1,3},B={2,3,4},则(A)∩(B)=_________.解析:本题考查集合的基本运算和公式(A∪B)=(A)∩(B).A∪B={1,2,3,4},(A∪B)={5}.答案:{5}14.设f(n)=2n+1(n∈N),P={1,2,3,4,5},Q ={3,4,5,6,7}.记P ˆ={n∈N|f(n)∈P},Q ˆ={n∈N|f(n)∈Q},则(P ˆ∩Q ˆ)∪(Q ˆ∩Pˆ)=___________. 解析:P ˆ={0,1,2},Q ˆ={1,2,3},P ˆ∩Qˆ={0},P ˆ∩Pˆ={3}. 答案:{0,3}三、解答题15.某班参加数学课外活动小组的有22人,参加物理课外活动小组的有18人,参加化学课外活动小组的有16人,至少参加一科课外活动小组的有36人,则三科课外活动小组都参加的同学至多有多少人?解:设参加数学、物理、化学课外活动小组的同学分别组成集合A 、B 、C.如图,可知要使A∩B∩C 的元素个数最多,因此区域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中元素应尽可能得少,由于在22+18+1A∩B∩C 中元素个数重复计算了三次(只应计数一次).故A∩B∩C 的元素个数最多可为21(56-36)=10.故三科课外活动小组都参加的同学至多有10人. 16.设A ={x|x 2+4x =0},B ={x|x 2+2(a+1)x+a 2-1=0}. (1)若A∩B=B,求a 的值. (2)若A∪B=B,求a 的值.解:A ={x|x 2+4x =0}={0,-4}. (1)由A∩B=B,得B ⊆A.∴B=∅或B ={0}或B ={-4}或B ={0,-4}.若B =∅,则4(a+1)2-4(a 2-1)<0,则a <-1. 若B ={0},则⎩⎨⎧=-=+-,01,0)1(22a a∴a=-1.若B ={-4},则⎩⎨⎧=--=+-,161,8)1(22a a 无解.若B ={0,-4},则⎩⎨⎧=--=+-.01,4)1(22a a解得a =1.∴所求a 的范围是a≤-1或a =1.(2)由A∪B=B,则A ⊆B,∴A=B ={0,4}. 则⎩⎨⎧=--=+-.01,4)1(22a a解得a =1.∴a=1.教学参考例题 志鸿优化系列丛书【例1】 设全集I ={1,2,3,…,9},A ,B 是I 的子集,若A∩B={1,2,3},就称集对(A ,B )为“好集”,那么所有“好集”的个数为( )A.6!B.62C.26D.36解析:要使A∩B={1,2,3},必须满足集合A ,B 中都含有元素1,2,3,且对全集中的其他6个元素中的每一个,要么在集合A 中,要么在集合B 中,或既不在A 中也不在B 中,于是这6个元素所在集合的不同情况有3×3×3×3×3×3=36种.而这6个元素所在集合的不同情况种数即为“好集”的个数.故选D. 答案:D【例2】 已知集合A ={a|a∈Z 且a-32160∈Z },求集合A 中所有元素的和. 解:∵2 160=24×33×51,∴2 160的所有正约数是由2,3,5这3个数或其中一部分组成的,其中数字2可以构成数20,21,22,23,24;元素3可以构成数30,31,32,33;元素5可以构成数50,51.将它们相乘即得正约数,∴2 160的正约数共有5×4×2=40个,进而负约数也有40个,即2 160的约数共有80个且这80个数为40对相反数.由题意,知集合A ={a|a∈Z 且a-32160∈Z }中共有80个元素,有40对相反数,不妨设为a 1,a 2,…,a 80,则3-a 1,3-a 2,…,3-a 80为2 160的80个约数,是40对相反数,∴(3-a 1)+(3-a 2)+…+(3-a 80)=0. ∴a 1+a 2+…+a 80=3×80=240,即集合A 中所有元素的和为240.。
高中数学限时训练(含解析)
限时作业练(含答案)突破高考建议用时:50分钟一、选择1.若A ={x|2<2x <16,x ∈Z},B ={x|x 2-2x -3<0},则A∩B 中元素个数为 ( ). A .0 B .1 C .2 D .3解析 因为A ={x|2<2x <16,x ∈Z}={x|1<x <4,x ∈Z}={2,3},B ={x|x 2-2x -3<0}={x|-1<x <3},所以A∩B={2}. 答案 B2.若(1+2ai)i =1-bi ,其中a ,b ∈R ,则|a +bi|= ( ). A.12+i B . 5 C.52 D .54解析 因为(1+2ai)i =1-bi ,所以-2a +i =1-bi ,a =-12,b =-1,|a +bi|=|-12-i|=52.答案 C3.我校要从4名男生和2名女生中选出2人担任H 7N 9禽流感防御宣传工作,则在选出的宣传者中男、女都有的概率为 ( ). A.815 B .12 C.25 D .415解析 从4名男生和2名女生中选出2人担任H 7N 9禽流感防御宣传工作,总的方法数为C 04C 22+C 14C 12+C 24C 02=15,其中选出的宣传者中男、女都有的方法数为C 14C 12=8,所以,所求概率为815.答案 A4.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 4+a 6=12,则S 7的值是 ( ). A .21 B .24 C .28 D .7解析 ∵a 2+a 4+a 6=3a 4=12, ∴a 4=4, ∴S 7=a 1+a 72×7=7a 4=28. 答案 C5.设a ,b ∈R ,则“(a-b)·a 2<0”是“a<b”的 ( ). A .充分非必要条件 B .必要非充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件解析 由(a -b)·a 2<0得,a≠0且a <b ;反之,由a <b ,不能推出(a -b)·a 2<0,即“(a-b)·a 2<0”是“a<b”的充分非必要条件. 答案 A6.抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是 ( ).A.12 B .32 C .1 D . 3解析 抛物线y 2=4x 的焦点为(1,0),双曲线x 2-y 23=1的渐近线为x±33y =0,所以抛物线y 2=4x 的焦点到双曲线x 2-y 23=1的渐近线的距离是|1±33×0|1+332=32. 答案 B7.已知a 为执行如图所示的程序框图输出的结果,则二项式⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6的展开式中含x 2项的系数是( ).A .192B .32C .96D .-192解析 由程序框图可知,a 计算的结果依次为2,-1,12,2,…,成周期性变化,周期为3;当i =2 011时运行结束,2 011=3×670+1,所以a =2. 所以,⎝⎛⎭⎪⎫a x -1x 6=⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -1x 6, T r +1=C r6(2x)6-r⎝ ⎛⎭⎪⎫-1x r=(-1)r C r 6·26-r x 3-r, 令3-r =2,得r =1,所以,含x 2项的系数是(-1)C 1625=-192. 答案 D8.已知函数f(x)=Asin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的图象如图所示,则f(x)的解析式为( ).A .f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3B .f(x)=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3C .f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6 D .f(x)=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6 解析 由图象可知A =1,且14T =14×2πω=7π12-π3=π4,∴ω=2,f(x)=sin (2x +φ).把⎝ ⎛⎭⎪⎫7π12,-1代入得:-1=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×7π12+φ, 又∵|φ|<π2,∴7π6+φ=3π2,∴φ=π3, ∴f(x)=sin (2x +π3). 答案 A9.已知O 是坐标原点,点A(-2,1),若点M(x ,y)为平面区域⎩⎨⎧x +y≥2,x≤1,y≤2上的一个动点,则O A →·O M →的取值范围是 ( ). A .[-1,0] B .[-1,2] C .[0,1] D .[0,2]解析 ∵A(-2,1),M(x ,y),∴z =O A →·O M →=-2x +y ,作出不等式组对应的平面区域及直线-2x +y =0,如图所示.平移直线-2x +y =0,由图象可知当直线经过点N(1,1)时,z min =-2+1= -1;经过点M(0,2)时,z max =2. 答案 B10.如图F 1,F 2是双曲线C 1:x 2-y 23=1与椭圆C 2的公共焦点,点A 是C 1,C 2在第一象限的公共点.若|F 1F 2|=|F 1A|,则C 2的离心率是( ).A.13 B .23 C.15 D .25解析 由题意知,|F 1F 2|=|F 1A|=4,∵|F 1A|-|F 2A|=2,∴|F 2A|=2,∴|F 1A|+|F 2A|=6,∵|F 1F 2|=4,∴C 2的离心率是46=23.答案 B11.已知某几何体的三视图如图所示,其中俯视图和侧视图都是腰长为4的等腰直角三角形正视图为直角梯形,则此几何体的体积V 为 ( ).A.323 B .403 C.163D .40 解析 观察三视图可知,该几何体为四棱锥,底面为直角梯形,两个侧面与底面垂直,棱锥的高为4,由图中数据得该几何体的体积为13×4+12×4×4=403.答案 B12.已知定义在R 上的函数f(x)是奇函数且满足f ⎝ ⎛⎭⎪⎫32-x =f(x),f(-2)=-3,数列{a n }满足a 1=-1,且S n n =2×a nn +1(其中S n 为{a n }的前n 项和),则f(a 5)+f(a 6)= ( ).A .-3B .-2C .3D .2解析 ∵函数f(x)是奇函数,∴f(-x)=-f(x),∵f(32-x)=f(x),∴f(32-x)=-f(-x),∴f(3+x)=f(x),∴f(x)是以3为周期的周期函数. ∵S n n =2×a nn+1, ∴S n =2a n +n ,S n -1=2a n -1+(n -1)(n≥2). 两式相减并整理得出a n =2a n -1-1, 即a n -1=2(a n -1-1),∴数列{a n -1}是以2为公比的等比数列,首项为 a 1-1=-2,∴a n -1=-2·2n -1=-2n ,a n =-2n +1, ∴a 5=-31,a 6=-63.∴f(a 5)+f(a 6)=f(-31)+f(-63)=f(2)+f(0)=f(2)=-f(-2)=3. 答案 C 二、填空题13.已知向量p =(2,-1),q =(x,2),且p ⊥q ,则|p +λq|的最小值为__________.解析 ∵p·q=2x -2=0,∴x =1, ∴p +λq =(2+λ,2λ-1),∴|p +λq|= 2+λ 2+ 2λ-1 2=5λ2+5≥ 5. 答案514.在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,若a =2,b =2,sin B +cos B =2,则角A 的大小为________.解析 由sin B +cos B =2得,2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=2,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B +π4=1,而B ∈(0,π),所以B =π4. 由正弦定理得,sin A =asin B b =12,又A +B +C =π,A ∈⎝⎛⎭⎪⎫0,3π4,∴A =π6. 答案π615.若曲线y =x 在点(m ,m )处的切线与两坐标轴围成三角形的面积为18,则m =________. 解析 由y =x,得y′=-12x,所以,曲线y =x 在点(m ,m)处的切线方程为y -m =-12m(x -m),由已知,得12×32m×3m=18(m >0),m =64.答案 6416.已知a >0,b >0,方程为x 2+y 2-4x +2y =0的曲线关于直线ax -by -1=0对称,则3a +2bab的最小值为________. 解析 该曲线表示圆心为(2,-1)的圆,直线ax -by -1=0经过圆心,则2a +b -1=0,即2a +b =1,所以3a +2b ab =3b +2a =(3b +2a )(2a +b)=6a b +2ba+7≥26a b ·2ba+7=7+43(当且仅当a =2-3,b =23-3时等号成立).答案7+4 3。
高三数学题限时练习题
高三数学题限时练习题第一题:已知函数f(f)=ff^2+ff+f,其中f,f,f为常数,且f≠0。
已知当f=2时,f(f)=3;当f=1时,f(f)=1。
请回答以下问题:1. 根据已知条件,列出函数f(f)的方程式。
2. 求函数f(f)的导函数f′(f)。
3. 若函数f(f)的极值点为f=−1,求函数f(f)在f=−1处的极值。
解答:1. 假设函数f(f)的方程式为f(f)=ff^2+ff+f。
由已知条件可以得到如下方程组:3 = 4f+2f+f (1)1 = f+f+f (2)解方程组 (1) 和 (2),可以得到f=1,f=-1,f=3。
因此,函数f(f)的方程式为f(f)=f^2−f+3。
2. 函数f(f)的导函数f′(f)可以通过求函数f(f)的变化率来得到。
根据导数的定义,有:f′(f) = lim(f→0) (f(f+f)−f(f))/f对函数f(f)=f^2−f+3进行求导,得到:f′(f) = 2f−1所以,函数f(f)的导函数f′(f)为2f−1。
3. 函数f(f)的极值点为f=−1,可以通过求导数为0的点来求得。
令f′(f)=0,有:2f−1 = 0解方程得到f = 1/2。
即函数f(f)在f=−1处的极值为f=1/2。
第二题:已知函数f(f)=f^3+ff^2+ff+f,其中f,f,f为常数。
请回答以下问题:1. 当f=2时,f(f)=1;当f=1时,f′(f)=2。
根据已知条件,列出函数f(f)的方程式以及函数f(f)的导函数f′(f)的方程式。
2. 求函数f(f)的导函数f′(f)的导函数f′′(f)。
3. 若函数f(f)的极值点为f=−1,求函数f(f)在f=−1处的极值。
解答:1. 假设函数f(f)的方程式为f(f)=f^3+ff^2+ff+f。
根据已知条件可以得到如下方程组:1=8+4f+2f+f (1)2=3+2f+f (2)解方程组 (1) 和 (2),可以得到f=-2,f=3,f=-4。
【精品版】2021版新高考数学一轮课后限时集训1 集合 Word版含解析
集合建议用时:45分钟一、选择题1.(2019·全国卷Ⅲ)已知集合A ={-1,0,1,2},B ={x |x 2≤1},则A ∩B =( )A .{-1,0,1}B .{0,1}C .{-1,1}D .{0,1,2}A [集合B ={x |-1≤x ≤1},又∵A ={-1,0,1,2},∴A ∩B ={-1,0,1},故选A.]2.(2019·天津高考)设集合A ={-1,1,2,3,5},B ={2,3,4},C ={x ∈R |1≤x <3},则(A ∩C )∪B =( )A .{2}B .{2,3}C .{-1,2,3}D .{1,2,3,4}D [由题意可知A ∩C ={1,2},则(A ∩C )∪B ={1,2,3,4},故选D.]3.[多选]设集合M ={x |x =2k +1,k ∈Z },N ={x |x =k +2,k ∈Z },则( )A .M =NB .M ⊆NC .M ∪N ⊆ND .M ∩N =MBCD [∵集合M ={x |x =2k +1,k ∈Z }={奇数},N ={x |x =k +2,k ∈Z }={整数},∴M ⊆N ,∴M ∩N =M ,M ∪N =N ⊆N .故选BCD.]4.已知集合A ={(x ,y )|x 2+y 2=1},B ={(x ,y )|y =2x +1},则A ∩B 中元素的个数为( )A .3B .2C .1D .0B [由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2=1,y =2x +1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =1或⎩⎪⎨⎪⎧x =-45,y =-35,故集合A ∩B 中有2个元素,故选B.]5.已知集合A ={x |x 2-x -2>0},则∁R A =( )A .{x |-1<x <2}B .{x |-1≤x ≤2}C .{x |x <-1}∪{x |x >2}D .{x |x ≤-1}∪{x |x ≥2}B [法一:A ={x |(x -2)(x +1)>0}={x |x <-1或x >2},所以∁R A ={x |-1≤x ≤2},故选B.法二:因为A ={x |x 2-x -2>0},所以∁R A ={x |x 2-x -2≤0}={x |-1≤x ≤2},故选B.]6.已知集合A ={-1,0,1},B ={x |x 2-3x +m =0},若A ∩B ={0},则B 的子集有( )A .2个B .4个C .8个D .16个B [∵A ∩B ={0},∴0∈B ,∴m =0,∴B ={x |x 2-3x =0}={0,3}.∴B 的子集有22=4个.故选B.]7.已知集合A ={x |log 2 x <1},B ={x |0<x <c },若A ∪B =B ,则c 的取值范围是( )A .(0,1]B .[1,+∞)C .(0,2]D .[2,+∞)D [∵A ∪B =B ,∴A ⊆B .又A ={x |log 2 x <1}={x |0<x <2},B ={x |0<x <c },∴c ≥2,即c 的取值范围是[2,+∞).]二、填空题8.设集合A ={x |x 2-x -2≤0},B ={x |x <1,且x ∈Z },则A ∩B =________. {-1,0} [依题意得A ={x |(x +1)(x -2)≤0}={x |-1≤x ≤2},因此A ∩B ={x |-1≤x <1,x ∈Z }={-1,0}.]9.已知集合U =R ,集合A =[-5,2],B =(1,4),则如图阴影部分所表示的集合为________.{x |-5≤x ≤1} [∵A =[-5,2],B =(1,4),∴∁U B ={x |x ≤1或x ≥4},则题图中阴影部分所表示的集合为(∁U B )∩A ={x |-5≤x ≤1}.]1.已知集合M ={x |y =lg (2-x )},N ={y |y =1-x +x -1},则( )A .M ⊆NB .N ⊆MC .M =ND .N ∈MB [∵集合M ={x |y =lg (2-x )}=(-∞,2),N ={y |y =1-x +x -1}={0}, ∴N ⊆M .故选B.]2.设集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x +3x -1<0,B ={x |x ≤-3},则集合{x |x ≥1}=( ) A .A ∩BB .A ∪BC .(∁R A )∪(∁R B )D .(∁R A )∩(∁R B ) D [集合A =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x |x +3x -1<0={x |(x +3)(x -1)<0}={x |-3<x <1},B ={x |x ≤-3},A ∪B ={x |x <1},则集合{x |x ≥1}=(∁R A )∩(∁R B ),选D.]3.对于a ,b ∈N ,规定a *b =⎩⎨⎧a +b ,a 与b 的奇偶性相同,a ×b ,a 与b 的奇偶性不同,集合M ={(a ,b )|a *b =36,a ,b ∈N *},则M 中元素的个数为( )A .40B .41C .50D .51B [由题意知,a *b =36,a ,b ∈N *.若a 和b 的奇偶性相同,则a +b =36,满足此条件的有1+35,2+34,3+33,…,18+18,共18组,此时点(a ,b )有35个;……[此处易错,18+18只对应1个点(18,18)]若a 和b 的奇偶性不同,则a ×b =36,满足此条件的有1×36,3×12,4×9,共3组,此时点(a ,b )有6个.所以M 中元素的个数为41.故选B.]4.[多选]若集合A ={x |x (x -2)≤0},且A ∪B =A ,则集合B 可能是( )A .{-1}B .{0}C .{1}D .{2}BCD [∵A ∪B =A ,∴B ⊆A ,又A ={x |x (x -2)≤0}={x |0≤x ≤2},结合选项可知选项B ,C ,D 均满足题意,故选BCD.]5.集合A ={x |x <0},B ={x |y =lg [x (x +1)]}.若A -B ={x |x ∈A ,且x ∉B },则A -B =________.[-1,0) [由x (x +1)>0,得x <-1或x >0,∴B =(-∞,-1)∪(0,+∞),∴A -B =[-1,0).]1.非空数集A 满足:(1)0∉A ;(2)若∀x ∈A ,有1x ∈A ,则称A 是“互倒集”.给出以下数集:①{x ∈R |x 2+ax +1=0};② {x |x 2-4x +1<0};③⎩⎨⎧⎭⎬⎫y |y =ln x x ,x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ,1∪(1,e]; ④⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫y ⎪⎪⎪⎪y =⎩⎪⎨⎪⎧2x +25,x ∈[0,1),x +1x ,x ∈[1,2], 其中“互倒集”的个数是( )A .①②④B .①③C .②④D .②③④C [对于①,当-2<a <2时为空集,所以①不是“互倒集”;对于②,{x |x 2-4x +1<0}={x |2-3<x <2+3},所以12+3<1x <12-3, 即2-3<1x <2+3,所以②是“互倒集”;对于③,y ′=1-ln x x 2≥0,故函数y =ln x x 是增函数,当x ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫1e ,1时,y ∈[-e ,0),当x ∈(1,e]时,y ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤0,1e , 所以③不是“互倒集”;对于④,y ∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫25,125∪⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52=⎣⎢⎡⎦⎥⎤25,52且1y ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤25,52, 所以④是“互倒集”.故选C.]2.[一题两空]已知集合A =[1,+∞),B =⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ∈R |12a ≤x ≤2a -1,若A ∩B ≠∅,则实数a 的取值范围是________;若A ∩B =B ,则实数a 的取值范围是________.[1,+∞) (-∞,23)∪[2,+∞) [若A ∩B ≠∅,则⎩⎨⎧2a -1≥1,2a -1≥12a ,解得a ≥1.若A ∩B =B ,则B ⊆A . 当B =∅时,12a >2a -1, 即a <23,当B ≠∅时,⎩⎪⎨⎪⎧2a -1≥12a ,12a ≥1,解得a ≥2,即a 的取值范围是(-∞,23)∪[2,+∞).]。
高三数学限时训练带答案
高三数学限时训练1.已知集合{}},12,3,1{,,32--==m B m A 若B A ⊆,则实数m 的值为 . 12.函数x y cos =的图象在点)21,3(π处的切线斜率为 . 3.在锐角ABC ∆中,1=BC ,A B 2=,则c o s AC A的值等于 ,AC 的取值范围为 . 2,)3,2(4.设10,{|||)1x A x B x x b a x ⎧-⎫=<=-<⎨⎬+⎩⎭,若“1a =”是“A B ≠Φ ”的充分条件,则实数b 的取值范围是 . )2,2(-5.给定两个长度为1且互相垂直的平面向量OA 和OB ,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动,若2,OC xOA yOB =+ 其中,x y R ∈,则x y +的最大值是_ _____.26.将正偶数按如图所示的规律排列:24 68 10 1214 16 18 20……则第n (4≥n )行从左向右的第4个数为 . 28n n -+7.如图,点P 是单位圆上的一个动点,它从初始位置0P 开始沿单位圆按逆时针方向运动角α(02πα<<)到达点1P ,然后继续沿单位 圆逆时针方向运动3π到达点2P ,若点2P 的横坐标为45-,则cos α 的值等于 . 10433- 8.设函数()f x 的定义域为R ,若存在常数k 0>,使()2010k f x ≤x 对一切实数x 均成立,则称()f x 为“海宝”函数. 给出下列函数:①()2f x x =;②()f x sin x cos x =+;③()21x f x x x =++;④()31x f x =+ 其中()f x 是“海宝”函数的序号为 . ③9.已知ABC ∆的面积SS ≤≤6AB BC ⋅= .(1)求角B 的取值范围;(2)求函数1)4()sin B f B Bπ-=的值域. 解:(1)cos()6AB BC AB BC B π⋅=⋅⋅-= ① 12S =sin AB BC B ⋅⋅ ② ……3分 由①、②得,3tan S B =-.S ≤tan 3B ≤-≤, 又0B π≤≤,所以25[,]36B ππ∈. ……7分 (2)1)4())sin 4B f B B B ππ-==-, ……10分 因为25[,]36B ππ∈,所以57[,]41212B πππ-∈, 当34B π=时,()f B取最大值 当23B π=或56B π=时,()f B取最小值1……13分综上,所求函数的值域为[1. ……14分10.已知函数x a x x f ln )(2-=在]2,1(是增函数,x a x x g -=)(在()1,0为减函数. (I )求)(x f 、)(x g 的表达式;(II )求证:当0>x 时,方程2)()(+=x g x f 有唯一解;(III )当1->b 时,若212)(x bx x f -≥在x ∈]1,0(内恒成立,求b 的取值范围. 解:(I ),2)(xa x x f -='依题意]2,1(,0)(∈>'x x f ,即22x a <,]2,1(∈x . ∵上式恒成立, ∴2≤a ① 又xa x g 21)(-=',依题意)1,0(,0)(∈<'x x g ,即x a 2>,)1,0(∈x . ∵上式恒成立, ∴.2≥a ②由①②得2=a . ∴.2)(,ln 2)(2x x x g x x x f -=-=(II )由(1)可知,方程2)()(+=x g x f ,.022ln 22=-+--x x x x 即 设22ln 2)(2-+--=x x x x x h ,1122)(xx x x h +--='则令0)(>'x h ,并由,0>x 得,0)222)(1(>+++-x x x x x 解知.1>x 令,0)(<'x h 由.10,0<<>x x 解得当10≠>x x 且时,)(x h >0,∴0)(=x h 在(0,+∞)上只有一个解. 即当0>x 时,方程2)()(+=x g x f 有唯一解.(III )设2'23122()2ln 2()220x x x bx x x b x x x ϕϕ=--+=---<则, ()x ϕ∴在(0,1]为减函数min ()(1)1210x b ϕϕ∴==-+≥又∵1b >- ∴11≤<-b。
高考数学试题2024新高考新题型考前必刷卷01(参考答案)
2024年高考考前信息必刷卷(新题型地区专用)01数学·答案及评分标准(考试时间:120分钟试卷满分:150分)第I 卷(选择题)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,只有一项是符合要求的。
12345678DDBDADAA二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
91011ADABCAC第II 卷(非选择题)三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.513.①④14.①③四、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.(13分)【解析】(1)当1a =时,函数31()ln 222f x x x x x =--+的定义域为(0,)+∞,求导得21()ln 212f x x x '=+-,(2分)令21()ln ,0212g x x x x =+->,求导得233111()x g x x x x-'=-=,(4分)当01x <<时,()0g x '<,当1x >时,()0g x '>,则函数()g x 在(0,1)上递减,在(1,)+∞上递增,()(1)0g x g ≥=,即(0,)∀∈+∞x ,()0f x '≥,当且仅当1x =时取等号,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,即函数()f x 的递增区间为(0,)+∞.(6分)(2)依题意,5(2)2ln 204f a =->,则0a >,(7分)由(1)知,当1x ≥时,31ln 2022x x x x--+≥恒成立,当1a ≥时,[1,)x ∀∈+∞,ln 0x x ≥,则3131()ln 2ln 202222f x ax x x x x x x x=--+≥--+≥,因此1a ≥;(9分)当01a <<时,求导得231()(1ln )22f x a x x '=+-+,令231()(1ln )22h x a x x =+-+,(11分)求导得()23311a ax h x x x x -=-=',当1x <<时,()0h x '<,则函数()h x ,即()f x '在上单调递减,当x ∈时,()(1)10f x f a ''<=-<,因此函数()f x 在上单调递减,当x ∈时,()(1)0f x f <=,不符合题意,所以a 的取值范围是[1,)+∞.(13分)16.(15分)【解析】(1)由题意得584018x =-=,422220y =-=;(4分)(2)由22()()()()()n ad bc a b c d a c b d χ-=++++,得22100(40221820) 4.625 3.84158426040χ⨯⨯-⨯=≈>⨯⨯⨯,∴有95%以上的把握认为“生育意愿与城市级别有关”.(8分)(3)抽取6名育龄妇女,来自一线城市的人数为20624020⨯=+,记为1,2,来自非一线城市的人数为40644020⨯=+,(10分)记为a ,b ,c ,d ,选设事件A 为“取两名参加育儿知识讲座,求至少有一名来自一线城市”,基本事件为:(1,2),(1,),(1,),(1,),(1,),(2,),(2,),(2,),(2,),(,),(,)a b c d a b c d a b a c ,(,),(,),(,),(,)a d b c b d c d ,事件(1,2),(1,),(1,),(1,),(1,),(2,),(2,)(2,),(2,)A a b c d a b c d 共有9个,(13分)93()155P A ==或63()1155P A ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭(15分)17.(15分)【解析】(1)因为//AD BC ,且22BC AD AB AB BC ===⊥,可得AD AB ==2BD ==,(2分)又因为45DBC ADB ∠=∠=︒,可得2CD ==,所以222BD DC BC +=,则CD BD ⊥,(4分)因为平面ABD ⊥平面BCD ,平面ABD ⋂平面BCD BD =,且CD ⊂平面BCD ,所以CD ⊥平面ABD ,又因为AB ⊂平面ABD ,所以CD AB ⊥;(6分)(2)因为CD ⊥平面ABD ,且BD ⊂平面ABD ,所以CD BD ⊥,(7分)如图所示,以点D 为原点,建立空间直角坐标系,可得()1,0,1A ,()2,0,0B ,()0,2,0C ,()0,0,0D ,(9分)所以()0,2,0CD =- ,()1,0,1AD =--.设平面ACD 的法向量为(),,n x y z = ,则200n CD y n AD x z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=--=⎪⎩,令1x =,可得0,1y z ==-,所以()1,0,1n =-,(11分)假设存在点N ,使得AN 与平面ACD 所成角为60 ,(12分)设BN BC λ=uuu r uu u r,(其中01λ≤≤),则()22,2,0N λλ-,()12,2,1AN λλ=-- ,所以sin 60n ANn AN⋅︒==(13分)整理得28210λλ+-=,解得14λ=或12λ=-(舍去),所以在线段BC 上存在点N ,使得AN与平面ACD 所成角为60︒,此时14=BN BC .(15分)18.(17分)【解析】(1)由已知得()11,0F -,22220000313434x y x y +=⇒=-(2分)则10122PF x ==+.所以当012x =时,194PF =;(5分)(2)设(),0M m ,在12F PF △中,PM 是12F PF ∠的角平分线,所以1122PF MF PF MF =,(6分)由(1)知10122PF x =+,同理20122PF x =-,(8分)即0012121122x m m x ++=--,解得014m x =,所以01,04M x ⎛⎫ ⎪⎝⎭,过P 作PH x ⊥轴于H .所以34PM MH PNOH ==.(10分)(3)记1F N P 面积的面积为S ,由(1)可得,(100001114423612S F M y y x x =⋅+=+=+()()02,00,2x ∈-⋃,则)20022S xx =+'-,(12分)当()()02,00,1x ∈-⋃时,0,S S '>单调递增;当)01,2x ∈时,0,S S '<单调递减.(16分)所以当01x =-时,S 最大.(17分)19.(17分)【解析】(1)由题意得124n a a a +++= ,则1124++=或134+=,故所有4的1减数列有数列1,2,1和数列3,1.(4分)(2)因为对于1i j n ≤<≤,使得i j a a >的正整数对(),i j 有k 个,且存在m 的6减数列,所以2C 6n ≥,得4n ≥.(6分)①当4n =时,因为存在m 的6减数列,所以数列中各项均不相同,所以1234106m ≥+++=>.(7分)②当5n =时,因为存在m 的6减数列,所以数列各项中必有不同的项,所以6m ≥.(8分)若6m =,满足要求的数列中有四项为1,一项为2,所以4k ≤,不符合题意,所以6m >.(9分)③当6n ≥时,因为存在m 的6减数列,所以数列各项中必有不同的项,所以6m >.综上所述,若存在m 的6减数列,则6m >.(10分)(3)若数列中的每一项都相等,则0k =,若0k ≠,所以数列A 存在大于1的项,若末项1n a ≠,将n a 拆分成n a 个1后k 变大,所以此时k 不是最大值,所以1n a =.(12分)当1,2,,1i n =- 时,若1i i a a +<,交换1,i i a a +的顺序后k 变为1k +,所以此时k 不是最大值,所以1i i a a +≥.若{}10,1i i a a +-∉,所以12i i a a +≥+,所以将i a 改为1i a -,并在数列末尾添加一项1,所以k 变大,所以此时k 不是最大值,所以{}10,1i i a a +-∈.(14分)若数列A 中存在相邻的两项13,2i i a a +≥=,设此时A 中有x 项为2,将i a 改为2,并在数列末尾添加2i a -项1后,k 的值至少变为11k x x k ++-=+,所以此时k 不是最大值,所以数列A 的各项只能为2或1,所以数列A 为2,2,,2,1,1,,1 的形式.设其中有x 项为2,有y 项为1,因为存在2024的k 减数列,所以22024x y +=,所以()2220242220242(506)512072k xy x x x x x ==-=-+=--+,(16分)所以,当且仅当506,1012x y ==时,k 取最大值为512072.所以,若存在2024的k 减数列,k 的最大值为512072.(17分)。
全品高考数学考前专题限时训练含答案(基础+提升)作业答案
参考答案(作业手册)专题限时集训(一)【基础演练】1.C [解析] 由∁U B ={1,2}可得,集合B 中含有3,但一定不含1,2,故A ∩B ={3}.2.C [解析] 全称命题的否定是特称命题,否定结论并改写量词.由题意知命题“对任意x ∈R ,都有x 3>x 2”的否定是“存在x 0∈R ,使得x 30≤x 20”. 3.B [解析] 易知p :x =3或x =4,q :x =3,可知q ⇒p ,故p 是q 的必要不充分条件.4.D [解析] 集合M =[0,1],集合N =(0,+∞),所以M ∩N =(0,1].5.4 [解析] 由题意得B ={}x |x 2-x =0={x |x ()x -1=0}={}0,1,因此A ∩B ={}0,1,所以集合A ∩B 的子集个数是22=4.【提升训练】6.A [解析] 阴影部分表示的集合为N ∩(∁I M ),而∁I M ={1,2,6},N ={1,2,3,4},所以阴影部分对应的集合N ∩(∁I M )={1,2}.7.C [解析] 集合A ={-1,1},所以满足A ∪B ={-1,0,1}的集合B 有{0},{0,1},{0,-1},{0,-1,1},共4个.8.D [解析] 否定的结论为条件,否定的条件为结论构成的命题为逆否命题,即“若b 2≠ac ,则a ,b ,c 不成等比数列”.9.B [解析] 集合M =[0,+∞),集合N =(-∞,1),所以M ∩N =[0,1).10.A [解析] ∵M ={0,3},N ={…,-1,1,3,…},∴M ∩N ={3}.11.B [解析] 因为0<a <1b ,所以⎩⎪⎨⎪⎧a >0,b >0,ab <1,所以“ab <1” 是“0<a <1b ”的必要不充分条件.12.A [解析] 根据指数函数的性质知,①不正确;根据指数函数、二次函数的性质知,②不正确,如x =2时,2x =x 2;③中,集合A =(-1,1),集合B =(1-a ,1+a ),若a =1,则A ∩B ≠∅,又若a =2,则A ∩B ≠∅,③不正确;|a -b |>1⇒a ·b <12⇒cos θ<12,又0≤θ≤π,所以π3<θ≤π,④正确. 13.若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数 [解析] 否命题是以否定的条件为条件,否定的结论为结论的命题,即“若f (x )不是奇函数,则f (-x )不是奇函数”.14.5 [解析] 易知Q ={(x ,y )|-1<x -y <2,x ,y ∈P },由P ={0,1,2}得x -y 的取值只可能是0和1,∴Q ={(0,0),(1,1),(2,2),(1,0),(2,1)},含有5个元素.15.⎝⎛⎭⎫233,+∞ [解析] 根据题意可知,本题可转化为求不等式(m +1)x 2-mx +m -1>0恒成立时m 的取值范围,即⎩⎪⎨⎪⎧m +1>0,Δ=(-m )2-4(m +1)(m -1)<0,解得m >233. 专题限时集训(二)【基础演练】1.A [解析] 5i 1+2i =5i (1-2i )(1+2i )(1-2i )=i(1-2i)=2+i ,故其虚部为1. 2.A [解析] z =52-i +3=5(2+i )(2-i )(2+i )+3=2+i +3=5+i ,所以复数z 对应的点在复平面的第一象限.3.A [解析] 由AB →²BC →>0,可得角B 为钝角,此时△ABC 是钝角三角形,条件是充分的;反之,当△ABC 是钝角三角形时,角B 不一定为钝角,故不一定有AB →²BC →>0,条件是不必要的.故“AB →²BC →>0”是“△ABC 是钝角三角形”的充分不必要条件.4.C [解析] 易知|a |=5,cos 〈a ,b 〉=a ²b |a||b|=-55³2=-12,即向量a 与b 的夹角为2π3. 5.4 60° [解析] 由|a -b |=13,平方得a 2-2a ·b +b 2=13,代入已知条件得b 2=16,得|b |=4,所以cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=63³4=12,所以〈a ,b 〉=60°. 【提升训练】6.A [解析] 5i -2=5(i +2)(i -2)(i +2)=5(2+i )-5=-2-i ,故其共轭复数为-2+i . 7.B [解析] z =(1+2i)2=-3+4i ,其对应的点的坐标为(-3,4),故其对应的点在第二象限.8.A [解析] 依题知z 1=1+2i ,由z 2=kz 1得a +3i =k ()1+2i ,即有⎩⎪⎨⎪⎧a =k ,3=2k ,故a =32. 9.C [解析] 2-b i 1+2i =(2-b i )(1-2i )(1+2i )(1-2i )=(2-2b )-(4+b )i 5,根据已知得2-2b =4+b ,解得b =-23. 10.B [解析] 显然AC ⊥BC ,以点C 为坐标原点,射线CA ,CB 分别为x 轴、y 轴的正方向建立平面直角坐标系,则C (0,0),A (3,0),B (0,4).设CP →=CA →+λAB →=(3,0)+λ(-3,4)=(3-3λ,4λ),其中0≤λ≤1,则CP →²(BA →-BC →)=CP →²CA →=(3-3λ,4λ)·(3,0)=9-9λ≤9,故CP →²(BA →-BC →)的最大值为9.11.D [解析] 由a ·(a +2b )=0且|a |=1,得a ·b =-12,得〈a ,b 〉=120°.在平面直角坐标系中,设a =(1,0),b =⎝⎛⎭⎫-12,32,则a +2b =(0,3).设c =(x ,y ),由|c -a -2b |=1得x 2+(y -3)2=1,即向量c 的终点在圆x 2+(y -3)2=1上,所以|c |的最大值为3+1.12.2+i [解析] (1+a i )(1-i )b +i=2-i ⇒(1+a i)(1-i)=(2-i)·(b +i)⇒1+a +(a -1)i =2b +1+(2-b )i ,所以⎩⎪⎨⎪⎧1+a =2b +1,a -1=2-b ,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =2,b =1. 13.1 [解析] AD →²BC →=12(AC →+AB →)·(AC →-AB →)=12(AC →2-AB →2)=12(AC →2-4)=-32,解得|AC →|=1.14.9 [解析] 方法一:以点A 为坐标原点,AB ,AD 所在的直线分别为x 轴、y 轴建立如图所示的平面直角坐标系xAy ,则A (0,0),E (2,3),F (3,1),所以AE →=(2,3),AF →=(3,1),因此AE →²AF →=2³3+3³1=9.方法二:如图所示,AE →=AD →+DE →=AD →+23DC →=AD →+23AB →,AF →=AB →+BF →=AB →+13BC →=AB →+13AD →,所以AE →²AF →=⎝⎛⎭⎫23AB →+AD →²⎝⎛⎭⎫AB →+13AD →=23AB →2+119AB →²AD →+13AD →2=23²|AB →|2+119³0+13²|AD →|2=23³32+13³32=9. 15.24 [解析] 点A 的坐标为(3,a ),则|OA →|≥3,OP →=λOA →,则O ,P ,A 三点共线,又|OA →|²|OP →|=72,则|OP →|=72||OA →.设OP 与x 轴的夹角为θ,则OP 在x 轴上的投影长度为|OP →|cos θ=|OP →|²3|OA →|=216|OA →|2≤24,即线段OP 在x 轴上的投影长度的最大值为24.专题限时集训(三)【基础演练】1.B [解析] 集合B =(-∞,-1)∪(1,+∞),所以A ∩B =(1,2).2.B [解析] 集合M =(-1,1),集合N =(0,1),显然N ⊆M ,B 正确.3.B [解析] 不等式组表示的平面区域如图中的阴影部分所示,根据目标函数的几何意义,可得在点(1,0)处目标函数取得最大值1.4.A [解析] 对于选项A 中的不等式,1a -b -1a =b a (a -b )<0,故选项A 中的不等式不成立;根据不等式的性质,其余选项中的不等式均成立.5.C [解析] ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y x +y 2=x +y x +y +2xy ≥x +y x +y +x +y =12,当且仅当x =y 时,等号成立,所以⎝ ⎛⎭⎪⎫x +y x +y min =12=22. 【提升训练】6.B [解析] 集合A =(-1,3),集合B =(-1,+∞),所以∁B A =[3,+∞).7.D [解析] 集合A =[1,5],集合B =(2,+∞),所以A ∩B =(2,5].8.B [解析] 根据已知可得2m =1-n ,即2m +n =1.故1m +1n =(2m +n )⎝⎛⎭⎫1m +1n =3+n m +2m n ≥3+2n m ²2m n =3+22,当且仅当n =2m ,即m =2-22,n =2-1时等号成立. 9.D [解析] 由已知得平面区域是以O (0,0),A (2,0),B (1,2),C (0,1)为顶点的四边形边界及其内部.目标函数的几何意义是区域内的点到点(-1,-1)的距离的平方,所以可得在区域的顶点B (1,2)处,目标函数取得最大值13.10.D [解析] 由余弦定理得cos C =a 2+b 2-c 22ab =23(a 2+b 2)2ab ≥23³2ab 2ab =23,当且仅当a =b 时等号成立.11.2 [解析] 作出不等式组表示的平面区域,即可行域如图中阴影部分所示.直线x +2y -a =0与x 轴交于点A (a ,0),目标函数为z =3x +y ,当直线y =-3x +z 过可行域内点A (a ,0)时,z 恰好取得最大值6,即z max =3a +0=6,得a =2,即直线x +2y -a =0过点(2,0),故a =2.12. 9 [解析] 因为x ,y 均为正实数,所以x +y ≥2xy ,所以xy =x +y +3可化为xy ≥2xy +3,即(xy -3)(xy +1)≥0,所以xy ≥3,即xy ≥9,当且仅当x =y 时等号成立.13.177 [解析] 不等式组表示的平面区域如图中的阴影部分所示.x +2y -6x -4=(x -4)+2y -2x -4=1+2³y -1x -4,令z =y -1x -4,则其几何意义是区域内的点与点P (4,1)连线的斜率,显然点A (-3,-4)与点P 连线的斜率最大,其最大值为-4-1-3-4=57,所以x +2y -6x -4的最大值为1+2³57=177.14.82 [解析] 因为f (x )=x 3-(a +b )x 2+abx ,所以f ′(x )=3x 2-2(a +b )x +ab ,所以f ′(0)=ab =4,所以a 2+2b 2≥22ab =82,当且仅当a =2b 时等号成立.15.4 [解析] 作出不等式组⎩⎪⎨⎪⎧2x -y +2≥0,8x -y -4≤0,x ≥0,y ≥0所表示的平面区域如图中阴影部分所示,直线2x -y +2=0与直线8x -y -4=0交于点A (1,4).作直线l :z =ax +by ,由于a >0,所以z 可视为直线l 在x 轴上的截距的a 倍,当直线l 经过可行域内的点A 时,直线l 在x 轴上的截距最大,此时z 取最大值,即z max =a ²1+b ·4=a +4b =8,因此ab =14²a ²4b ≤14²⎝⎛⎭⎫a +4b 22=14³⎝⎛⎭⎫822=4,当且仅当a =4b ,即a =4,b =1时等号成立.专题限时集训(四)【基础演练】1.A [解析] 对于③,“若a ,b ∈C ,则a -b >0⇒a >b ”是错误的,如a =2+i ,b =1+i ,则a -b =1>0,但2+i>1+i 不正确;对于④,“若z ∈C ,则|z |<1⇒-1<z <1”是错误的,如y =12+12i ,|y |=22<1,但-1<12+12i<1是不成立的. 2.B [解析] 二项展开式的通项公式是T r +1=C r 6(2x )6-r ⎝⎛⎭⎫1x r =26-r ²C r 6x 6-3r 2,令6-3r 2=0,得r =4,故展开式中的常数项为26-4³C 46=4³15=60.3.A [解析] x =4,y =1,|y -x |=3→x =1,y =-12,|y -x |=32→x =-12,y =-54,|y -x |=34<1,故输出的y 值为-54. 4.B [解析] 分成两类,第一类:男女男女男女,先排男生,当男生甲在最前面的位置时,女生乙只能在其右侧,当男生甲不在最前面的位置时,女生乙均有两种排法,另外两位男生和两位女生的排法都有A 22种,所以第一类的排法总数为A 22²A 22+C 12²C 12²A 22²A 22=20.第二类:女男女男女男,与第一类类似,也有20种排法.所以满足条件的排法有40种.5.13+23+…+n 3=⎣⎡⎦⎤n (n +1)22[解析] 1=1,1+2=3,1+2+3=6,1+2+3+4=10,故猜想第n 个等式是13+23+…+n 3=⎣⎡⎦⎤n (n +1)22. 【提升训练】6.A [解析] 该程序计算的是1+4+7+…+31,即数列{3k -2}的前11项的和,由等差数列的求和公式得S =1+312³11=176,故输出的S 的值为176. 7.A [解析] 题中程序框图的功能是计算数列{a n }的前10项之和的平均值,即输出的S 是5+322³1010=18.5. 8.D [解析] 当n =2014时输出s 的值,该程序计算的是sin π3+sin 2π3+…+sin 2013π3的值.函数y =sin n π3的最小正周期为6,在任意一个周期内6个函数值之和为零,而2013=335³6+3,所以sin π3+sin 2π3+…+sin 2013π3=sin π3+sin 2π3+sin π=3. 9.C [解析] 甲、乙的站法有A 22种,其余人的站法有A 22A 33种,所以不同站法的种数为A 22A 22A 33=24.10.A [解析] 根据已知得2n +2n -1=96,解得n =6.二项展开式的通项公式为T r +1=C r 6(3x )6-r ⎝⎛⎭⎪⎫-13x r =(-1)r 36-r C r 6x 6-4r 3,令6-4r 3=2,解得r =3,所以展开式中含有x 2的项的系数为(-1)3³33³C 36=-540.11.6 [解析] 根据题意,x 3=a 0+a 1(x -2)+a 2(x -2)2+a 3(x -2)3,而x 3=[(x -2)+2]3=C 03³(x -2)0³23+C 13³22(x -2)+C 23³21(x -2)2+C 33³20(x -2)3,则a 2=C 23³21=6.12.300 [解析] 若0号实验放在最后,则编排方法有A 55=120(种).0号实验不能放在第五项,只能放在第二、第三、第四项上,此时最后两项只要选出即可,所以编排方法有3³C 25³A 33=180(种).由分类加法计数原理得总的编排方法有120+180=300(种).13.12+22+32+…+n 21+2+3+…+n =2n +13 [解析] 把第一个等式写成121=33,不难看出等式右端的分母均为3,分子组成等差数列3,5,7,9,…,2n +1.故第n 个等式为12+22+32+…+n 21+2+3+…+n =2n +13. 14.2 [解析] 第一次循环,i =3³5+1=16,i =16>50不成立;第二次循环,k =0+1=1,i =3³16+1=49,i =49>50 不成立;第三次循环,k =1+1=2,i =3³49+1=148,i =148>50成立,跳出循环体,输出k 的值为2.15.10 [解析] 据题意知无论球怎么分,S 5应为定值,所以计算其中一种分法:(5)→(1,4)→(1,2,2)→(1,1,1,2)→(1,1,1,1,1),此时S 5=1³4+2³2+1³1+1³1=10.专题限时集训(五)A【基础演练】1.C[解析] 根据已知,得f (1+i)=(1-i)(1+i)=2. 2.C[解析] 易知选项C 中的函数符合题意. 3.D[解析] a =21.2>21=2,b =0.50.8<0.50=1,1=log 22<c =log 23<log 24=2,所以a >c >b .4.B [解析] 因为y =f (2x )+x 是偶函数,所以f (-2x )+(-x )=f (2x )+x ,所以f (-2x )=f (2x )+2x ,令x =1,则f (-2)=f (2)+2=3.5.13 [解析] f ⎣⎡⎦⎤f ⎝⎛⎭⎫14=f (-1)=13. 【提升训练】6.D [解析] f (-3)=-f (3)=-23=-8.7.C [解析] 由f (x )>1,得⎩⎪⎨⎪⎧x ≤0,2-x -1>1或⎩⎪⎨⎪⎧x >0,x 12>1,解得x <-1或x >1. 8.C [解析] 易知选项A ,C 中的函数是偶函数,又函数y =x 2在区间(0,+∞)上单调递增,故选C .9.C [解析] 易知0<a =log 32<log 33=1,b =log 23>log 22=1,c =log 125<log 121=0,故c <a <b .10.B [解析] 根据对数函数的性质,当y =|log 2x |的值域为[0,2]时,其定义域的最大区间为⎣⎡⎦⎤14,4,故区间[a ,b ]的长度的最大值为4-14=154. 11.C [解析] 易知f (x )是奇函数且f (x )不具有周期性,故排除A 选项;又因为在其定义域上函数值正负相间反复变化,所以排除D 选项;在区间(0,π)上函数值大于零,故排除B 选项,因此只有选项C 中的图像符合题意.12.C [解析] 由题意可知,函数f (x )的图像在定义域内必须是“上凸”的,故只能是选项C 中的函数,证明如下:ln(x +2)+ln x =ln(x 2+2x )<ln(x 2+2x +1)=ln(x +1)2=2ln(x +1).13.(-3,2) [解析] 由6-x -x 2>0,得-3<x <2.14.(-1,1) [解析] 若m ≥0,则0≤m <1;若m <0,则-m >0,故f (m )=f (-m )<f (1),得-m <1,即-1<m <0.综上可得-1<m <1.15.4027 [解析] 因为f (t )+f ⎝⎛⎭⎫1t =a ln t +b lg t +1+a ln 1t +b lg 1t+1=2,所以f (1)+f (2)+…+f (2014)+f ⎝⎛⎭⎫12+f ⎝⎛⎭⎫13+…+f ⎝⎛⎭⎫12014=f (1)+⎣⎡⎦⎤f (2)+f ⎝⎛⎭⎫12+⎣⎡⎦⎤f (3)+f ⎝⎛⎭⎫13+…+⎣⎡⎦⎤f (2014)+f ⎝⎛⎭⎫12014=1+2013³2=4027. 专题限时集训(五)B【基础演练】1.B [解析] 当函数y =|f (x )|的图像关于y 轴对称时,函数y =f (x )未必是奇函数,如函数f (x )=x 2-4;反之,若函数y =f (x )为奇函数,则函数y =|f (x )|为偶函数,其图像一定关于y 轴对称.故“函数y =|f (x )|的图像关于y 轴对称”是“y =f (x )为奇函数”的必要不充分条件.2.A [解析] 易知只有选项A ,B 中的函数为偶函数,且选项A 中的函数在区间(1,2)上单调递增.3.A [解析] 因为f (b )=2,所以f (b )=tan b +sin b +1=2,所以tan b +sin b =1,所以f (-b )=tan(-b )+sin(-b )+1=-(tan b +sin b )+1=0.4.C [解析] f [f (0)]=f (2)=4+2a =4a ,解得a =2.5.⎣⎡⎦⎤-14,14 [解析] 当x ≥0时,f (x )=-⎝⎛⎭⎫12x -122+14∈⎣⎡⎦⎤0,14,由于f (x )是奇函数,所以其值域为⎣⎡⎦⎤-14,14. 【提升训练】6.A [解析] 易知函数y =1x -sin x是奇函数,其图像关于坐标原点对称,且当x →+∞时,y →0,故选项A 中的图像符合题意.7.A [解析] 由f (x +2)=1-f (x ),得f (x +4)=1-f (x +2)=f (x ),所以f (2014)=f (2),又f (2+2)=1-f (2),所以f (2)=-1f (4)=-12-3=-2-3. 8.C [解析] a =14=log 949=log 93<log 83=c ,a =log 93>log 985=b ,所以c >a >b . 9.C [解析] 在f (x )+2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +2012x -1=3x 中,令x =2,得f (2)+2f (2014)=6①;令x =2014,得f (2014)+2f (2)=6042②.由①②,得f (2014)+12-4f (2014)=6042,解得f (2014)=-2010.10.A [解析] 若f (x )=2x ,则g (x )=f (x +a )-f (x )=2x +a -2x =2x (2a -1),因为a 为正实数,所以2a -1>0,所以对于任意的正数a ,函数g (x )=f (x +a )-f (x )都是其定义域上的增函数,因此选项A 正确.11.A [解析] 由12log 2(a +b )+log 22a =12log 21a +b +log 2b 2,可得2(a +b )a =b 2(a +b ),即ab =2(a +b ),所以(a -2)(b -2)=ab -2(a +b )+4=4,所以log 2(a -2)+log 2(b -2)=2.12.A [解析] 由于函数y =f (x +a )是偶函数,所以f (x +a )=f (-x +a )对∀x ∈R 恒成立,所以函数y =f (x )的图像关于直线x =a 对称.又函数y =f (x )在区间(-∞,a )上是增函数,所以函数y =f (x )在区间(a ,+∞)上是减函数.由|x 1-a |<|x 2-a |,得f (x 1)>f (x 2).13.-14 [解析] 由M =(x -y )2-(x -y )+2y 2=⎣⎡⎦⎤(x -y )-122+2y 2-14≥-14,可知M 的最小值为-14. 14.[2,+∞) [解析] 由题意,m ≠0.因为定义域是[0,+∞)的函数f (x )=(x -1)2为[0,+∞)上的“m 高调函数”,所以x +m ≥0恒成立,即m >0,又(x +m -1)2≥(x -1)2在区间[0,+∞)上恒成立,即2mx +m 2-2m ≥0在区间[0,+∞)上恒成立,所以只需m 2-2m ≥0,解得m ≥2,所以实数m 的取值范围是[2,+∞).15.17 [解析] 函数f (x )和g (x )的图像都是中心对称图形,其对称中心都为(1,0),如图所示,故其交点也关于点(1,0)成中心对称,且对称的两个交点的横坐标之和为2.函数f (x )=2sin πx 的最大值为2,当x =9时,g (9)=2,f (x )=2sin πx 的最小正周期为2,故在区间(1,3),(3,5),(5,7),(7,9)内,两个函数的图像各有2个交点,即在区间(1,9)内两个函数的图像有8个交点,故与此对称的区间(-7,1)内也有8个交点,这16个交点的横坐标之和为16.又f (1)=g (1),即x =1也为其交点的横坐标,所以所有交点的横坐标之和为17.专题限时集训(六)【基础演练】1.A [解析] 若m <0,则方程m +log 2x =0(x ≥1)有一解,即函数f (x )存在零点;反之,若函数f (x )有零点,则m ≤0.所以“m <0”是“函数f (x )=m +log 2x (x ≥1)存在零点”的充分不必要条件.2.A [解析] 易知f (x )在定义域内单调递增,且f ⎝⎛⎭⎫14=214-2<0,f ⎝⎛⎭⎫12=212-1>0,故选A .3.B [解析] 画出函数y =tan x ,y =1x 在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上的图像(图略),由图可知,两个函数的图像只有一个公共点,故函数f (x )=tan x -1x 在区间⎝⎛⎭⎫0,π2内零点的个数为1. 4.B [解析] 已知函数f (x )与g (x )的图像在R 上连续,由表可知,函数f (x )在区间[0,1]上的函数值由3.011变化到5.432,而函数g (x )在区间[0,1]上的函数值由3.451变化到4.890,所以这两个函数在区间(0,1)上有交点,即方程f (x )=g (x )在区间(0,1)上有实数解.5.-12 [解析] 因为函数f (x )=ax +b 的零点为x =2,所以2a +b =0,即b a=-2.由bx 2-ax =0,得x =0或x =a b =-12. 【提升训练】6.C [解析] 画出函数y =f (x )和y =-x +m 的图像,如图所示,则所求问题等价于两个函数的图像有交点,由图易知m ∉(0,1],故m ∈(-∞,0]∪(1,+∞).7.C [解析] ∵函数f (x )是定义域为R 的奇函数,∴f (0)=0,又当x ≤0时,f (x )=2x -12x +a ,∴20+a =0,解得a =-1,故当x ≤0时,f (x )=2x -12x -1.令f (x )=2x -12x -1=0,解得x =-1或x =0,故f (-1)=0,则f (1)=0.综上所述,函数f (x )的零点的个数是3.8.D [解析] 由2=4-a 12,可得a =4,即f (x )=4-4x ,其零点x 1=1;由2=4-log b 12,得b =12=22,即g (x )=4-log 22x ,其零点x 2=14;由2=4-⎝⎛⎭⎫12c ,得c =-1,所以h (x )=4-x -1,其零点x 3=14.故x 1+x 2+x 3=1+14+14=32.9.B [解析] 根据题意可知只需作出函数y =⎝⎛⎭⎫12x(x >0)的图像关于原点对称的图像,确定它与函数y =-x 2-4x (x ≤0)的图像的交点个数即可,由图可知,只有一个交点,故选B .10.D [解析] 令f (x )=⎪⎪⎪⎪x +1x -⎪⎪⎪⎪x -1x ,易知函数f (x )=⎪⎪⎪⎪x +1x -⎪⎪⎪⎪x -1x 是偶函数,且当x >0时,f (x )=⎪⎪⎪⎪x +1x -⎪⎪⎪⎪x -1x =⎩⎪⎨⎪⎧2x ,x >1,2x ,0<x ≤1.令g (x )=kx +1,画出函数f (x )和g (x )的图像,如图所示.设曲线y =-2x (x <-1)上任意一点的坐标为⎝⎛⎭⎫x 0,-2x 0,y ′=2x 2,所以曲线y =-2x (x <-1)在点⎝⎛⎭⎫x 0,-2x 0处的切线方程为y +2x 0=2x 20(x -x 0),当该切线过点(0,1)时,有1+2x 0=2x 20(0-x 0),得x 0=-4,此时切线的斜率k =18.由图易知当直线g (x )=kx +1的斜率k ∈⎝⎛⎭⎫0,18时,g (x )与f (x )的图像有五个交点.根据对称性可得当-18<k <0时,g (x )和f (x )的图像也有五个交点,则k ∈⎝⎛⎭⎫-18,0∪⎝⎛⎭⎫0,18.11.(1,+∞) [解析] 函数f (x )有三个零点等价于方程1x +2=m |x |有且仅有三个实根. 由1x +2=m |x |,得1m =|x |(x +2),作函数y =|x |(x +2)的图像,如图所示,由图像可知,m 应满足0<1m<1,故m >1.12.x =12 [解析] 依题意,令f (x )-log 2x =a ,a 是常数,则f (a )=1,所以log 2a =1-a ,解得a =1,所以f (x )=1+log 2x .令f (x )=0,解得x =12.13.3 [解析] 当x >1时,ln x >0,此时f (x )=2x +1-x 2,令x 2-2x -1=0,解得x =2+82=1+2;当x =1时,ln x =0,此时f (x )=1-x 2,令1-x 2=0,解得x =1;当0<x <1时,ln x <0,此时f (x )=-2x +1-x 2,令x 2+2x -1=0,解得x =-2+82=-1+2.综上可知,函数f (x )=2x ²g (ln x )+1-x 2有3个零点.14.解:(1)令F (x )=|f (x )-2|=|2x -2|,G (x )=m ,画出F (x )的图像如图所示.由图可知,当m =0或m ≥2时,函数F (x )与G (x )的图像只有一个交点,即原方程只有一个解;当0<m <2时,函数F (x )与G (x )的图像有两个交点,即原方程有两个解.(2)令f (x )=2x =t (t >0),H (t )=t 2+t ,∵H (t )=⎝⎛⎭⎫t +122-14在区间(0,+∞)上是增函数, ∴H (t )>H (0)=0,因此要使t 2+t >m 在区间(0,+∞)上恒成立,即原不等式在R 上恒成立,应有m ≤0.15.解: (1)由弧长计算公式及扇环面的周长为30米,得30=θ(10+x )+2(10-x ),所以θ=10+2x10+x(0<x <10).(2)由题意可知,花坛的面积为12θ(102-x 2)=(5+x )(10-x )=-x 2+5x +50(0<x <10),装饰总费用为9θ(10+x )+8(10-x )=170+10x ,所以花坛的面积与装饰总费用的比值y =-x 2+5x +50170+10x =-x 2-5x -5010(17+x ). 令t =17+x ,则y =3910-110⎝⎛⎭⎫t +324t ≤310,当且仅当t =18时取等号,此时x =1,θ=1211. 所以当x =1时,花坛的面积与装饰总费用的比值最大.16.解: (1)设每分钟滴下k (k ∈N *)滴药液. 由题意可知,瓶内药液的体积V 1=π²42³9+π²22³3=156π(cm 3),k 滴球状药液的体积V 2=k ·43²π²10=40k3π(mm 3)=k π75(cm 3),所以156π=k π75³156,解得k =75,故每分钟应滴下75滴药液.(2)由(1)知,每分钟滴下的药液的体积为π cm 3.当4≤h ≤13时,x π=π²42²(13-h ),即h =13-x16,此时0≤x ≤144;当1≤h <4时,x π=π²42²9+π²22²(4-h ),即h =40-x4,此时144<x ≤156.综上可得,h (x )=⎩⎨⎧13-x16,0≤x ≤144,40-x4,144<x ≤156.专题限时集训(七)【基础演练】1.B [解析] f ′(x )=2x +2f ′(1),令x =1,得f ′(1)=2+2f ′(1),即f ′(1)=-2,∴f ′(x )=2x -4,∴f ′(0)=-4.2.D [解析] 设切点为P 0(a ,b ),f ′(x )=3x 2+1,则切线的斜率k =f ′(a )=3a 2+1=4,所以a =±1.当a =-1时,b =-4;当a =1时,b =0.所以P 0点的坐标为(1,0)或(-1,-4).3.B [解析] 阴影部分的面积为-∫3π2π2cos xdx =-sin x 3π2π2=-(-1-1)=2.4.A [解析] 令f ′(x )=x -1x =(x -1)(x +1)x =0,得x =1.∴当x ∈(0,1)时,f ′(x )<0;当x ∈(1,+∞)时,f ′(x )>0.∴函数f (x )在x =1处取得最小值,且最小值为f (1)=12-ln 1=12.5.x -y -2=0 [解析] 易知切点的坐标为(1,-1),又y ′=1x ,∴切线的斜率为1,∴所求切线方程为y +1=x -1,即x -y -2=0.【提升训练】6.B [解析] y ′=2ax -1x ,由题意可知,当x =1时,y ′|x =1=2a -1=0,得a =12.7.A [解析] f ′(x )=cos x -x sin x ,则该导函数为偶函数,且f ′(0)=1,f ′(π)=-1,易知A 选项符合题意.8.C [解析] 易知阴影部分的面积为∫40xdx ==163,长方形OABC 的面积为8,故所求概率为1638=23.9.C [解析] 因为f (x )=(x 2-2ax )e x ,所以f ′(x )=(2x -2a )e x +(x 2-2ax )e x =[x 2+(2-2a )x -2a ]e x .因为f (x )在区间[-1,1]上是减函数,所以f ′(x )=[x 2+(2-2a )x -2a ]e x ≤0在区间[-1,1]上恒成立且不恒为0,即x 2+(2-2a )x -2a ≤0在区间[-1,1]上恒成立且不恒为0,所以⎩⎪⎨⎪⎧12+(2-2a )-2a ≤0,1-(2-2a )-2a ≤0,解得a ≥34.又当a =34时,x 2+(2-2a )x -2a 不恒为0,所以a 的取值范围是⎣⎡⎭⎫34,+∞.10.D [解析] g ′(x )=1,令g (x )=g ′(x ),则α=1.h ′(x )=1x +1,令h (x )=h ′(x ),结合图像(图略)可知,β<1.φ′(x )=-sin x ,令φ(x )=φ′(x ),∴γ=3π4>2.∴β<α<γ.11.D [解析] 在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上,f (x )<f ′(x )tan x 等价于f ′(x )sin x -f (x )cos x >0.构造函数g (x )=f (x )sin x ,则g ′(x )=f ′(x )sin x -f (x )cos x sin 2x >0,所以g (x )在区间⎝⎛⎭⎫0,π2上单调递增.g ⎝⎛⎭⎫π4<g ⎝⎛⎭⎫π3,即f ⎝⎛⎭⎫π422<f ⎝⎛⎭⎫π332,即3f ⎝⎛⎭⎫π4<2f ⎝⎛⎭⎫π3,故选项A 中的不等式不成立; g (1)>g ⎝⎛⎭⎫π6,即f (1)sin 1>f ⎝⎛⎭⎫π612,即f (1)>2f ⎝⎛⎭⎫π6sin 1,故选项B 中的不等式不成立;g ⎝⎛⎭⎫π6<g ⎝⎛⎭⎫π4,即f ⎝⎛⎭⎫π612<f ⎝⎛⎭⎫π422,即2f ⎝⎛⎭⎫π6<f ⎝⎛⎭⎫π4,故选项C 中的不等式不成立;g ⎝⎛⎭⎫π6<g ⎝⎛⎭⎫π3,即f ⎝⎛⎭⎫π612<f ⎝⎛⎭⎫π332,即3f ⎝⎛⎭⎫π6<f ⎝⎛⎭⎫π3,故选项D 中的不等式成立.12.4x -y -3=0 [解析] 易知切点的坐标为(1,1),又f ′(x )=2x +2x ,∴切线的斜率为f ′(1)=4,故所求切线的方程为y -1=4(x -1),即4x -y -3=0.13.163 [解析] 由2x 2=-4x -2,得x =-1,所以由曲线y =2x 2,直线y =-4x -2,x=1围成的封闭图形的面积为∫1-1(2x 2+4x +2)dx =⎪⎪⎝⎛⎭⎫23x 3+2x 2+2x 1-1=143-⎝⎛⎭⎫-23=163. 14.解:(1)令h (x )=f (x )-g (x ),则h ′(x )=(x +1)(2-e x ),∴h (x )极小值=h (-1)=1e -1,h (x )极大值=h (ln 2)=(ln 2)2.(2)由已知可知,当x ∈(-2,0)时,x 2+2x +1≥ax e x 恒成立, 即a ≥x 2+2x +1x e x =x +2+x -1e x恒成立.令t (x )=x +2+x -1e x ,则t ′(x )=-(x 2+1)(x +1)x 2e x,∴当x ∈(-2,-1)时, t ′(x )>0,则t (x )在区间(-2,-1)上单调递增;当x ∈(-1,0)时, t ′(x )<0,则t (x )在区间(-1,0)上单调递减. 故当x ∈(-2,0)时, t (x )max =t (-1)=0, ∴a ≥0.15.解:(1)易知f (x )的定义域为(0,+∞), f ′(x )=ln x +x ·1x=1+ln x .令f ′(x )>0,则ln x >-1=ln 1e ,所以x >1e ;令f ′(x )<0,则ln x <-1=ln 1e ,所以0<x <1e. 所以f (x )的单调递增区间是⎝⎛⎭⎫1e ,+∞,单调递减区间是⎝⎛⎭⎫0,1e , f (x )极小值=f ⎝⎛⎭⎫1e =1e ln 1e =-1e ,f (x )无极大值. (2)证明:不妨设0<x 1<x 2, 要证f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<f ′⎝⎛⎭⎫x 1+x 22, 即证x 2ln x 2-x 1ln x 1x 2-x 1<ln x 1+x 22+1,即证x 2ln x 2-x 1ln x 1<x 2ln x 1+x 22-x 1ln x 1+x 22+x 2-x 1,即证x 2ln 2x 2x 1+x 2<x 1ln 2x 1x 1+x 2+x 2-x 1.将上式两边同时除以x 1,得x 2x 1ln 2²x 2x 11+x 2x 1<ln 21+x 2x 1+x 2x 1-1,令x 2x 1=t ,则t >1,即证t ln 2t 1+t <ln 21+t +t -1. 令g (t )=tl n2t 1+t -ln 21+t-t +1, 则g ′(t )=ln 2t 1+t +t ·1+t 2t ²2(1+t )2+1+t 2²2(1+t )2-1=ln 2t 1+t +1-t 1+t =ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t -1t +1-t -1t +1. 令t -1t +1=x (x >0),h (x )=ln(1+x )-x , 则h ′(x )=11+x -1=-x 1+x<0,所以h (x )在区间(0,+∞)上单调递减,所以h (x )<h (0)=0,即ln(1+x )-x <0,即g ′(t )=ln ⎝ ⎛⎭⎪⎫1+t -1t +1-t -1t +1<0恒成立,所以g (t )在区间(1,+∞)上是减函数,所以g (t )<g (1)=0, 即t ln2t 1+t <ln 21+t+t -1, 所以f (x 2)-f (x 1)x 2-x 1<f ′⎝⎛⎭⎫x 1+x 22. 16.解: (1)函数f (x )的定义域为(-∞,+∞),f ′(x )=e x -a .当a ≤0时,f ′(x )>0,所以f (x )在区间(-∞,+∞)上单调递增;当a >0时,若x ∈(-∞,ln a ),则f ′(x )<0,若x ∈(ln a ,+∞),则f ′(x )>0, 所以f (x )在区间(-∞,ln a )上单调递减,在区间(ln a ,+∞)上单调递增.综上可知,当a ≤0时,f (x )的单调递增区间为(-∞,+∞);当a >0时,f(x )的单调递减区间为(-∞,ln a ),单调递增区间为(ln a ,+∞).(2)由于a =1,所以(x -k )f ′(x )+x +1=(x -k )(e x -1)+x +1. 设g (x )=(x -k )(e x -1)+x +1,则g ′(x )=e x (x -k +1).(i)若k ≤1,则当x >0时,g ′(x )>0,所以g (x )在区间(0,+∞)上单调递增,而g (0)=1, 故当x >0时,g (x )>1>0,即有(x -k)f ′(x )+x +1>0恒成立.(ii)若k >1,则当x ∈(0,k -1)时,g ′(x )<0;当x ∈(k -1,+∞)时,g ′(x )>0.所以g (x )在区间(0,+∞)内的最小值为g (k -1)=k -e k -1+1.令h (k )=k -e k -1+1,则h ′(k )=1-e k -1,因为k >1,所以h ′(k )<0,故h (k )在区间(1,+∞)上单调递减.而h (2)>0,h (3)<0,所以当1<k ≤2时,h (k )>0,即g (k -1)>0,从而当x >0时,g (x )>0,即(x -k )f ′(x)+x +1>0恒成立;当k ≥3时,h (k )<0,即g (k -1)<0,故g (x )>0在区间(0,+∞)内不恒成立.综上所述,整数k 的最大值为2.专题限时集训(八)【基础演练】1.C [解析] y =sin x cos x =12sin 2x ,故其最小正周期为2π2=π.2.B [解析] 把函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6(x ∈R )的图像上所有的点向左平移π4个单位长度,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π4+π6=sin x +5π12(x ∈R )的图像,再把所得图像上各点的横坐标扩大到原来的2倍,得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫12x +5π12(x ∈R )的图像.3.C [解析] y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin ⎣⎡⎦⎤π2+⎝⎛⎭⎫2x +π3=sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π6,所以只需把函数y =sin 2x 的图像向左平移5π12个单位长度即可得到函数y =cos ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图像.4.-23 [解析] 由a ∥b ,可得-3sin θ=2cos θ,又易知cos θ≠0,所以tan θ=-23. 5.-13 [解析] 根据已知易得tan α=-2,所以tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=tan α+tanπ41-tan αtanπ4=-2+11+2=-13.【提升训练】6.B [解析] 由题知x B -x A =3=T2,所以T =6,x A =-1,y 轴左侧距离y 轴最近的最低点的横坐标为-4,所以f (x )的单调递增区间是[6k -4,6k -1](k ∈Z ).7.D [解析] 当0≤θ<π2时,d =2cos θ;当π2<θ<π时,d =2cos(π-θ)=-2cos θ.故选D .8.A [解析] 函数f (x )=sin(2x +φ)向左平移π6个单位得函数y =sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π6+φ的图像,又其为奇函数,故π3+φ=k π,k ∈Z ,解得φ=k π-π3,k ∈Z .又|φ|<π2,所以φ=-π3,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3.因为x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,所以sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3∈⎣⎡⎦⎤-32,1,易知当x =0时,f (x )min =-32.9.A [解析] 由f (x )=-f (x +π)知函数f (x )的周期为2π,所以ω=1.又f (0)=12,|φ|<π2,所以φ=π6,于是g (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫x +π6.当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,π6≤x +π6≤23π,所以-1≤g (x )≤3,所以g (x )的最大值与最小值之和为3-1.10.B [解析] 将f (x )=3sin 2x -cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6的图像向左平移m 个单位,得到函数g (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +2m -π6的图像,由题意得2³π6+2m -π6=k π+π2(k ∈Z ),即m =k π2+π6(k ∈Z ).又∵m >-π2,∴当k =-1时,m 取得最小值-π3. 11.12 [解析] 设OB =1,则PB =tan α,△OPB 的面积为12tan α,又扇形OAB 的面积为12α,所以12tan α=2³12α,所以αtan α=12.12.-22 [解析] g (x )=sin ⎣⎡⎦⎤3⎝⎛⎭⎫x -π3+π4=sin ⎝⎛⎭⎫3x -3π4,由π3≤x ≤2π3,得π4≤3x -3π4≤5π4,所以当3x -3π4=5π4,即x =23π时,g (x )取得最小值,且g (x )min =sin 5π4=-22. 13.-43 [解析] 由⎩⎨⎧sin α+3cos α=5,sin 2α+cos 2α=1, 解得⎩⎨⎧cos α=55,sin α=255或⎩⎨⎧cos α=255,sin α=-55,所以tan α=2或-12.当tan α=-12时,tan 2α=2³⎝⎛⎭⎫-121-14=-43;当tan α=2时,tan 2α=2³21-4=-43.故tan 2α=-43.14.解:(1)由已知易得f (x )=4sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3+1,∵π4≤x ≤π2,∴π6≤2x -π3≤2π3,∴3≤f (x )≤5, ∴f (x )max =5,f (x )nim =3.(2)∵当2k π+π2≤2x -π3≤2k π+32π,k ∈Z 时f (x )单调递减,而π6≤2x -π3≤2π3,∴f (x )的单调递减区间为⎣⎡⎦⎤5π12,π2.15.解:(1)∵f (x )=3sin 2x +cos 2x +1=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1,∴f ⎝⎛⎭⎫4π3=2sin ⎝⎛⎭⎫8π3+π6+1=2sin 5π6+1=2sin π6+1=2.(2)由(1)知f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1.∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴2x +π6∈⎣⎡⎦⎤π6,7π6,∴-12≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6≤1,∴0≤2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1≤3.故当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,函数f (x )的值域是[0,3].16.解:(1)由题意,得AB →=(sin θ-cos θ,-2sin θ), 当θ=2π3 时,sin θ-cos θ=sin 2π3-cos 2π3=1+32,-2sin θ=-2sin2π3=-62, 所以 AB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+32,-62.(2)因为AB →=(sin θ-cos θ,-2sin θ) , 所以|AB →|2=(sin θ-cos θ)2+(-2sin θ)2 =1-sin 2θ+2sin 2θ=1-sin 2θ+1-cos 2θ =2-2sin ⎝⎛⎭⎫2θ+π4.因为0≤θ≤π2,所以π4≤2θ+π4≤5π4,所以当2θ+π4=5π4时,|AB →|2取得最大值3,即当θ=π2时,|AB →|取得最大值3.专题限时集训(九)【基础演练】1.C [解析] 由AB sin C =AC sin B ,即3sin C =112,得sin C =32,所以C =120°(C =60°舍去).又B =30°,所以A =30°,所以S △ABC =12AB ²AC sin A =34.2.B [解析] 易知C =30°.由正弦定理得2sin 45°=csin 30°,所以c =1.3.B [解析] f (x )=sin 2x -12sin 2x -32cos 2x =12sin 2x -32 cos 2x =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π3,易知f (x )的最小值为-1.4.C [解析] sin 4θ+cos 4θ=(sin 2θ+cos 2θ)2-2sin 2θcos 2θ=1-12sin 22θ=1-12(1-cos 22θ)=1-12⎝⎛⎭⎫1-19=59. 5.π6 [解析] 由正弦定理及已知,得a 2+c 2-b 2=3ac ,∴a 2+c 2-b 22ac =32,即cosB =32,∴B =π6. 【提升训练】6.C [解析] cos 2⎝⎛⎭⎫α-π4=1+cos ⎝⎛⎭⎫2α-π22=1+sin 2α2=1+132=23.7.B [解析] 由题意得12CA ²CB ²sin π3π³12=334π,所以CA ·CB =3.在△AOB 中,由OA =OB =1,OA →²OB →=-12,得∠AOB =2π3,所以AB =3.由余弦定理得AB 2=CA 2+CB 2-2CA ²CB cos π3,即CA 2+CB 2=6,结合CA ·CB =3,得CA =CB =3,所以△ABC 为等边三角形.8.A [解析] 依题意得sin 2A -sin 2B =2sin A sin C -sin 2 C ,∴由正弦定理可得a 2-b 2=2ac -c 2,∴a 2+c 2-b 2=2ac ,∴cos B =a 2+c 2-b 22ac =22,∴B =π4.9.C [解析] 设内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则由已知条件可知bc cos A =7,a =6.根据余弦定理可得36=b 2+c 2-14,所以b 2+c 2=50,所以bc ≤25.S △ABC =12bc sin A=12bc 1-cos 2A =12bc 1-49(bc )2=12(bc )2-49≤12252-49=12,当且仅当b =c =5时等号成立,故所求最大值为12.10.A [解析] 由于G 为△ABC 的重心,所以GA →+GB →+GC →=0,即GC →=-GA →-GB →,所以⎝⎛⎭⎫a -33c GA →+⎝⎛⎭⎫b -33c GB →=0,所以a =b =33c ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =13c 2+c 2-13c22³33c ²c=32.又0<A <π,所以A =π6.11.-247 [解析] 因为α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,cos(π-α)=-45,所以sin α=-35,tan α =-34,所以tan 2α=2tan α1-tan 2α=-247. 12.11 [解析] △ABC 的面积S =12³3³43=233,又S =12AC ²BC ²sin C =34AC ²BC ,所 以AC ·BC =83.根据余弦定理有AB 2=AC 2+BC 2-2AC ·BC ·cos C =(AC +BC )2-3AC ·BC ,所以(AC +BC )2=3+3³83=11,所以AC +BC =11.13.2 [解析] 设△ABC 外接圆的半径为R ,则2R =BCsin 120°=a 2+b 2-2ab cos 120°32=(a +b )2-ab32≥4-⎝⎛⎭⎫a +b 2232=2,当且仅当a =b =1时等号成立.14.解:(1)由已知可得1+cos B =3sin B ,∴sin ⎝⎛⎭⎫B -π6=12.又0<B <π,∴B =π3,∴C =π-A -B =π4,∴c =b sin B ²sin C =63.(2)由(1)知B =π3,∴由余弦定理得b 2=a 2+c 2-2ac cos B .又a =2c ,∴c 2=13,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =36.15.解:(1)证明:∵a cos 2C 2+c cos 2A2=a ·1+cos C 2+c ·1+cos A 2=32b, 即a (1+cos C )+c (1+cos A )=3b ,∴由正弦定理可得sin A +sin A cos C +sin C +cos A sin C =3sin B , 即sin A +sin C +sin(A +C )=3sin B , ∴sin A +sin C =2sin B . ∴由正弦定理可得a +c =2b ,故a ,b ,c 成等差数列. (2)由B =60°,b =4及余弦定理得 42=a 2+c 2-2ac cos 60°, ∴(a +c )2-3ac =16. 又由(1)知a +c =2b ,∴有4b 2-3ac =16,即64-3ac =16, 解得ac =16,∴△ABC 的面积S =12ac sin B =12ac sin 60°=43.16. 解:(1)∵在Rt △COB 中,CB =3sin x ,OB =3cos x ,∴OA =DA tanπ6=CB tan π6=sin x ,AB =OB -OA =3cos x -sin x , ∴f (x )=AB ·BC =(3cos x -sin x )·3sin x =3sin x ²cos x - 3 sin 2x =32sin 2x -32(1-cos2x )=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-32,x ∈⎝⎛⎭⎫0,π3.(2)y =f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x +π4=3sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6-32+3sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x +π4+π6-32=3⎣⎡⎦⎤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π6- 3=6sin ⎝⎛⎭⎫2x +5π12-3.由0<x <π3,0<x +π4<π3,得0<x <π12,∴5π12<2x +5π12<7π12, ∴当2x +5π12=π2,即x =π24时,y max =6-3.专题限时集训(十)【基础演练】1.C [解析] 由a 5=a 1+4d =8,S 3=3a 1+3³22d =6,解得a 1=0,d =2,所以a 9=0+8³2=16.2.C [解析] 设数列{a n }的公比为q .易知a 5是a 2和a 8的等比中项,因此a 25=a 2a 8=1³64=64.又由于a 5a 2=q 3,所以a 5与a 2的符号可能相同,也可能不相同,因此a 5=±8.3.C [解析] 由a 3+a 4-a 5+a 6=8,得a 3+a 5=8,所以a 1+a 7=8,所以S 7=7³(a 1+a 7)2=28.4.B [解析] 在等差数列{a n }中,因为a 1+a 7+a 13=π,所以a 7=π3,所以a 2+a 12=2π3,所以tan(a 2+a 12)=-3.5.2 [解析] 由已知可得2(a n q 2-a n )=3a n q ,即2q 2-3q -2=0,解得q =2或q =-12.又a n +1>a n ,所以q =2.【提升训练】6.B [解析] 由a 2+a 4+a 9=24,得3a 1+12d =24,即a 1+4d =8,即a 5=8,所以S 9=a 1+a 92³9=9a 5=72.7.D [解析] 由S n +2-S n =36,得a n +2+a n +1=36,即a 1+(n +1)d +a 1+nd =36.又a 1=1,d =2,所以n =8.8.C [解析] 由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =2,2a 1q 2+a 1q 3=16,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-12,q =-4.又a n >0,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,q =2,∴a 5=a 1q 4=16. 9.B [解析] 当a n =2a n -1(n =2,3,4,…)时,若a 1=0,则该数列各项均为0,此时数列{a n }不是等比数列;反之,若数列{a n }是公比为2的等比数列,则一定有a n =2a n -1(n =2,3,4,…).故在数列{a n }中,“a n =2a n -1(n =2,3,4,…)”是“{a n }是公比为2的等比数列”的必要不充分条件.10.B [解析] 根据等比中项的概念,得a m +1a m -1=a 2m ,所以a 2m =2a m (m ≥2).又a m >0,所以a m =2.由于数列{a n }为等比数列,故a 1=2,即对任意正整数m ,a m =2.T 2k -1=2³22k -2=512,解得k =5.11.-20 [解析] 设数列{a n }的公差为d ,则依题意有⎩⎪⎨⎪⎧S 9=9a 1+36d =11,S 11=11a 1+55d =9,两式相减,得2a 1+19d =-2,∴S 20=20a 1+190d =-20.12.512 [解析] 由a 3a 4a 8=8,得a 31q 12=8,即a 1q 4=2,即a 5=2,所以T 9=a 1a 2…a 9=a 95=512.13.π2 [解析] 根据定积分的几何意义,得⎠⎛024-x 2d x =π,所以a 4+a 8=π,所以a 6(a 2+2a 6+a 10)=a 6a 2+2a 6a 6+a 6a 10=a 24+2a 4a 8+a 28=(a 4+a 8)2=π2.14.解:(1)证明:∵对任意正整数n ,有n ,a n ,S n 成等差数列, ∴2a n =n +S n (n ∈N *).又a n =S n -S n -1(n ≥2且n ∈N *),∴2(S n -S n -1)=n +S n ,即S n =2S n -1+n ,∴S n +n +2=2S n -1+2n +2,∴S n +n +2=2[S n -1+(n -1)+2],即S n +n +2S n -1+(n -1)+2=2(n ≥2且n ∈N *),∴{}S n +n +2为等比数列.(2)由(1)知{}S n +n +2是首项为S 1+3=a 1+3=4,公比为2的等比数列,∴S n +n +2=4³2n -1=2n +1. 又2a n =n +S n ,∴2a n +2=2n +1, ∴a n =2n -1.15.解:(1)当n =1时,a 1=1,3a n +1+2S n =3a 2+2a 1=3⇒a 2=13;当n ≥2时,3a n +1+2S n =3,3a n +2S n -1=3,两式相减可得3(a n +1-a n )+2(S n -S n -1)=0,即3a n +1-a n =0,即a n +1a n =13.故数列{a n }是首项为1,公比为13的等比数列,所以a n =⎝⎛⎭⎫13n -1.(2)因为∀n ∈N *,32k ≤S n 恒成立,且S n =32⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n ,即32k ≤32⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫13n , 所以k ≤1-⎝⎛⎭⎫13n.当n =1时,1-⎝⎛⎭⎫13n取得最小值23,所以k ≤23,故实数k 的最大值为23. 16.解:(1)设数列{a n }的公差为d (d ≠0). ∵a 1=2且a 2,a 4,a 8成等比数列,∴(3d +2)2=(d +2)(7d +2),解得d =2. 故a n =a 1+(n -1)d =2+2(n -1)=2n . (2)设c n =b n -(-1)n a n 的公比为q . ∵b 2=7,b 5=71,a n =2n ,∴c 2=b 2-a 2=7-4=3,c 5=b 5+a 5=71+10=81, ∴q 3=c 5c 2=813=27,解得q =3,∴c n =c 2²q n -2=3³3n -2=3n -1,即b n -(-1)n a n =3n -1,∴b n =3n -1+(-1)n 2n ,∴数列{b n }的前2n 项和为b 1+b 2+…+b 2n =(1+3+32+…+32n -1)+2[-1+2-3+4-…-(2n -1)+2n ]=1-32n 1-3+2n =9n 2+2n -12.专题限时集训(十一)【基础演练】1.B [解析] 因为等差数列{a n }的通项公式为a n =2n +1,所以S n =n 2+2n ,所以S nn=n+2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为3+4+5+…+12=75.2.B [解析] 根据等比数列的性质得a 5a 6+a 4a 7=2a 5a 6=18,所以a 5a 6=9,所以log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 10=log 3(a 1a 2…a 10)=log 3(a 5a 6)5=5 log 39=10 .3.C [解析] a 5+a 8+a 11=3a 1+21d =3(a 1+7d )=3a 8,而S 15=15a 8,所以S 15为定值.4.D [解析] 因为a n =1n (n +2)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +2,所以S 10=a 1+a 2+…+a 10=12⎝⎛⎭⎫1-13+12-14+…+110-112=121+12-111-112=175264.5.6 [解析] 设数列{a n }的公比为q ,因为a n >0,所以q >0.又a 1=1,a 3=4=a 1q 2=q 2,所以q =2.又S k =1-2k1-2=63,即2k =64,所以k =6.【提升训练】6.A [解析] 由S 35=S 3992,得a 36+a 37+…+a 3992=(a 36+a 3992)+(a 37+a 3991)+…+(a 2013+a 2015)+a 2014=2a 2014+2a 2014+…+2a 2014+a 2014=3957a 2014=0,所以a 2014=0,所以a ·b =2014+a n a 2014=2014.7.A [解析] 把P ,Q 的坐标代入一次函数f (x )的解析式得k =2,b =0,故f (x )=2x ,。
2024高中数学计算限时训练(解析版)
2024高中数学计算限时训练(解析版)计算预备知识1.关于平方112=121122=144132=169142=196152=225162=256172=289182=324 192=361202=4002.关于平方根2≈1.4143≈1.7325≈2.2366≈2.4507≈2.64610≈3.1623.关于立方根32≈1.26033≈1.44234≈1.58735≈1.71036≈1.81737≈1.91339≈2.080310≈2.1544.关于ππ≈3.14π2≈1.57π3≈1.05π4≈0.79π5≈0.63π6≈0.52πe≈22.465.关于ee≈2.718e2≈7.389e3≈20.086e≈1.6491e≈0.3681≈0.135eπ≈23.14e26.关于lnln2≈0.693ln3≈1.099ln5≈1.609ln7≈1.946ln10≈2.3037.关于三角函数sinπ5≈0.588sinπ8≈0.383cosπ5≈0.809cosπ8≈0.924tanπ5≈0.727tanπ8≈0.4148.关于loglg2≈0.301lg3≈0.477lg7≈0.8459.关于阶乘4!=245!=1206!=7207!=504010.关于双重根号3±22=2±14±23=3±17±43=2±38±27=7±1 11.关于三角度数sin15°=cos75°=6-24sin75°=cos15°=6+24tan15°=2-3tan75°=2+3初中内容(简单回顾初中的相关计算)训练1(建议用时:10分钟)1.当x>2时, |x-2|=2.若|m-n|=n-m, 且|m|=4,|n|=3, 则m+n=3.用科学记数法表示248000004.若x,y为有理数, 且|x+2|+(y-2)2=0, 则x+y=5.若|a+2|+(b-3)2=0, 则a b=6.用科学记数法表示0.000000217.若有理数x,y的乘积xy为正, 则|x|x+|y|y+|xy|xy的值为8.已知|x|=3,|y|=5, 且|y-x|=x-y, 则2x+y=9.已知代数式x-3y2的值是5 , 则代数式x-3y22-2x+6y2的值是10.关于x,y的单项式2m3x2y的次数是11.已知代数式a2+2a-2b-a2+3a+mb的值与b无关, 则m的值是12.若a,b互为倒数, m,n互为相反数, 则(m+n)2+2ab=13.-2πx3y5的系数是14.已知a-3b-4=0, 则代数式4+2a-6b的值为15.已知代数式x2+x+1的值是3 , 那么代数式5x2+5x+8的值是16.若a,b互为相反数, m,n互为倒数, 则a+b+2mn-3=17.单项式4πx2y49的系数为 , 次数为训练2(建议用时:10分钟)1.已知3a2x-3b与-12a5b4y+5是同类项,则|x+5y|等于2.多项式-2ab2+4a5b-1的项分别是,次数是3.已知多项式x2-3kxy-y2+6xy-8不含xy项, 则k的值是4.单项式πx2y37的系数是 , 次数是;多项式5x2y-3y2的次数是5.已知(a+1)2+|b-2|=0, 则a b+1的值等于6.当x=时,式子2x+56与x+114+x的值互为相反数.7.已知代数式5x-2的值与110互为倒数, 则x=8.某件商品, 按成本提高40%后标价, 又以8折优惠卖出, 结果仍可获利15元, 则这件商品的成本价为9.当x=时, 32x+1与x-3的值相等10.当代数式1-(3m-5)2有最大值时, 关于x的方程3m-4=3x+2的解为11.若方程4x-1=5与2-a-x3=0的解相同, 则a的值为=b, 则当b=1时方程的解为12.已知13x-213.已知关于x的一元一次方程x+2m=-1的解是x=m, 则m的值是14.已知x=1是方程3x-m=x+2n的一个解, 则整式m+2n+2020的值为15.当x=时,式子3-2x与2+x互为相反数16.若-4a m b3与3a2-m b n-1可以合并成一项,则m n的值是17.已知x=3是方程11-2x=ax-1的解,则a=18.已知一元一次方程(m-4)x+m2=16的解是x=0, 则m=19.要使关于x,y的多项式my3+3nx2y+2y3-x2y+y不含三次项, 则2m+3n的值为训练3(建议用时:10分钟)1.已知a m=3,a n=9, 则a3m-n=2.当a时, (a-2)0=13.已知2x+5y-5=0, 则4x⋅32y的值是4.已知2a=3,2b=5, 则22a+2a+b=5.若3x=10,3y=5, 则32x-y=6.已知3x÷9y=27, 则2020+2y-x的值为7.已知x+4y=1, 则2x⋅16y=8.计算:(-3)2021×13 2020=9.已知2x=3,2y=5, 则22x-y=2020×(1.5)2021=10.-2311.若2x+y=3, 则4x⋅2y=12.若5x=18,5y=3, 则5x-y==0, 则y x=13.若(x-2)2+y+1314.计算:(-1)0+13 -1=15.计算:a2⋅a4+-3a32-10a6=16.已知6m=2,6n=3, 则6m+n2=17.已知2x+3-2x=112, 则x的值为18.已知x-y=5,xy=2, 则x2+y2=19分解因式:-xy2+4x=20.已知m-n=3, 则m2-n2-6n=21.已知25x2+kxy+4y2是一个完全平方式, 则k的值是=22.若m+1m=3, 则m2+1m223.若x2-(m-3)x+4是一个完全平方式, 则m的值是训练4(建议用时:10分钟)1.已知关于x的二次三项式x2+2kx+16是一个完全平方式, 则实数k的值为2.分解因式:4x2-4y2=3.分解因式:3xy3-27x3y=4.分解因式:4(a+b)2-(a-b)2=5.若x2-ax+1(x-1)的展开式是关于x的三次二项式, 则常数a=6.已知x+1x=3, 且0<x<1, 则x-1x=7.若a2+6a+b2-4b+13=0, 则a b=8.若y2+py+q=(y+3)(y-2), 则-pq=9.(-2a)3⋅1-2a+a2=10.已知a+b=2,ab=-2, 则(a-2)(b-2)=11.已知方程组x+2y=k,2x+y=2的解满足x+y=2, 则k的平方根为12.已知2x+5y=3, 用含y的式子表示x, 则x=13.若单项式-3a2m+1b8与4a3m b5m+n是同类项, 则这两个单项式的和为14.若方程组x+y=4,2x-y=-1的解也是2x-ay=14的解, 则a=15.已知二元一次方程组2x+y=7,x+2y=8,则x-y=x+y=16.不等式2x-12-3≤0的非负整数解共有个17.已知不等式12x-3≥2x与不等式3x-a≤0的解集相同, 则a=18.解不等式2+3x≤3-5x, 则x19.不等式组-13x>2,5-x>3的解集为20.不等式组2x-3<1,1-x≤3的解集为训练5(建议用时:10分钟)1.已知直角三角形的两边长分别为3,5 , 且第三边是整数, 则第三边的长度为2.若三角形的三边长分别为a,b,c, 且|a-b|+a2+b2-c2=0, 则△ABC的形状为3.已知直角三角形两直角边a,b满足a+b=17,ab=60, 则此直角三角形斜边上的高为4.在直角坐标系中, 点A(2,-2)与点B(-2,1)之间的距离AB=5.在直角三角形中,其中两边的长度分别为3,4 , 则第三边的长度是6.在直角三角形ABC中, ∠C=90°,BC=12,CA=5,AB=7.若a、b为实数, 且(a+3)2+b-2=0, 则a b的值为8.11的整数部分是小数部分是9.已知实数x,y满足3x+4+y2-6y+9=0, 则-xy的算术平方根的平方根的相反数等于10.计算:|-5|+(2-1)0=11.计算:20+|1-2|=12.3-7的相反数是 , 绝对值等于3的数是13.116的平方根是14.-8的立方根是,16的平方根是15.19-35的整数部分为a, 小数部分为b, 则2a-b=16.若x-4+(y+3)2=0, 则x+y=17.已知a是64的立方根, 2b-3是a的平方根,则114a-4b的算术平方根为训练6(建议用时:10分钟)1.在第三象限内到x轴的距离为2 , 到y轴的距离为3的点的坐标为2.在平面直角坐标系中, 点A(-2,1)关于y轴的对称点A 的坐标是3.点P(-1,1)先向左平移2个单位长度, 再向上平移3个单位长度得点P1, 则点P1的坐标是4.在平面直角坐标系中, 点M(a,b)与点N(5,-3)关于x轴对称, 则ab的值是5.如果点P(m,1-2m)在第四象限,那么m的取值范围是6.点A(3,-2)关于x轴对称的点的坐标为 , 关于y轴对称的点的坐标为7.在平面直角坐标系中, 过点P(6,8)作PA⊥x轴, 垂足为A, 则PA的长为8.点P(-2,6)到x轴的距离是9.若点A(m+2,-3)与点B(-4,n+5)在二、四像限的角平分线上, 则m+n=10.已知点A(m,3)与点B(2,n)关于x轴对称, 则(m+n)2020的值为11.已知点P(2m,m-1), 当m=时, 点P在二、四象限的角平分线上12.点A(-7,9)关于y轴的对称点是13.如果(3a-3b+1)(3a-3b-1)=80, 且a>b, 那么a-b的值为14.已知1<x<5, 化简(x-1)2+|x-5|=15.已知a-1+|b-5|=0,则(a-b)2的值是16.若|x+1|+y-2=0, 则x2+y2的值为17.a,b是自然数,规定a∇b=3×a-b3, 则2∇17的值是训练7(建议用时:15分钟)1.若一组数据1,2,x,4的平均数是2 , 则这组数据的方差为2.有40个数据, 其中最大值为35 , 最小值为14 , 若取组距为4 , 则分成的组数是3.小明抛掷一枚质地均匀的硬币, 抛掷100次硬币,结果有55次正面朝上,那么朝上的频率为4.当m=时, 解分式方程x-5x-3=m3-x会出现增根5.若(x-y-2)2+|xy+3|=0, 则3xx-y+2x y-x÷1y的值是6.分式方程3x2-x +1=xx-1的解为7.若关于x的方程axx-2=4x-2+1无解,则a的值是8.化简:1x-1-1x2-x=9.计算2aa2-16-1a-4的结果是10.若m+n=3,mn=2, 则1m+1n=11.若关于x的分式方程2x-ax-2=12的解为非负数, 则a的取值范围是12.若一次函数y=(a-1)x+a-8的图象经过第一、三、四象限, 且关于y的分式方程y-5 1-y+3=ay-1有整数解, 则满足条件的整数a的值之和为13.若整数a使关于x的不等式组x-12<1+x3,5x-2≥x+a有且只有四个整数解, 且使关于y的方程y+ay-1+2a1-y=2的解为非负数, 则符合条件的所有整数a的和为14.若关于x的分式方程2x-ax-2=13的解为非负数, 则实数a的取值范围是15.已知关于x的分式方程2a+1x+1=a有解,则a的取值范围是16.若分式方程2xx-1-m-1x-1=1有增根,则m的值是训练8(建议用时:15分钟)1.已知5x+1(x-1)(x+2)=Ax-1+Bx+2, 则实数A+B=2.当分式21-3m的值为整数时, 整数m的值为3.解方程:3-2xx-1=-1x-1.4.若x=3-1, 则代数式x2+2x-3的值是5.已知等式|a-2021|+a-2022=a成立, 则a-20212的值为6.若m=20202021-1, 则m3-m2-2022m+2020=7.计算(5-2)2021(5+2)2022的结果是8.已知xy=2,x+y=4, 则x y+yx=9.若M=1ab-a b⋅ab, 其中a=3,b=2, 则M的值为10.如果y=x-2+4-2x-5,那么y的值是11.已知16-n是整数, 则自然数n所有可能的值为12.已知20n是整数,则满足条件的最小正整数n为13.若3+5的小数部分是a,3-5的小数部分是b, 则a+b=14.已知整数x,y满足x+3y=72, 则x+y的值是15.已知x=5-12,y=5+12, 则x2+y2+xy的值是16.已知4a+3b与b+12a-b+6都是最简二次根式且可以合并, 则a+b的值为17.已知m,n是正整数, 若2m+5n是整数, 则满足条件的有序数对(m,n)为18.已知4a+1是最简二次根式, 且它与54是同类二次根式, 则a=训练9(建议用时:15分钟)1.设x1,x2是方程5x2-3x-2=0的两个实数根, 则1x1+1x2的值为2.方程(x-1)(x+5)=3转化为一元二次方程的一般形式是3.已知关于x的方程x2+2kx-1=0有两个不相等的实数根, 则k的取值范围是4.如果α,β(α≠β)是一元二次方程x2+2x-1=0的两个根, 则α2+α-β的值是5.写出一个以-1为一个根的一元二次方程6.已知一元二次方程(a-1)x2+7ax+a2+3a-4=0有一个根为零, 则a的值为7.设m,n是一元二次方程x2+3x-7=0的两个根, 则m2+4m+n=8.已知一元二次方程x2+3x-4=0的两个根为x1,x2, 则x21+x1x2+x22=9.已知关于x的方程x2-6x+p=0的两个根是α,β, 且2α+3β=20, 则p=10.已知一个正六边形的边心距是3, 则它的面积为11.同一个圆的内接正方形和正三角形的内切圆半径比为12.以半径为1的⊙O的内接正三角形、正方形、正六边形的边心距为三边作三角形,则该三角形的面积是13.用一个圆心角为120°, 半径为9cm的扇形围成一个圆雉侧面, 则圆雉的高是cm.14.有一组数据:-1,a,-2,3,4,2, 它们的中位数是1 , 则这组数据的平均数是15.已知一组数据3,4,6,8,x的平均数是6 , 则这组数据的中位数是16.五个整数从小到大排列后, 其中位数是4 , 如果这组数据的唯一众数是6 , 那么这组数据可能的最大的和是17.小明用s2=110x1-32+x2-32+⋯+x10-32计算一组数据的方差,那么x1+x2+x3+⋯+x10=训练10(建议用时:15分钟)1.一个不透明的布袋里放有5个红球、3个黄球和2个黑球, 它们除颜色外其余都相同,则任意摸出一个球是黑球的概率是2.二次函数y=-x2-2x+3的图象上有两点A-7,y1,B-8,y2, 则y1y2. (填">"∗"或"=")3.若关于x的函数y=ax2+(a+2)x+(a+1)的图象与x轴只有一个公共点, 则实数a的值为4.把抛物线y=x2+1先向右平移3个单位长度, 再向下平移2个单位长度, 得到的抛物线为5.若抛物线y=ax2+bx+c经过点(-1,10), 则a-b+c=6.若二次函数y=ax2+bx-1(a≠0)的图象经过点(1,1), 则代数式1-a-b的值为7.若把二次函数y=x2-2x+3化为y=(x-m)2+k的形式, 其中m,k为常数, 则m+k=8.若抛物线y=-(x-m)(x-2-n)+m-2与抛物线y=x2-4x+5关于原点对称, 则m+n =9.已知△ABC∼△DEF, 且相似比为3:4,S△ABC=2cm2, 则S△DEF=cm210.在△ABC中, 点D,E分别在AB,AC上, 且DE⎳BC. 如果ADAB=35,DE=6, 那么BC=11.在△ABC中, 如果∠A,∠B满足|tan A-1|+cos B-122=0, 那么∠C=12.计算:sin230°+cos260°-tan245°=13.已知等腰三角形的两边长分别为5和8 , 则底角的余弦值为14.已知在△ABC中, ∠B=30°,∠C=45°,AB=4, 则BC的长为15.一个不透明的袋中放有4个红球和x个黄球,从中任意摸出一个恰为黄球的概率为34, 则x 的值为高中内容计算专题加强训练训练11对数运算(建议用时:5分钟)1.log312.log232 33.lg1004.lg0.0015.lg1100006.log1101007.ln e8.log31279.log12410.lg0.1211.lg310012.ln1e13.log214 214.log13915.写出高中阶段学过的对数运算公式.训练12指数运算(建议用时:13分钟)1.化简:56a 13b -2⋅-3a -12b -1 ÷4a 23⋅b -3 12(a >0,b >0).2.化简:a 3b 23ab 2a 14b 12 4a -13b 13(a >0,b >0).3.已知x 12+x -12=3, 求x 32+x -32+2x 2+x -2+3的值.4.已知a 2x=2+1, 求a 3x +a -3x a x +a -x 的值.5.x -1x 23+x 13+1+x +1x 13+1-x -x 13x 13-1.6.a 3+a -3 a 3-a -3a 4+a -4+1 a -a -1 +a 21+a -4 -2a -a -1.训练13指对运算(建议用时:5分钟)这个训练考查对数的相关计算, 要记住什么是指对互换、对数恒等变形、换底公式、对数运算公式,还有就是幂的运算.1.823-log 2510 -1+4log 23+4lg 22-4lg2+1.2.20222023 0+80.25⋅42+(32⋅3)6--23 23⋅49 -13-1.3.4(3-π)4+(0.008)-13-(0.25)12×12 -4.4.12lg 3249-43lg 8+lg 245+21+log 23.训练14错位相减(建议用时:20分钟)1.求b n =(2n -1)2n 的前n 项和.2.求b n=n22n-1的前n项和.3.求c n=(2n-1)4n-1的前n项和.4.求b n=(2n-1)13 n-1的前n项和.+2n的前n项和.5.求b n=n+14n训练15求值域(建议用时:20分钟)下列题目涉及了高中阶段不少求值域的方法, 要学会看到什么式子大概清楚使用什么方法或者说哪些方法来求解, 比如看到y=x-3+5-x就知道可以使用平方法来求解.1.y=5x-14x+2,x∈[-3,-1]..2.y=x2+2x2+13.y=2x+1-2x.4.y=x+4+9-x2..5.y=2x2+4x-7x2+2x+36.y=log3x+log x3-1.7.y=(x+3)2+16+(x-5)2+4.8.y=sin x+2cos x-2.9.y=ln x-x.训练16含参一元二次不等式(建议用时:20分钟)1.解不等式ax2>1.2.解不等式2ax2-(a+2)x+1>0(a≠0,a≠2).3.解不等式ax2+(a+2)x+1>0(a≠0).4.解不等式x2+ax+1<0.训练17解三角形周长(建议用时:20分钟)1.若A=π3,a=3, 求△ABC周长的取值范围.建议使用两种方法来解决:法一:余弦定理+不等式+三角形三边关系.法二:正弦定理+辅助角公式.2.若A=π3,a=3, 求锐角△ABC周长的取值范围.3.在△ABC中, B=π3, 若a+c=1, 求b的取值范围.训练18解三角形面积(建议用时:20分钟)1.若A=π3,a=3, 求S△ABC的最大值.建议使用两种方法来解决:法一:余弦定理+不等式.法二:正弦定理+辅助角公式十三角形面积公式.2.若A=π3,a=2, 求锐角△ABC面积的取值范围.3.在平面四边形ABCD中, AD=2,CD=4,△ABC为等边三角形, 求三角形BCD面积的最大值.训练19数列存在性(建议用时:20分钟)在新高考的模式下, 原本的数列压轴题被调整到了解答题的前两题,但是得分率并不乐观, 接下来的几篇训练着重练习数列中的存在性、奇偶项、绝对值、不等式(放缩)等问题.1.已知等差数列a n=2n-1, 求m,k m,k∈N∗的值, 使得a m+a m+1+a m+2+⋯+a m+k=65.2.已知等差数列a n=2n-7, 试求所有的正整数m, 使得a m a m+1a m+2为数列a n中的项.3.已知数列a n=1n(n+1), 问:是否存在正整数m,k, 使1akS k=1a m+19成立?若存在, 求出m,k的值;若不存在, 请说明理由.4.已知数列a n=3n,b n=2n-1, 数列b n的前n项和为T n, 问:是否存在正整数m,n,r, 使得T n=a m+r⋅b n成立?如果存在, 请求出m,n,r的关系式;如果不存在, 请说明理由.训练20数列奇偶项(建议用时:20分钟)常见的奇偶项问题(1)a n+a n+1=f(n)或a n⋅a n+1=f(n)类型;(2)(-1)n类型;(3)a2n,a2n-1类型.1已知数列a n满足a n+1+a n=11-n+(-1)n, 且0<a6<1. 记数列a n的前n项和为S n, 求当S n取最大值时n的值.2.已知数列a n满足a1=1,a n+1=12a n+n-1,n为奇数a n-2n,n为偶数记bn-a2n,求数列a n的通项公式.3.设S n为数列a n的前n项和, S n=(-1)n a n-12n,n∈N∗, 求数列a n的通项公式.4.已知等差数列a n=2n-1, 令b n=(-1)n-14na n a n+1, 求数列b n的前n项和T n.训练21数列绝对值(建议用时:20分钟)求数列绝对值的前n项和T n的一般步骤为:(1)求出数列的通项公式;(2)令a n≥0或a n≤0, 求出n的临界值m;(3)若等差数列的项先负后正, 则:T n=-S n,n≤m, -2S m+S n,n>m(4)若等差数列的项先正后负,则:T n=S n,n≤m, 2S m-S n,n>m.1.已知数列a n=53-3n, 求数列a n的前n项和T n.2.已知数列a n=2n-4n, 求数列a n的前n项和S n.3.已知数列a n=sin nπ6-34, 记数列a n 的前n项和为S n, 求S2021.训练22数列不等式(建议用时:20分钟)在学习裂项时我们遇到了数列不等式, 后来随着难度的加大, 各式各样的不等式出现, 比如:12+13+14+⋯+1n=ni=21i<ln n(n≥2)同时这类不等式还会和放缩联系在一起,即:1 n2=44n2<44n2-1=212n-1-12n+1,1n+2<n+2-n类似于这样的还有很多,在此就不一一列举了.1.已知数列a n=12 n-1,数列a n 的前n项和为T n,令b1=a1,b n=T n-1n+ 1+12+13+⋯+1n ⋅a n(n≥2), 求证:数列b n 的前n项和S n满足S n<2+2ln n.2.已知数列a n=2n-1的前n项和为S n, 设b n=1a n S n , 数列b n的前n项和为T n, 求证:T n<323.已知数列a n=3n-1,b n=2n-1, 求证:对任意的n∈N∗且n≥2, 有1a2-b2+1a3-b3+⋯+1a n-b n<32训练23导数单调性(建议用时:20分钟)1.讨论函数f (x )=ln x +ax x +1的单调性.2.已知函数f (x )=(ax +1)e x , 其中a ∈R 且a 为常数, 讨论函数f (x )的单调性.3.函数f (x )=xe x -ax 2-2ax +2a 2-a , 其中a ∈R , 讨论f (x )的单调性.训练24圆锥计算化简求值(建议用时:11分钟)这个训练主要考查学生在圆锥曲线上面的计算能力,一方面考查能否化简到底,另一方面考查能否对最后的式子进行求最值计算.1.已知1212-k 2k +22k 2+2k +4+1+12-k 2+2k +4-4-1 =0, 求k 的值.2.求24k 1+2k 2+-16k -44k 2-61+2k 224k 1+2k 2+-48k +124k 2-61+2k 2.3.求1+k 2⋅-12k 21+3k 2 2-4×12k 2-61+3k 2.4.已知12⋅21+k 21+k 2 64k 21+2k 22-241+2k 2 =225, 求k 的值.训练25联立后的韦达与判别式(建议用时:15分钟)1.写出Δ以及韦达式子:y2=8x,y=kx+b.2.写出Δ以及韦达式子:y=kx+2, x28+y22=1.3.写出Δ以及韦达式子:y=kx+m, x26+y2=1.4.写出Δ以及韦达式子:y=k(x-1)+2, x23+y2=1.(建议用时:20分钟)1.已知y=32(x-1),x24+y23=1,求y1-y2的值.2.已知x24+y2=1,x=my+3,m≠0, 两交点分别为M,N, 原点到直线的距离为d, 求当|MN|⋅d取得最大值时直线的方程.3.已知x=my-1,x24+y23=1,若y1-y2=1227, 求m的值.4.已知y=x+b,y2=4x,若y1x1+2+y2x2+2=0, 则求其直线方程.(建议用时:20分钟)1.化简(x+1)2+(y+4)2(x-a)2+(y-2a+2)2=λ(λ>0,λ≠1)之后为(x-2)2+(y-2)2=10, 求a,λ.2.已知直线x=ky+m与圆x2+y2=1联立得1+k2y2+2kmy+m2-1=0, 且k2+m=0, 若x1x2+y1y2=0, 求m,k.3.已知R=t2+16-2, 求y=t+R3-t-R31+t+R3⋅t-R3的最大值.4.已知直线y=kx+1与圆(x-2)2+(y-3)2=1相交, 若x1x2+y1y2=12, 求k.(建议用时:20分钟)1.当λ≠1时, 把(x+1)2+y2(x-1)2+y2=λ化简成圆的标准方程的形式.2.当k>0,k≠1时, 把x2+y2(x-a)2+y2=k化简成圆的标准方程的形式.3.已知0<m2<13, 求41-3m21+m2⋅6m2+11-3m2的取值范围.4.使用两种方式求S△ABC=121+k23+4k24+3k2的最小值.(建议用时:20分钟)1.已知x22+y2=1,x=my+1,且t≠1, 若要使y1x1-ty2x2-t是定值, 求t的值.2.已知x24-y25=1,x=my+3,若k1=y1x1+2,k2=y2x2-2, 求k1k2的值.3.已知x=ty+p2,y2=2px,求k1+k2=y1-px1+p2+y2-px2+p2的值.4.已知y=kx+m,x2+2y2=2,若x1x2+y1-1y2-1=0, 求m的值.1.已知圆(x +1)2+(y -2)2=20与过点B (-2,0)的动直线l 相交于M ,N 两点, 当|MN |=219时,求直线l 的方程.2.已知圆C :x 2+y 2-8y +12=0, 直线l :ax +y +2a =0, 当直线l 与圆C 相交于A ,B 两点,且|AB |=22时,求直线l 的方程.3.已知圆C :x 2+(y +1)2=4, 过点P (0,2)的直线l 与圆相交于不同的两点A ,B .(1)若OA ⋅OB =1, 求直线l 的方程.(2)判断PA ⋅PB 是否为定值. 若是, 求出这个定值;若不是, 请说明理由.4.已知圆C :(x +3)2+(y -3)2=4, 一动直线l 过点P (-4,0)且与圆C 相交于A ,B 两点, Q 是AB 的中点, 直线l 与直线m :x +3y +6=0相交于点E .(1)当|AB |=23时,求直线l 的方程.(2)判断PQ ⋅PE 的值是否与直线l 的倾斜角有关. 若无关, 请求出其值;若有关, 请说明理由.1.已知两点A (0,3),B (-4,0), 若P 是圆x 2+y 2-2y =0上的动点,求△ABP 面积的最大值.2.已知P (m ,n )是函数y =-x 2-2x 图象上的动点,求|4m +3n -21|的最小值.3.已知圆C :(x -1)2+(y -2)2=2, 点P (2,-1), 过P 点作圆C 的切线PA ,PB ,A ,B 为切点.求:(1)PA ,PB 所在直线的方程;(2)切线长|PA |.4.已知圆C 经过坐标原点, 且与直线x -y +2=0相切, 切点为A (2,4).(1)求圆C 的方程;(2)若斜率为-1的直线l 与圆C 相交于不同的两点M ,N , 求AM ⋅AN 的取值范围.1.已知直线l:x+3y-4=0, 圆C的圆心在x轴的负半轴上,半径为3, 且圆心C到直线l的距离为310 5.(1)求圆C的方程;(2)由直线l上一点Q作圆C的两条切线, 切点分别为M,N, 若∠MQN=120°, 求点Q的坐标.2.已知圆C:(x-3)2+(y-4)2=4, 直线l1过定点A(1,0).(1)若l1与圆相切, 求l1的方程;(2)若l1与圆相交于P,Q两点, 线段PQ的中点为M,l1与l2:x+2y+2=0的交点为N, 求证:|AM|⋅|AN|为定值.3.已知圆C的圆心在x轴上, 且与直线4x-3y-2=0相切于点-25,-65.(1)求圆C的方程;(2)经过点P(1,0)作斜率不为0的直线l与圆C相交于A,B两点, 若直线OA,OB的斜率之和等于8 , 求直线l的方程.4.已知P是直线3x+4y+8=0上的动点, PA,PB是圆C:x2+y2-2x-2y+1=0的两条切线, A,B是切点.(1)求四边形PACB面积的最小值.(2)直线上是否存在点P, 使∠BPA=60°?若存在, 求出点P的坐标;若不存在, 说明理由.训练33解析解答(4)(建议用时:25分钟)1.已知直线l:y=2x+m和椭圆C:x24+y2=1,m为何值时, 直线l被椭圆C所截的弦长为20172.已知椭圆x23+y22=1(a>b>0), 过左焦点F1的斜率为1的直线与椭圆分别交于A,B两点,求|AB|.3.已知点A(0,-1)在椭圆C:x23+y2=1上, 设直线l:y=k(x-1)(其中k≠1 与椭圆C交于E,F两点, 直线AE,AF分别交直线x=3于点M,N. 当△AMN的面积为33时, 求k 的值.4.已知F是抛物线x2=4y的焦点,过点F的直线与曲线C交于A,B两点, Q(-2,-1), 记直线QA,QB的斜率分别为k1,k2, 求证:1k1+1k2为定值.训练34解析解答(建议用时:25分钟)1.已知椭圆C:x24+y2=1, 直线l:y=x+m与椭圆C交于A,B两点, P为椭圆的上顶点, 且|PA|=|PB|, 求m的值.2.已知椭圆E:x24+y22=1, 设直线y=kx-2被椭圆C截得的弦长为83, 求k的值.3.已知F 为椭圆x 22+y 2=1的左焦点, 设直线l 同时与椭圆和抛物线y 2=4x 各恰有一个公共交点,求直线l 的方程.4.已知抛物线x 2=4y 的焦点为F , 过点F 的直线l 交抛物线于P ,Q 两点, 交直线y =-1于点R , 求RP ⋅RQ 的最小值.训练35解析解答(6)(建议用时:25分钟)1.已知椭圆C :x 24+y 22=1, 点A (0,1), 若点B 在椭圆C 上, 求线段AB 长度的最大值.2.已知椭圆C :x 26+y 23=1, 直线y =x +1与椭圆交于A ,B 两点, 求AB 中点的坐标和AB 的长度.3.已知椭圆M :x 23+y 2=1, 直线l 与椭圆M 有两个不同的交点A ,B , 设直线l 的方程为y =x +m , 先用m 表示|AB |, 再求其最大值.4.已知抛物线y2=6x的弦AB经过点P(4,2), 且OA⊥OB(O为坐标原点), 求弦AB的长.训练36复合求导(1)(建议用时:3分钟)本训练考查复合函数求导, 这在一些导数压轴题中可能会出现..1.求x-1e x.2.求-34ln x+1+x23.求y=ln2x+1-1的导数.4.求y=cos(-2x)+32x+1的导数.训练37复合求导(2)(建议用时:6分钟)求下列函数的导数.1.y=ln x+1+x22.y=e x+1e x-13.y=2x sin(2x+5)4.y=3x e x-2x+e5.y=ln xx2+16.y=x2(2x+1)37.y=e-x sin2x训练38二面角求解(建议用时:10分钟)1.两平面的法向量为n1=(0,1,-2),n2=(-1,1,-2), 设二面角的平面角为α, 且为锐角, 则求二面角的大小.2.两平面的法向量为n1=(1,0,1),n2=(1,1,1), 求两平面所成锐二面角α的余弦值.3.一个平面的法向量n1=(x,y,z)满足方程组2x+y-z=0,x+2y-z=0,另一个平面的法向量n2=(0,2,0), 求两平面所成锐二面角α的余弦值.4.一个平面的法向量n1=x1,y1,z1满足方程组-x1+12z1=0,-y1+12z1=0,另一个平面的法向量n2=x2,y2,z2满足方程组2x2+2y2-2z2=0,2y2-2z2=0,求两平面所成锐二面角α的大小.训练39卡方计算(1)(建议用时:6分钟)本训练主要考查独立性检验的计算,附表: (1)独立性检验统计量K2值的计算公式:K2=n(ad-bc)2(a+b)(c+d)(a+c)(b+d),n=a+b+c+d(2)独立性检验临界值表:PK2≥k00.150.100.050.0250.010.0050.001k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.6357.87910.828 1.列联表如下,计算K2:成绩优良人数成绩非优良人数总计男生92130女生11920总计203050数学成绩优秀数学成绩不优秀合计物理成绩优秀527物理成绩不优秀11213合计614204.列联表如下,计算K2:[0,150](150,475] [0,75]6416(75,115]1010训练40卡方计算(2)(建议用时:10分钟)1.列联表如下, 计算K2:甲有机肥料乙有机肥料合计质量优等603090质量非优等4070110合计100100200选择物理不选择物理合计男451560女202040合计65351003.列联表如下, 计算K2:视力正常视力不正常总计男生6040100女生401050总计100501504.列联表如下, 计算K2:女性男性合计直播电商用户8040120非直播电商用户404080合计12080200满意不满意合计工薪族403070非工薪族401050合计8040120训练41线性回归计算(1)(建议用时13分钟)本训练考查的是线性回归方程的相关计算, 参考公式:b=ni=1x i-xy i-yni=1x i-x2=ni=1x i y i-nx yni=1x2i-nx 2,a=y -bx ,y=bx+ar=ni=1x i-xy i-yni=1x i-x2ni=1y i-y2=ni=1x i y i-xxyni=1x2i-nx 2ni=1y2i-ny 21,某餐厅查阅了最近5次食品交易会参会人数x(万人)与餐厅所用原材料数量y(袋), 得到如下统计表:第一次第二次第三次第四次第五次参会人数x/万人13981012原材料y/袋3223182428根据所给5组数据,求出y关于x的线性回归方程.2.某连锁经营公司旗下的5个零售店某月的销售额和利润额如下表:商店名称A B C D E销售额x/千35679万元利润额y/百23345万元用最小二乘法计算利润额y关于销售额x的线性回归方程.3.某企业坚持以市场需求为导向, 合理配置生产资源, 不断改革、探索销售模式. 下表是该企业每月生产的一种核心产品的产量x(件)与相应的生产总成本y(万元)的五组对照数据:产量x/件12345生产总成本y3781012 /万元试求y与x的相关系数r, 并利用相关系数r说明y与x是否具有较强的线性相关关系(若|r|>0.75, 则线性相关程度很高, 可用线性回归模型拟合).训练42线性回归计算(2)(建议用时13分钟)1某专营店统计了近五年来该店的创收利润y(单位:万元)与时间t i(单位:年)的相关数据,列表如下:t i12345y i 2.4 2.7 4.1 6.47.9依据表中给出的数据, 是否可用线性回归模型拟合y与t的关系?请计算相关系数r并加以说明(计算结果精确到0.01, 若|r|>0. 8 , 则认为y与t高度相关, 可用线性回归模型拟合y 与t的关系).2某部门统计了某网红景点在2022年3月至7月的旅游收人y(单位:万元), 得到以下数据:月份x34567旅游收人y1012111220根据表中所给数据, 用相关系数r加以判断, 是否可用线性回归模型拟合y与x的关系?若可以,求出y关于x的线性回归方程;若不可以,请说明理由.3某汽车4S店关于某品牌汽车的使用年限x(年)和所支出的维修费用y(千元)有如下的统计资料:x23456y 2.0 3.5 6.0 6.57.0试求y关于x的线性回归方程.训练43期望求解(1)(建议用时:12分钟) 1.求期望值.P(X=0)=C02C23C25=P(X=1)=C12C13C25=P(X=2)=C22C03C25=2.求期望值.P(X=0)=C36C310=P(X=1)=C26C14C310=P(X=2)=C16C24C310=P(X=3)=C34C310=3.求分布列Y的期望值, 已知Y=5X,X的可能取值为0,1,2,3,4, 且X∼B4,34.(1)P(X=0)=C0434 014 4=(2)P(X=1)=C1434 114 3=(3)P(X=2)=C2434 214 2=(4)P(X=3)=C3434 314 1=(5)P(X=4)=C4434 414 0=训练44期望求解(2)(建议用时:12分钟)1随机变量ξ的可能取值为0,1,2,3,4.P (ξ=0)=1-34 21-232=P (ξ=1)=C 1234 1-34 1-23 2+C 1223 1-23 1-34 2=P (ξ=2)=34 21-23 2+1-34 223 2+C 12231-23 C 1234 1-34 =P (ξ=3)=34 2C 1223 1-23 +C 1234 1-34 23 2=P (ξ=4)=34223 2=求随机变量ξ的期望值.2随机变量X 的可能取值为2,3,4,5.P (X =2)=C 12C 22+C 22C 12C 310=P (X =3)=C 12C 24+C 22C 14C 310=P (X =4)=C 12C 26+C 22C 16C 310=P (X =5)=C 12C 28+C 22C 18C 310=求随机变量X 的期望值.(建议用时:20分钟)1.C r 12⋅212-r ≥C r -112⋅213-r ,C r 12⋅212-r ≥C r +112⋅211-r ,为整数, 则r =2.(-2)r C r 8≥(-2)r +2C r +28,(-2)r C r 8≥(-2)-2C r -28,为偶数, 则r =3.设m ,n ∈N ∗,m ≤n , 求证:C m +1n +1=n +1m +1C mn.4.用二项式定理证明:3n >2n 2+1n ≥3,n ∈N ∗ .(建议用时:20分钟)1.求r的取值范围:C r7⋅2r≥C r-17⋅2r-1,C r7⋅2r≥C r+17⋅2r+1 .2.求r的取值范围:C r8⋅2r≥C r+18⋅2r+1, C r8⋅2r≥C r-18⋅2r-1.3.求k的取值范围:C k1012 k≥C k-11012 k-1, C k1012 k≥C k+11012 k+1.4.展开:x-12x6=。
新课标高考数学一轮复习限时训练1(含答案)
高三数学(理科) 1 / 5限时训练(一)1、已知集合{}21A x x x =><-或,{}B x a x b =≤≤。
A B R = ,A B = {}24x x <≤,则b a 的值为.2、下列命题: ①2log log 22x x +≥成立的充要条件是1x >;②“若0a b >>且0c <,则c c a b>”的逆否命题是真命题; ③命题“x R ∀∈,n N *∃∈,使得2n x < 不成立”的否定形式是“x R ∃∈,n N *∀∈,使得2n x ≥成立”;④若[]1,1x ∀∈-,不等式212x x x m -+>+均成立,则(),1m ∈-∞-;若[]1,1x ∃∈-,使得不等式212x x x m -+>+成立,则(),5m ∈-∞。
其中真命题是 。
3、已知函数()()35121a x x f x a x x ⎧-+≤⎪=⎨>⎪⎩。
①当4a =时,求解不等式()1f x >;②若()f x 在R 上单调递减,求实数a 的取值范围4、已知函数()1f x +为偶函数,当(),1x ∈-∞时,函数()f x 单调递减,设12a f ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,()1b f =-,()2c f =,则a 、b 、c 大小关系为。
高三数学(理科) 2 / 55、定义在R 上的偶函数()f x 在[)0,+∞上单增,则方程()()23f x f x =-的所有实数根的和为 。
6、已知()f x 是定义在R 上的奇函数,对任意实数x 都有()()2f x f x +=-,当[]0,2x ∈时()22f x x x =-,则()()()()()0+12+32018f f f f f +++= 。
7、已知()f x 为定义在R 上的偶函数,且在区间(),0-∞上单调递增。
若实数a 满足()(12a f f ->,试求实数a 的取值范围。
备战2022年高考数学寒假选择题+填空题精准限时训练 1(新高考版)(原卷版)
D. 13 或 9 44
二、多选题(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 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 5 分,部分选对的得 2 分,有选错的得 0 分.)
9.(2021·海南华侨中学高二阶段练习)关于方程 x2 y2 1(m 3 且 m 11) 所对应的图形,下列说 m 3 11 m
,则 A B (
)
A.x 2 x 2
B.x 2 x 2
C.x 1 x 2
D.x 1 x 2
2.(2021·广东汕头·高三期末)已知 i 为虚数单位,复数 z 满足: x(1 i) 4 3i ,则 z =( )
A. 7 i 2
B. 7 i 2
C. 1 i 2
D. 1 i 2
a1 42 ,则下列结论中正确的是( A. a0 6
n
C. ai 1092 i0
) B. an1 192
n
D. 1iiai 6 i 1
三、填空题:(本题共 4 小题,每小题 5 分,共 20 分,其中第 16 题第一空 2 分,第二空 3 分。)
13.(2021·河北沧州·高三阶段练习)已知点 A(1, 2) , B(x, y)(6 y 2) 都在抛物线 C : y2 2 px( p 0)
A. 4
B. 8
C. 32 3
D.16
5.(2021·内蒙古·赤峰二中高三阶段练习(理))随着网络技术的发达,电子支付变得愈发流行,若电
子支付只包含微信支付和支付宝支付两种.若某群体中的成员只用现金支付的概率为 0.45,既用现金支付也
用非现金支付的概率为 0.15,则不用现金支付的概率为
A.0.3
B
,点
P
专题04 立体几何-【李金柱梳理】冲刺2023年高考数学大题突破+限时集训(新高考专用)解析版1
专题04立体几何题型简介立体几何一般作为全国卷第20题21题.重点题型主要是1体积问题及表面积问题2线面距离及线面角问题3二面角问题4空间几何综合问题典例在线题型一:体积及表面积问题1.在如图所示的多面体ABCDE 中,⊥AE 平面ABC ,AE CD ∥,22AE CD ==,3CA CB ==,25AB =.(1)证明:平面ABE ⊥平面BDE ;(2)求多面体ABCDE 的体积.【答案】(1)证明见解析(2)25解(1)证明:设AB ,BE 的中点分别为F ,G ,连接CF ,FG ,DG ,则FG AE ∥,且12FG AE =,又CD AE ∥,且12CD AE =,所以FG CD ∥,且FG CD =,所以四边形CFGD 为平行四边形,所以∥CF DG .因为⊥AE 平面ABC ,CF ⊂平面ABC ,所以AE CF ⊥,所以AE DG ⊥,因为CA CB =,F 为AB 的中点,所以CF AB ⊥,所以DG AB ⊥,又AB ,AE ⊂平面ABE ,且AB AE A = ,所以DG ⊥平面ABE ,又DG ⊂平面BDE ,所以平面ABE ⊥平面BDE .(2)由(1)得CF AB ⊥,CF AE ⊥,且AB ,AE ⊂平面ABE ,AB AE A = ,所以CF ⊥平面ABE ,又因为3CA CB ==,25AB =,F 为AB 的中点,所以2CF =.因为CD AE ∥,AE ⊂平面ABE ,CD ⊄平面ABE ,所以CD ∥平面ABE ,所以点D 到平面ABE 的距离等于点C 到平面ABE 的距离CF .因为⊥AE 平面ABC ,AC ,BC ⊂平面ABC ,所以AE AC ⊥,AE BC ⊥,又CD AE ∥,所以CD AC ⊥,CD BC ⊥,又AC ,BC ⊂平面ABC ,且AC BC C = ,所以CD ⊥平面ABC ,连接AD ,多面体ABCDE 的体积V 等于三棱锥D ABC -的体积与三棱锥D ABE -的体积之和,而11252521323D ABC V -=⨯⨯⨯⨯=,11452522323D ABE V -=⨯⨯⨯⨯=,所以多面体ABCDE 的体积25452533V =+=.变式训练1.如图①,在平面四边形ABCD 中,2AB AD ==,2BC CD ==,60BAD ∠=.将BCD △沿着BD 折叠,使得点C 到达点C '的位置,且二面角A BD C '--为直二面角,如图②.已知,,P G F 分别是,,AC AD AB'的中点,E 是棱AB 上的点,且C E '与平面ABD 所成角的正切值为3.(1)证明:平面//PGF 平面C DB ';(2)求四棱锥P GFED -的体积.【答案】(1)证明见解析解(1),,P G F 分别为,,AC AD AB '的中点,//PG C D '∴,//PF BC ',,PG PF ⊄ 平面C DB ',,C D BC ''⊂平面C DB ',//PG ∴平面C DB ',//PF 平面C DB ',又PG PF P ⋂=,,PG PF ⊂平面PGF ,∴平面//PGF 平面C DB '.(2)取BD 的中点M ,连接,C M EM ',2AB AD == ,60BAD ∠= ,ABD ∴ 为等边三角形,2BD ∴=,又BC C D ''==222BC C D BD ''∴+=,C DB '∴ 为等腰直角三角形,112C M BD '∴==,C M BD '⊥; 二面角A BD C '--是直二面角,即平面C DB '⊥平面ABD ,平面C DB '⋂平面ABD BD =,C M '⊂平面C DB ',C M '∴⊥平面ABD ,C EM '∴∠即为C E '与平面ABD所成角,1tan 3C M C EM EM EM ''∴∠===,解得:2EM =;在EMB △中,由余弦定理得:2222cos60EM BM BE BM BE =+-⋅ ,即2314BE BE =+-,解得:12BE =,E ∴为线段AB 上靠近点B 的四等分点,111442ABD AGF BDE ABD ABD ABD ABDGFED S S S S S S S S ∴=--=--=四边形211222=⨯⨯⨯111113232P GFED GFED V S C M -'∴=⨯⨯=⨯=四棱锥四边形题型二:线面距离及线面角问题.如图,在多面体ABCDE 中,已知ABC ,ACD ,BCE 均为等边三角形,平面ACD ⊥平面ABC ,平面BCE ⊥平面ABC ,H 为AB的中点.(1)判断DE 与平面ABC 的位置关系,并加以证明;(2)求直线DH 与平面ACE 所成角的正弦值.【答案】(1)DE ∥平面ABC ,证明见解析;(2)155【详解】(1)DE ∥平面ABC ,理由如下:分别取,AC BC 的中点,O P ,连接,,DO EP OP ,因为AD CD =,所以DO AC ⊥,又平面ACD ⊥平面ABC ,平面ACD 平面ABC AC =,DO ⊂平面ACD ,所以DO ⊥平面ABC ,同理EP ⊥平面ABC ,所以EP DO ∥,又因为,ACD BCE 是全等的正三角形,所以EP DO =,所以四边形DOPE 是平行四边形,所以DE OP ∥,因为ED ⊄平面ABC ,OP ⊂平面ABC ,所以ED ∥平面ABC ;(2)连接BO ,则易知BO ⊥平面ACD ,以O 为坐标原点,分别以,,OD OA OB的方向为,,x y z 轴的正方向,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -,令2AC =.则()()())13130,0,0,0,1,0,0,1,0,3,0,0,0,,,0,,2222O A C DH P ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,13,3,,22DE OP E ⎫=∴-⎪⎪⎭所以()33130,2,0,3,,3,2222AC AE DH ⎛=-=-= ⎭⎝⎭ ,设平面ACE 的法向量为(),,m x y z =,所以·0·0m AC m AE ⎧=⎪⎨=⎪⎩ ,所以20333022y y z -=⎧⎪⎨-+=⎪⎩则0y =,取2z =,1x ∴=-,则()1,0,2m =-,所以2315cos ,525DH m DH m DH m ===,设直线DH 与平面ACE 所成的角为θ,则15sin cos ,5DH m θ==.变式训练1如图,PD 垂直于梯形ABCD 所在平面,90ADC BAD ∠=∠=,F 为PA 的中点,2PD =112AB ADCD ===,四边形PDCE 为矩形.(1)求证://AC 平面DEF ;(2)求平面ABCD 与平面BCP 的夹角的大小;(3)求点F 到平面BCP 的距离.【答案】(1)证明见解析(2)45 (3)14【详解】(1)设CP DE G = ,连接FG,四边形PDCE 为矩形,G ∴为PC 中点,又F 为PA 中点,//AC FG ∴,又FG ⊂平面DEF ,AC ⊄平面DEF ,//AC ∴平面DEF .(2)以D 为坐标原点,,,DA DC DP正方向为,,x y z 轴,可建立如图所示空间直角坐标系,则()1,1,0B ,()0,2,0C,(P ,()1,1,0BC ∴=-,(0,CP =-,设平面BCP 的法向量(),,n x y z =,020BC n x y CP n y ⎧⋅=-+=⎪∴⎨⋅=-+=⎪⎩,令1y =,解得:1x =,z =,(n ∴=;z 轴⊥平面ABCD ,∴平面ABCD 的一个法向量()0,0,1m =,cos ,2m n m n m n⋅∴<>==⋅ ,则平面ABCD 与平面BCP的夹角为45 .(3)由(2)知:1,0,22F ⎛ ⎝⎭,(P,1,0,22PF ⎛⎫∴= ⎪ ⎪⎝⎭,由平面BCP的法向量(n =,∴点F 到平面BCP 的距离11224PF nd n⋅=== .题型三:二面角问题1如图,四棱锥P -ABCD 中,已知AD BC ∥,BC =2AD ,AD =DC ,∠BCD =60°,CD ⊥PD ,PB ⊥BD .(1)证明:PB ⊥AB ;(2)设E 是PC 的中点,直线AE 与平面ABCD 所成角等于【答案】(1)证明见解析(2)77解(1)连结BD ,在BDC 中,因为BC=2DC ,∠BCD=60°,由余弦定理()22222cos603BD DC DC DC DC +-⋅⋅︒.因为222BD CD BC +=,所以CD ⊥BD ,又CD ⊥PD ,BD PD D = ,,BD PD ⊂平面PDB ,所以CD ⊥平面PDB ,由于PB ⊂平面PDB ,所以CD ⊥PB .因为PB ⊥BD ,CD BD D =I ,,CD BD ⊂平面ABCD ,所以PB ⊥平面ABCD ,由于AB ⊂平面ABCD ,因此PB ⊥AB .(2)解法1:以B 为坐标原点,BC的方向为x 轴正方向,||DC为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz ,由(1)可知y 轴在平面ABCD 内.则(0,0,0)B ,1322A ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,(2,0,0)C ,3322D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,13,22DC ⎛⎫= ⎪⎝⎭ .设(0,0,)(0)P t t >,则(2,0,)PC t =- ,1,0,2t E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,13,222t AE ⎛⎫= ⎪⎝⎭ .因为平面ABCD 的法向量为(0,0,1)m =,所以2cos ,||||4AE m AE m AE m t 〈〉==⋅+⋅由AE 与平面ABCD 所成角等于45°,2sin 454t =+,解得t=2.设平面DPC 的法向量1(,,)n x y z =,则110,0.n PC n DC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即220,130.22x z x -=⎧⎪⎨=⎪⎩所以可取1(3,1,3)n =.因为平面BPC 的法向量为2(0,1,0)n = ,于是1212127cos ,7n n n n n n 〈〉=⋅=.因为二面角B-PC-D 是锐二面角,所以其余弦值为77.解法2:取BC 中点为F ,连结EF ,AF ,则EF PB ∥,且AF=DC .由(1)可知EF ⊥平面ABCD ,∠EAF 是AE 与平面ABCD 所成角,所以∠EAF=45°,所以EF=AF=DC ,于是PB=2EF=2DC .以B 为坐标原点,BC的方向为x 轴正方向,||DC 为单位长度,建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz ,由(1)可知y 轴在平面ABCD 内.则(0,0,0)B ,(2,0,0)C ,332D ⎛⎫ ⎪⎝⎭,(0,0,2)P ,(2,0,2)PC =-,13,22DC ⎛⎫= ⎪⎝⎭ .设平面DPC 的法向量(,,)m x y z =,则0,0.m PC m DC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩即可得220,130.22x z x y -=⎧⎪⎨-=⎪⎩所以可取(3,1,3)m = .因为平面BPC 的法向量(0,1,0)n = ,于是7cos ,7||||m n m n m n ⋅〈〉==⋅.因为二面角B-PC-D 是锐二面角,所以其余弦值为77.解法3:取BC 中点为F ,连结EF ,AF ,则//EF PB ,且AF=DC .由(1)可知EF ⊥平面ABCD ,∠EAF 是AE 与平面ABCD 所成角,故∠EAF=45°,因此EF=AF=DC ,于是PB=2EF=2DC=BC ,可得22PC DC =.连结BE ,则BE ⊥PC .过E 在平面PDC 内作EG ⊥PC ,交PD 于点G ,则∠BEG 是二面角B-PC-D 的平面角.因为PB ⊥BC ,所以2BE DC ,7PD DC =.因为CD ⊥PD ,由PEG PDC △∽△可得147EG =.由PC ⊥平面BEG ,BG ⊂平面BEG ,所以PC ⊥BG ,而CD ⊥BG ,,,PC CD C PC CD ⋂=⊂平面PDC ,故BG ⊥平面PDC ,由于GE Ì平面PDC ,所以BG ⊥GE ,所以由余弦定理得7cos 7GE BEG BE ∠==.因此二面角B PCD --的余弦值为77.变式训练1如图,在四棱锥S ABCD -中,底面ABCD 为梯形,AB CD ∥,2AB CD =,AD SD =,SAB △为正三角形,SC BC ⊥,CB CS =.(1)求证:平面SAB ⊥平面SBC ;(2)求二面角C SA D --的余弦值.【答案】(1)证明见解析(2)277解(1)分别取BS ,AS 的中点O ,E ,连接OE ,OC ,ED ,则//OE AB 且12OE AB =.因为//AB CD ,2AB CD =,所以//,OE CD OE CD =,所以四边形OCDE 为平行四边形,则//CO DE .因为AD SD =,故DE SA ⊥,故CO SA ⊥.因为CB CS =,故CO SB ⊥.因为SA SB S =I ,SA ,SB ⊂平面SAB ,所以CO ⊥平面SAB.因为CO ⊂平面SBC ,所以平面SAB ⊥平面SBC.(2)连接AO ,因为△SAB 为正三角形,所以AO SB ⊥,因为平面SAB ⊥平面SBC ,平面SAB 平面SBC SB =,AO ⊂面SAB ,所以AO ⊥平面SBC ,OC 、OS 在面SBC 内,又CO SB ⊥,故OA ,OS ,OC 两两垂直,故以O 为坐标原点,OC ,OS ,OA 所在直线分别为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,如图所示.设2BC SC ==,则22AB SB ==,6OA =,2OC =,所以()0,0,6A ,()2,0,0C,()0,2,0S ,262,,22D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,(难点:点D 的坐标不易直接看出,可先求出点E 的坐标,利用CO DE =求解点D 的坐标)所以()0,2,6AS =- ,262,,22SD ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ ,()2,2,0CS =-.设面SAD 的法向量为()111,,m x y z =,由11111260262022m AS y z m SD x y z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,令11z =,得()0,3,1m =.设面SAC 的法向量为()222,,x n y z =,则2222260220n AS y z n CS x y ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,令23y =,得()3,3,1n = .则427cos ,727m n m n m n ⋅===⨯⋅,显然二面角C SAD --为锐二面角,所以二面角C SA D --的余弦值为277.题型四:空间几何综合问题1.如图所示,正方形ABCD 所在平面与梯形ABMN 所在平面垂直,AN BM ∥,2AN AB BC ===,4BM =,CN =(1)证明:BM ⊥平面ABCD ;(2)在线段CM (不含端点)上是否存在一点E ,使得二面角E BN M --的余弦值为3.若存在,求出的CE EM 值;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)存在,12CE EM =【详解】(1)证明:正方形ABCD 中,BC AB ⊥,平面ABCD ⊥平面ABMN ,平面ABCD ⋂平面ABMN AB =,BC ⊂平面ABCD ,BC ∴⊥平面ABMN ,又BM ⊂平面ABMN ,BC ∴⊥BM ,且BC BN ⊥,又2,BC ==BN ∴=2AB AN == ,222BN AB AN ∴=+,AN AB ∴⊥,又//AN BM ,BM AB ∴⊥,又,,BC BA B BA BC =⊂ 平面ABCD ,∴BM ⊥平面ABCD ;(2)解:如图,以B 为坐标原点,,,BA BM BC 所在直线分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,则()()()0,0,0,2,0,0,0,0,2B A C ,()()()2,0,2,2,2,0,0,4,0D N M ,设点(),,E a b c ,()01CE CM λλ=<<,()(),,20,4,2a b c λ∴-=-,()04,0,4,2222a b E c λλλλ=⎧⎪∴=∴-⎨⎪=-⎩,()()2,2,0,0,4,22BN BE λλ∴==-,设平面BEN 的法向量为(),,m x y z = ,()2204220BN m x y BE m y z λλ⎧⋅=+=⎪∴⎨⋅=+-=⎪⎩,令221,1,,1,1,11x y z m λλλλ⎛⎫=∴=-=∴=- ⎪--⎝⎭ ,显然,平面BMN 的法向量为()0,0,2BC =,cos ,3BC m BC m BC m⋅∴==,==,即=即23210λλ+-=,解得13λ=或1-(舍),所以存在一点E,且12CE EM =.变式训练1如图,在四棱锥E -ABCD 中,平面ADE ⊥平面ABCD ,O 、M 分别为线段AD 、DE 的中点,四边形BCDO 是边长为1的正方形,AE =DE ,AE ⊥DE.(1)求证:CM //平面ABE ;(2)求直线CM 与BD 所成角的余弦值;(3)点N 在直线AD 上,若平面BMN ⊥平面ABE ,求线段AN 的长.【答案】(1)证明见解析(2)6(3)53【详解】(1)证明:取AE 的中点P ,连接BP 、MP ,如图所示.∵M 、P 分别为ED 、AE 的中点,∴PM //AD ,且PM=12AD.又四边形BCDO 是边长为1的正方形,∴BC //OD ,且BC=OD ,又O 为AD 的中点,∴BC //AD ,且BC=12AD ,即PM //BC ,且PM=BC ,∴四边形BCMP 为平行四边形,∴CM //PB ,又CM ⊄平面ABE ,PB ⊂平面ABE ,∴CM //平面ABE.(2)(2)连接EO ,∵AE=DE ,O 为AD 中点,∴EO ⊥AD.∵EO ⊂平面ADE ,且平面ADE ⊥平面ABCD ,平面ADE∩平面ABCD=AD ,∴EO ⊥平面ABCD.又OB ⊂平面ABCD ,OD ⊂平面ABCD ,∴EO ⊥OB ,EO ⊥OD ,以O 为原点,OB 、OD 、OE 所在直线分别为x 轴,y 轴,z轴建立空间直角坐标系,如图所示,则(0A ,1-,0),C (1,1,0),B (1,0,0),D (0,1,0),(0E ,0,1),M 11(0,,22∴11(1,,),22CM BD=-- =(-1,1,0).设直线CM 与BD 所成角为θ,则cosθ=1||2||||CM BD CM BD ⋅=,∴直线CM 与BD所成角的余弦值为6.(3)设ON →=λOD →,则N (0,λ,0),∴NB →=(1,-λ,0),11(1,,)22MB =-- ,设平面BMN 的法向量为n →=(a ,b ,c),则0,0,n MB n NB ⎧⋅=⎨⋅=⎩ 即220220a b c a b λ⎧--=⎪⎨⎪-=⎩,令a=λ,则b=1,c=2λ-1,∴n →=(λ,1,2λ-1),设面ABE 的法向量为(,,)m x y z =,(1,1,0),(0,1,1)AB AE ==由00AB m x y AE m y z ⎧⋅=+=⎨⋅=+=⎩,可取(1,1,1)m =- .∵平面BMN ⊥平面ABE ,∴0m n →→⋅=,即λ-1+2λ-1=0,解得λ=23,53AN ∴=.模拟尝试一、解答题1.(2023·山东·潍坊一中校联考模拟预测)如图,在四棱锥P ABCD -中,PAD 为等边三角形,M 为PA 的中点,PD AB ⊥,平面PAD ⊥平面ABCD.(1)证明:平面MCD ⊥平面PAB ;(2)若//AD BC ,2AD BC =,2CD AB =,求平面MCD 与平面PBC 夹角的余弦值.【答案】(1)证明见解析;.【详解】(1)设AD 的中点为E ,连接PE ,因为PAD 为等边三角形,所以PE AD ⊥,又因为平面PAD ⊥平面ABCD ,平面PAD ⋂平面ABCD AD =,且PE ⊂平面PAD ,所以PE ⊥平面ABCD ,因为AB ⊂平面ABCD ,所以PE AB ⊥,又PD AB ⊥,,PD PE P PD PE =⊂ ,平面PAD ,所以AB ⊥平面PAD ,又因为MD ⊂平面PAD ,所以AB MD ⊥,因为在等边三角形PAD 中,M 为PA 的中点,所以MD AP ⊥,因为AB AP A =I ,,AB AP ⊂平面PAB ,所以MD ⊥平面PAB ,因为MD ⊂平面MCD ,所以平面MCD ⊥平面PAB ;(2)连接CE ,由(1)知,AB ⊥平面PAD ,因为AD ⊂平面PAD ,所以AB AD ⊥,因为//AD BC ,2AD BC =,2CD AB =,所以四边形ABCE 为矩形,即CE AD ⊥,BC AE DE ==,22CD AB CE ==,所以30∠=︒CDE ,设BC a =,2AD a =,tan 60PE AE =⋅︒,tan 303AB CE DE ==⋅︒=,以E 为原点,分别以EC 、ED 、EP 所在直线为x 、y 、z轴建立空间直角坐标系,所以()0,,0A a -,()P,C ⎫⎪⎪⎝⎭,,0B a ⎫-⎪⎪⎝⎭,()0,,0D a,0,2a M ⎛- ⎝⎭,所以,,322a MC ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,30,,22a MD ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,,3PB a ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,,0,3PC ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,设平面MCD 和平面PBC 的法向量分别为()1111,,n x y z =,()2222,,n x y z =,则111111102302a n MC y a n MD y ⎧⋅=+-=⎪⎪⎨⎪⋅=-=⎪⎩,222222200n PB ay n PC ⎧⋅=--=⎪⎪⎨⎪⋅=-=⎪⎩,即1111x z ⎧=⎪⎨=⎪⎩,22203y x z =⎧⎨=⎩,取11y =,21z =,则1n = ,()23,0,1n =,所以121212cos ,35n n n n n n ⋅==⋅,所以平面MCD 与平面PBC.2.(2023·山东·日照一中校考模拟预测)如图,直三棱柱111ABC A B C -的体积为4,1A BC的面积为(1)求A 到平面1A BC 的距离;(2)设D 为1AC 的中点,1AA AB =,平面1A BC ⊥平面11ABB A ,求二面角A BD C --的正弦值.【答案】【详解】(1)在直三棱柱111ABC A B C -中,设点A 到平面1A BC 的距离为h ,则1111111111433333A A BC A A ABC A ABC A B BC C C B V S h h V S A A V ---=⋅===⋅== ,解得h =所以点A 到平面1A BC;(2)取1A B 的中点E,连接AE,如图,因为1AA AB =,所以1AE A B ⊥,又平面1A BC ⊥平面11ABB A ,平面1A BC ⋂平面111ABB A A B =,且AE ⊂平面11ABB A ,所以⊥AE 平面1A BC ,在直三棱柱111ABC A B C -中,1BB ⊥平面ABC ,由BC ⊂平面1A BC ,BC ⊂平面ABC 可得AE BC ⊥,1BB BC ⊥,又1,AE BB ⊂平面11ABB A 且相交,所以BC ⊥平面11ABB A ,所以1,,BC BA BB 两两垂直,以B 为原点,建立空间直角坐标系,如图,由(1)得2AE =,所以12AA AB ==,12A B =以2BC =,则()()()()10,2,0,0,2,2,0,0,0,2,0,0A A B C ,所以1AC 的中点()1,1,1D ,则()1,1,1BD = ,()()0,2,0,2,0,0BA BC ==,设平面ABD 的一个法向量(),,m x y z =,则020m BD x y z m BA y ⎧⋅=++=⎨⋅==⎩,可取()1,0,1m =- ,设平面BDC 的一个法向量(),,n a b c =,则20n BD a b c n BC a ⎧⋅=++=⎨⋅==⎩,可取()0,1,1n =-r,则1cos ,222m n m n m n ⋅==⨯⋅,所以二面角A BD C --213122⎛⎫-= ⎪⎝⎭3.(2023·吉林·长春十一高校联考模拟预测)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,1AA ⊥平面ABC ,D 为线段AB 的中点,4CB =,43AB =118AC =,三棱锥1A A DC -的体积为8.(1)证明:1A D ⊥平面11B C D ;(2)求平面1ACD 与平面1A BC 夹角的余弦值.【答案】(1)见解析65555【详解】(1)证明:因为1AA ⊥平面ABC ,CB ⊂平面ABC ,所以1AA BC ⊥,在三棱柱111ABC A B C -中,四边形11AAC C 为平行四边形,则118AC AC ==,因为43AB =4CB =,所以222AB CB AC +=,所以CB AB ⊥,又因为1AB AA A ⋂=,1AA ⊂平面11ABB A ,AB ⊂平面11ABB A ,所以CB ⊥平面11ABB A ,因为11//CB C B ,所以11C B ⊥平面11ABB A ,又1A D ⊂平面11ABB A ,所以111C B A D ⊥.1832ABC S AB BC =⋅=△,D 为AB 的中点,则132ACD ABC S S ==△△因为1AA ⊥平面ABC ,1111113833A A CD A ACD ACD V V S AA AA --==⋅=⨯= ,所以123AA =11A DB △中,1126A D B D ==1143A B =2221111A D B D A B +=,所以11A D B D ⊥,1111C B BD B ⋂=,111,C B B D ⊂平面11B C D ,所以1A D ⊥平面11B C D ;(2)因为1BB ⊥平面ABC ,BC AB ⊥,以点B 为坐标原点,BA 、1BB 、BC 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系,则()0,0,4C 、()3,0,0D 、()143,3,0A 、()10,23,0B ,设平面1DAC 的法向量为()111,,m x y z =,()123,3,0DA = ,()23,0,4DC =-,则11111330340m DA x y m DC x z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,取12x =,可得(2,3m =-,设平面1A CB 的法向量为()222,,x n y z =,()13,3,0BA = ,()0,0,4BC =,则1222433040n BA x y n BC z ⎧⋅=+=⎪⎨⋅==⎪⎩ ,取21x =,可得()1,2,0n =- ,所以,6655cos ,55115m n m n m n ⋅===⋅⨯,所以平面1DAC 与平面1ACB 夹角的余弦值为65555.4.(2022·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测)如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是边长为2的菱形,60ADC ∠=︒,PAD 为等边三角形,O 为线段AD 的中点,且平面PAD ⊥平面ABCD ,M 是线段PC 上的点.(1)求证:OM BC ⊥;(2)若直线AM 与平面PAB 的夹角的正弦值为1010,求四棱锥M ABCD -的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)43【详解】(1)因为PAD 为等边三角形,O 为线段AD 的中点,所以PO AD ⊥;因为平面PAD ⊥平面ABCD ,所以PO ⊥平面ABCD ;又BC ⊂平面ABCD ,所以PO BC ⊥;在OCD 中,1,2,60OD CD ADC ==∠=︒,由余弦定理可得OC =因为222OC OD CD +=,所以CO AD ⊥;因为//AD BC ,所以CO BC ⊥,所以BC ⊥平面POC ;因为OM ⊂平面POC ,所以OM BC ⊥.(2)由(1)得,,OP OC OD 两两垂直,以O 为坐标原点,建系如图,则()())0,1,0,0,0,,2,0,A P BC -;)(1,0,,0,1,AB PC AP =-=-=;设PM PC λ=,则)AM AP PM =+= ;设平面PAB 的一个法向量为(),,n x y z =,则00n AB n AP ⎧⋅=⎨⋅=⎩,0y y -==⎪⎩,令y =则()1n =- .因为直线AM 与平面PAB所以n AM n AM ⋅==,解得13λ=或23λ=-(舍),即有13PM PC =,M 是靠近P 的三等分点,所以四棱锥M ABCD -的高等于OP 的23.四棱锥M ABCD -的体积为114222sin 603233V ︒=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=.5.(2023·河北衡水·衡水市第二中学校考模拟预测)如图,直四棱柱1111ABCD A B C D -中,1AA =,E 是1AA 的中点,底面ABCD 是平行四边形,若1A C ⊥平面1BDC.(1)若1AB AA =,证明:底面ABCD 是正方形(2)若60BAD ∠=︒,求二面角1B BE D --的余弦值【答案】(1)证明见解析;(2)【详解】(1)如图,连接1,AC CD ,1A C ⊥平面1BDC ,BD ⊂平面1BDC ,1C D ⊂平面1BDC ,则1AC BD ⊥,11AC C D ⊥,直棱柱中1AA ⊥底面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,1AA BD ⊥,111AA A C A = ,11,AA A C ⊂平面1ACA ,则BD ⊥平面1ACA ,又AC ⊂平面1ACA ,所以BD AC ⊥,所以平行四边形ABCD 是菱形,1AA AB =,则直棱柱的侧面11ABB A 是正方形,因此侧面11CDD C 也是正方形,所以11CD C D ⊥,11A C CD C = ,11,AC CD ⊂平面11ACD ,所以1C D ⊥平面11ACD ,又11A D ⊂平面11ACD ,所以111C D A D ⊥,直棱柱中易知111DD A D ⊥,而111DD CD D = ,11,DD CD ⊂平面11CC D D ,所以11A D ⊥平面11CC D D ,11C D ⊂平面11CC D D ,所以1111A D C D ⊥,因此底面1111D C B A 是矩形,即四边形ABCD是矩形,所以四边形ABCD 是正方形;(2)由(1)知底面ABCD 是菱形,因此AC BD ⊥,设AC BD O ⋂=,分别以,OA OB 为,x y 轴,过O 与1AA 平行的直线为z 轴建立空间直角坐标系,如图,设2AB a =,则3OA a =,OB a =,1(36)A a ,(3,0,0)C a -,(0,,0)B a ,1(36)C a -,1(23,0,6)AC a =-- ,1(3,6)BC a a =-- ,由(1)知211660AC BC a ⋅=-= ,1a =(负值舍去),6(3,0,2E ,(0,1,0)B ,(0,1,0)D -,16)B ,6(3,)2BE =- ,(0,2,0)DB = ,16)BB = ,设平面1B BE 的一个法向量是111(,,)m x y z =,则11111606302m BB m BE y z ⎧⋅=⎪⎨⋅=-=⎪⎩,取11x =得3,0)m = ,设平面BED 的一个法向量是222(,,)n x y z =,则2222630220n BE x y n DB y ⎧⋅=-+=⎪⎨⎪⋅==⎩,取21x =,得(1,0,2)n = ,3cos ,623m n m n m n ⋅==⨯,所以二面角1B BE D--的余弦值为366.(2022·河北衡水·河北衡水中学校考模拟预测)直四棱柱1111ABCD A B C D -被平面α所截,所得的一部分如图所示,EF DC =.(1)证明://ED 平面ACF ;(2)若1242DC AD A E ===,3ADC π∠=,平面EFCD与平面ABCD 433,求点E 到平面ACF 的距离.【答案】(1)详见解析;(2255.【详解】(1)依题:平面α与两平行平面ABCD ,1111D C B A 的交线分别为EF ,DC ,故有//EF DC ,又EF DC =,故有平行四边形EFCD ,∴//ED FC ,ED ⊄面ACF ,FC ⊂面ACF ,∴//ED 平面ACF .(2)ADC △中,由余弦定理可得3AC =得AC AD ⊥,又1AA ⊥平面ABCD ,故而1AA ,AC ,AD 两两垂直,如图建系.【法一求EH 】取AD 中点H ,由1//AH A E ,1AH A E =得平行四边形1A AHE ,∴1//AA HE ,HE ⊥平面ACD ,作HI DC ⊥,(连EI ),又HE CD ⊥,∴CD ⊥平面EHI ,得CD EI ⊥,又HI DC ⊥,∴EIH ∠为所求二面角的平面角.易求3HI =4tan 33EH EIH HI ∠==,1EH =.【法二求EH 】面ABCD 的法向量显然为()0,0,1n =,设面EFCD 的法向量为(),,k x y z = ,1,0,2E h ⎛⎫⎪⎝⎭,00k DC k DE ⎧⋅=⎨⋅=⎩,令3x =33,1,2k h ⎫=⎪⎪⎭,依题:3119n k h n k⋅=⇒= .由//ED 平面ACF ,点E 到平面ACF 的距离转化为D 到平面ACF 的距离d ,()1,0,0D ,()3,0C ,13,12DC EF F ⎛⎫=⇒- ⎪⎝⎭ ,设平面ACF 的法向量为(),,m x y z = ,00m AC m m AF ⎧⋅=⇒⎨⋅=⎩可为()2,0,1,255m AD d m⋅== .真题再练1.(2021·全国·统考高考真题)如图,四棱锥P ABCD -的底面是矩形,PD ⊥底面ABCD ,1PD DC ==,M 为BC 的中点,且PB AM ⊥.(1)求BC ;(2)求二面角A PM B --的正弦值.【答案】(12(2)7014【详解】(1)[方法一]:空间坐标系+空间向量法PD ⊥ 平面ABCD ,四边形ABCD 为矩形,不妨以点D 为坐标原点,DA 、DC 、DP 所在直线分别为x 、y 、z 轴建立如下图所示的空间直角坐标系D xyz -,设2BC a =,则()0,0,0D 、()0,0,1P 、()2,1,0B a 、(),1,0M a 、()2,0,0A a ,则()2,1,1PB a =- ,(),1,0AM a =-,PB AM ⊥ ,则2210PB AM a ⋅=-+= ,解得22a =22BC a ==[方法二]【最优解】:几何法+相似三角形法如图,连结BD .因为PD ⊥底面ABCD ,且AM ⊂底面ABCD ,所以PD AM ⊥.又因为PB AM ⊥,PB PD P = ,所以AM ⊥平面PBD .又BD ⊂平面PBD ,所以AM BD ⊥.从而90ADB DAM ∠+∠=︒.因为90∠+∠=︒MAB DAM ,所以∠=∠MAB ADB .所以 ∽ADB BAM ,于是=AD BAAB BM.所以2112BC =.所以BC =[方法三]:几何法+三角形面积法如图,联结BD 交AM 于点N.由[方法二]知⊥AM DB .在矩形ABCD 中,有 ∽DAN BMN ,所以2==AN DAMN BM,即23AN AM =.令2(0)=>BC t t ,因为M 为BC 的中点,则BM t =,=DB,=AM 由1122=⋅=⋅ DAB S DA AB DB AN,得=t 212t =,所以2==BC t (2)[方法一]【最优解】:空间坐标系+空间向量法设平面PAM 的法向量为()111,,m x y z =,则,1,02AM ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,()AP = ,由1111020m AM x y mAP z ⎧⋅=+=⎪⎨⎪⋅=+=⎩,取1x =)m =,设平面PBM 的法向量为()222,,n x y z =,,0,02BM ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭,()1,1BP =- ,由222200n BM n BP y z ⎧⋅==⎪⎨⎪⋅=-+=⎩,取21y =,可得()0,1,1n =,cos ,14m n m n m n ⋅==⋅,所以,sin ,m n = 因此,二面角A PM B --14.[方法二]:构造长方体法+等体积法如图,构造长方体1111ABCD A B C D -,联结11,AB A B ,交点记为H ,由于11AB A B ⊥,1AB BC ⊥,所以AH ⊥平面11A BCD .过H 作1D M 的垂线,垂足记为G .联结AG ,由三垂线定理可知1⊥AG D M ,故AGH ∠为二面角A PM B --的平面角.易证四边形11A BCD 是边长为2的正方形,联结1D H ,HM .111111111,2D HM D HM D A H HBM MCD A BCD S D M HG S S S S S =⋅=--- 正方形,由等积法解得31010=HG .在Rt AHG 中,2310,210==AH HG ,由勾股定理求得355=AG .所以,70sin 14AH AGH AG ∠==,即二面角A PM B --的正弦值为7014.2.(2021·全国·统考高考真题)已知直三棱柱111ABC A B C -中,侧面11AA B B 为正方形,2AB BC ==,E ,F 分别为AC 和1CC 的中点,D 为棱11A B 上的点.11BF A B ⊥(1)证明:BF DE ⊥;(2)当1B D 为何值时,面11BB C C 与面DFE 所成的二面角的正弦值最小?【答案】(1)证明见解析;(2)112B D =【详解】(1)[方法一]:几何法因为1111,//BF AB AB AB ⊥,所以BF AB ⊥.又因为1AB BB ⊥,1BF BB B ⋂=,所以AB ⊥平面11BCC B .又因为2AB BC ==,构造正方体1111ABCG A B C G -,如图所示,过E 作AB 的平行线分别与AG BC ,交于其中点,M N ,连接11,AM BN ,因为E ,F 分别为AC 和1CC 的中点,所以N 是BC 的中点,易证1Rt Rt BCF B BN ≅ ,则1CBF BBN ∠=∠.又因为1190BBN BNB ∠+∠=︒,所以1190CBF BNB BF BN ∠+∠=︒⊥,.又因为111111,BF AB BN AB B ⊥= ,所以BF ⊥平面11A MNB .又因为ED ⊂平面11A MNB ,所以BF DE ⊥.[方法二]【最优解】:向量法因为三棱柱111ABC A B C -是直三棱柱,1BB ∴⊥底面ABC ,1B B AB ∴⊥11//A B AB ,11BF A B ⊥,BF AB ∴⊥,又1BB BF B ⋂=,AB ∴⊥平面11BCC B .所以1,,BA BC BB 两两垂直.以B 为坐标原点,分别以1,,BA BC BB 所在直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,如图.()()()0,0,0,2,0,0,0,2,0,B AC ∴()()()1110,0,2,2,0,2,0,2,2B A C ,()()1,1,0,0,2,1E F .由题设(),0,2D a (02a ≤≤).因为()()0,2,1,1,1,2BF DE a ==--,所以()()0121120BF DE a ⋅=⨯-+⨯+⨯-=,所以BF DE ⊥.[方法三]:因为11BF A B ⊥,11//A B AB ,所以BF AB ⊥,故110BF A B ⋅= ,0BF AB ⋅=,所以()11BF ED BF EB BB B D ⋅=⋅++ ()11=BF B D BF EB BB ⋅+⋅+ 1BF EB BF BB =⋅+⋅ 11122BF BA BC BF BB ⎛⎫=--+⋅ ⎪⎝⎭11122BF BA BF BC BF BB =-⋅-⋅+⋅112BF BC BF BB =-⋅+⋅111cos cos 2BF BC FBC BF BB FBB =-⋅∠+⋅∠1=52520255-⨯⨯⨯,所以BF ED ⊥.(2)[方法一]【最优解】:向量法设平面DFE 的法向量为(),,m x y z = ,因为()()1,1,1,1,1,2EF DE a =-=--,所以00m EF m DE ⎧⋅=⎨⋅=⎩,即()0120x y z a x y z -++=⎧⎨-+-=⎩.令2z a =-,则()3,1,2m a a =+-因为平面11BCC B 的法向量为()2,0,0BA =,设平面11BCC B 与平面DEF 的二面角的平面角为θ,则cos m BA m BA θ⋅=⋅ 222214a a =⨯-+22214a a =-+当12a =时,2224a a -+取最小值为272,此时cos θ=.所以()minsin θ=,此时112B D =.[方法二]:几何法如图所示,延长EF 交11A C 的延长线于点S ,联结DS 交11B C 于点T ,则平面DFE 平面11B BCC FT =.作1BH FT ⊥,垂足为H ,因为1DB ⊥平面11BB C C ,联结DH ,则1D H B ∠为平面11BB C C 与平面DFE 所成二面角的平面角.设1,B D t =[0,2],t ∈1B T s =,过1C 作111//CG AB 交DS 于点G .由111113C S C G SA A D ==得11(2)3C G t =-.又1111B D BT C G C T=,即12(2)3t s s t =--,所以31t s t =+.又111B H BT C F FT=,即11B H =1B H =所以DH ===则11sin B D DHB DH∠===所以,当12t =时,()1min sin 3DHB ∠=.[方法三]:投影法如图,联结1,FB FN,DEF 在平面11BB C C 的投影为1BN F ,记面11BB C C 与面DFE 所成的二面角的平面角为θ,则1cos B NF DEFS S θ=.设1(02)BD t t =≤≤,在1Rt DB F中,DF ==在Rt ECF中,EF 过D 作1B N 的平行线交EN 于点Q .在Rt DEQ △中,DE ==在DEF 中,由余弦定理得222cos 2DF EF DE DFE DF EF+-∠=⋅=sin DFE ∠=1sin 2DFE S DF EF DFE =⋅∠ =13,2B NF S = 1cos B NF DFES S θ==sin θ当12t =,即112B D =,面11BBC C 与面DFE所成的二面角的正弦值最小,最小值为3.(2021·全国·统考高考真题)如图,在三棱锥A BCD -中,平面ABD ⊥平面BCD ,ABAD =,O 为BD 的中点.(1)证明:OA CD ⊥;(2)若OCD 是边长为1的等边三角形,点E 在棱AD 上,2DE EA =,且二面角E BC D --的大小为45︒,求三棱锥A BCD -的体积.【答案】(1)证明见解析;(2)6.(2)方法二:利用几何关系找到二面角的平面角,然后结合相关的几何特征计算三棱锥的体积即可.【详解】(1)因为AB AD =,O 是BD 中点,所以OA BD ⊥,因为OA ⊂平面ABD ,平面ABD ⊥平面BCD ,且平面ABD ⋂平面BCD BD =,所以OA ⊥平面BCD .因为CD ⊂平面BCD ,所以OA CD ⊥.(2)[方法一]:通性通法—坐标法如图所示,以O 为坐标原点,OA 为z 轴,OD 为y 轴,垂直OD 且过O 的直线为x 轴,建立空间直角坐标系O xyz-,则1,0),(0,1,0),(0,1,0)2C D B -,设12(0,0,),(0,,)33A m E m ,所以4233(0,,),(,0)3322EB m BC =--= ,设(),,n x y z =r为平面EBC 的法向量,则由00EB n EC n ⎧⋅=⎨⋅=⎩ 可求得平面EBC 的一个法向量为2(3,1,)n m=--.又平面BCD 的一个法向量为()0,0,OA m =,所以222cos ,244n OA m m -=⋅+,解得1m =.又点C 到平面ABD 321133213226A BCD C ABD V V --==⨯⨯⨯=所以三棱锥A BCD -36.[方法二]【最优解】:作出二面角的平面角如图所示,作EG BD ⊥,垂足为点G .作GF BC ⊥,垂足为点F ,连结EF ,则OA EG ∥.因为OA ⊥平面BCD ,所以EG ⊥平面BCD ,EFG ∠为二面角E BC D --的平面角.因为45EFG ∠=︒,所以EG FG =.由已知得1OB OD ==,故1OB OC ==.又30OBC OCB ∠=∠=︒,所以3BC =.因为24222,,,,133333GD GB FG CD EG OA ======,111122(11)13332A BCD BCD BOC V S O S OA A -==⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯ .[方法三]:三面角公式考虑三面角B EDC -,记EBD ∠为α,EBC ∠为β,30DBC ∠=︒,记二面角E BC D --为θ.据题意,得45θ=︒.对β使用三面角的余弦公式,可得cos cos cos30βα=⋅︒,化简可得cos 2βα=.①使用三面角的正弦公式,可得sin sin sin αβθ=,化简可得sin βα=.②将①②两式平方后相加,可得223cos 2sin 14αα+=,由此得221sin cos 4αα=,从而可得1tan 2α=±.如图可知π(0,)2α∈,即有1tan 2α=,根据三角形相似知,点G 为OD 的三等分点,即可得43BG =,结合α的正切值,可得2,13EG OA ==从而可得三棱锥A BCD -的体积为6.4.(2022·全国·统考高考真题)如图,四面体ABCD 中,,,AD CD AD CD ADB BDC ⊥=∠=∠,E 为AC 的中点.(1)证明:平面BED ⊥平面ACD ;(2)设2,60AB BD ACB ==∠=︒,点F 在BD 上,当AFC △的面积最小时,求CF 与平面ABD 所成的角的正弦值.【答案】(1)证明过程见解析(2)CF 与平面ABD 所成的角的437【详解】(1)因为AD CD =,E 为AC 的中点,所以AC DE ⊥;在ABD △和CBD △中,因为,,B A C D CD ADB DB DB D ∠=∠==,所以ABD CBD ≌△△,所以AB CB =,又因为E 为AC 的中点,所以AC BE ⊥;又因为,DE BE ⊂平面BED ,DE BE E ⋂=,所以AC ⊥平面BED ,因为AC ⊂平面ACD ,所以平面BED ⊥平面ACD .(2)连接EF ,由(1)知,AC ⊥平面BED ,因为EF ⊂平面BED ,所以AC EF ⊥,所以1=2AFC S AC EF ⋅△,当EF BD ⊥时,EF 最小,即AFC △的面积最小.因为ABD CBD ≌△△,所以2CB AB ==,又因为60ACB ∠=︒,所以ABC 是等边三角形,因为E 为AC 的中点,所以1AE EC ==,3BE =因为AD CD ⊥,所以112DE AC ==,在DEB 中,222DE BE BD +=,所以BE DE ⊥.以E 为坐标原点建立如图所示的空间直角坐标系E xyz -,则()()()1,0,0,3,0,0,0,1A B D ,所以()()1,0,1,3,0AD AB =-=-,设平面ABD 的一个法向量为(),,n x y z =,则00n AD x z n AB x ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩,取y =()n = ,又因为()31,0,0,,4C F ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭,所以34CF ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭ ,所以cos ,7n CF n CF n CF⋅==,设CF 与平面ABD 所成的角的正弦值为02πθθ⎛⎫≤≤ ⎪⎝⎭,所以sin cos ,n CF θ== 所以CF 与平面ABD所成的角的正弦值为7.5.(2022·全国·统考高考真题)小明同学参加综合实践活动,设计了一个封闭的包装盒,包装盒如图所示:底面ABCD 是边长为8(单位:cm )的正方形,,,,EAB FBC GCD HDA 均为正三角形,且它们所在的平面都与平面ABCD垂直.(1)证明://EF 平面ABCD ;(2)求该包装盒的容积(不计包装盒材料的厚度).【答案】(1)证明见解析;【详解】(1)如图所示:分别取,AB BC 的中点,M N ,连接MN ,因为,EAB FBC为全等的正三角形,所以,EM AB FN BC ⊥⊥,EM FN =,又平面EAB ⊥平面ABCD ,平面EAB ⋂平面ABCD AB =,EM ⊂平面EAB ,所以EM ⊥平面ABCD ,同理可得FN ⊥平面ABCD ,根据线面垂直的性质定理可知//EM FN ,而EM FN =,所以四边形EMNF 为平行四边形,所以//EF MN ,又EF ⊄平面ABCD ,MN ⊂平面ABCD ,所以//EF 平面ABCD .(2)[方法一]:分割法一如图所示:分别取,AD DC 中点,K L ,由(1)知,//EF MN 且EF MN =,同理有,//,HE KM HE KM =,//,HG KL HG KL =,//,GF LN GF LN =,由平面知识可知,BD MN ⊥,MN MK ⊥,KM MN NL LK ===,所以该几何体的体积等于长方体KMNL EFGH -的体积加上四棱锥B MNFE -体积的4倍.因为MN NL LK KM ====,8sin 60EM == 点B 到平面MNFE 的距离即为点B 到直线MN 的距离d,d =(21343V =⨯+⨯⨯==.[方法二]:分割法二如图所示:连接AC,BD,交于O ,连接OE,OF,OG,OH.则该几何体的体积等于四棱锥O-EFGH 的体积加上三棱锥A-OEH 的4倍,再加上三棱锥E-OAB 的四倍.容易求得,OE=OF=OG=OH=8,取EH 的中点P ,连接AP,OP.则EH 垂直平面APO.由图可知,三角形APO,四棱锥O-EFGH 与三棱锥E-OAB 的高均为EM 的长.所以该几何体的体积(21111144444433232V =⋅+⋅⋅⋅⋅6.(2022·全国·统考高考真题)如图,直三棱柱111ABC A B C -的体积为4,1A BC的面积为(1)求A 到平面1A BC 的距离;(2)设D 为1AC 的中点,1AA AB =,平面1A BC ⊥平面11ABB A ,求二面角A BD C --的正弦值.【答案】2.【详解】(1)在直三棱柱111ABC A B C -中,设点A 到平面1A BC 的距离为h ,则111111111143333A A BC A A ABC A ABC A B BC C C B V S h V S A A V ---=⋅===⋅==,解得h =所以点A 到平面1A BC;(2)取1A B 的中点E,连接AE,如图,因为1AA AB =,所以1AE A B ⊥,又平面1A BC ⊥平面11ABB A ,平面1A BC ⋂平面111ABB A A B =,且AE ⊂平面11ABB A ,所以⊥AE 平面1A BC ,在直三棱柱111ABC A B C -中,1BB ⊥平面ABC ,由BC ⊂平面1A BC ,BC ⊂平面ABC 可得AE BC ⊥,1BB BC ⊥,又1,AE BB ⊂平面11ABB A 且相交,所以BC ⊥平面11ABB A ,所以1,,BC BA BB 两两垂直,以B 为原点,建立空间直角坐标系,如图,由(1)得AE 12AA AB ==,1A B =以2BC =,则()()()()10,2,0,0,2,2,0,0,0,2,0,0A A B C ,所以1AC 的中点()1,1,1D ,则()1,1,1BD = ,()()0,2,0,2,0,0BA BC ==,设平面ABD 的一个法向量(),,m x y z =,则020m BD x y z m BA y ⎧⋅=++=⎨⋅==⎩,可取()1,0,1m =- ,设平面BDC 的一个法向量(),,n a b c = ,则020n BD a b c n BC a ⎧⋅=++=⎨⋅==⎩,可取()0,1,1n =-r,则1cos ,2m n m n m n ⋅==⋅,所以二面角A BD C --2=.7.(2022·全国·统考高考真题)如图,PO 是三棱锥-P ABC 的高,PA PB =,AB AC ⊥,E 是PB的中点.(1)证明://OE 平面PAC ;(2)若30ABO CBO ∠=∠=︒,3PO =,5PA =,求二面角C AE B --的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)1113【详解】(1)证明:连接BO 并延长交AC 于点D ,连接OA 、PD ,因为PO 是三棱锥-P ABC 的高,所以PO ⊥平面ABC ,,AO BO ⊂平面ABC ,所以PO AO ⊥、PO BO ⊥,又PA PB =,所以POA POB ≅△△,即OA OB =,所以OAB OBA ∠=∠,又AB AC ⊥,即90BAC ∠=︒,所以90OAB OAD ∠+∠=︒,90OBA ODA ∠+∠=︒,所以ODA OAD∠=∠所以AO DO =,即AO DO OB ==,所以O 为BD 的中点,又E 为PB 的中点,所以//OE PD ,又OE ⊄平面PAC ,PD ⊂平面PAC ,所以//OE 平面PAC(2)解:过点A 作//Az OP ,如图建立空间直角坐标系,因为3PO =,5AP =,所以224OA AP PO =-=,又30OBA OBC ∠=∠=︒,所以28BD OA ==,则4=AD ,43AB =所以12AC =,所以()23,2,0O ,()43,0,0B ,()23,2,3P ,()0,12,0C ,所以333,1,2E ⎛⎫ ⎪⎝⎭,则333,1,2AE ⎛⎫= ⎪⎝⎭ ,()3,0,0AB =,()0,12,0AC = ,设平面AEB 的法向量为(),,n x y z =,则33302430n AE y z n AB ⎧⋅=++=⎪⎨⎪⋅==⎩,令2z =,则=3y -,0x =,所以()0,3,2n =-;设平面AEC 的法向量为(),,m a b c =,则33302120m AE a b c m AC b ⎧⋅=++=⎪⎨⎪⋅==⎩,令a 6c =-,0b =,所以)6m =-;所以cos ,n m n m n m⋅==设二面角C AE B --的大小为θ,则cos cos ,=n m θ=所以11sin 13θ==,即二面角C AE B --的正弦值为1113.8.(2022·北京·统考高考真题)如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11BCC B 为正方形,平面11BCC B ⊥平面11ABB A ,2AB BC ==,M ,N 分别为11A B ,AC 的中点.(1)求证:MN ∥平面11BCC B ;(2)再从条件①、条件②这两个条件中选择一个作为已知,求直线AB 与平面BMN 所成角的正弦值.条件①:AB MN ⊥;条件②:BM MN =.注:如果选择条件①和条件②分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)见解析(2)见解析【详解】(1)取AB 的中点为K ,连接,MK NK ,由三棱柱111ABC A B C -可得四边形11ABB A 为平行四边形,而11,B M MA BK KA ==,则1//MK BB ,而MK ⊄平面11BCC B ,1BB ⊂平面11BCC B ,故//MK 平面11BCC B ,而,CN NA BK KA ==,则//NK BC ,同理可得//NK 平面11BCC B ,而,,NK MK K NK MK =⊂ 平面MKN ,故平面//MKN 平面11BCC B ,而MN ⊂平面MKN ,故//MN 平面11BCC B ,(2)因为侧面11BCC B 为正方形,故1CB BB ⊥,而CB ⊂平面11BCC B ,平面11CBB C ⊥平面11ABB A ,平面11CBB C ⋂平面111ABB A BB =,故CB ⊥平面11ABB A ,因为//NK BC ,故NK ⊥平面11ABB A ,因为AB ⊂平面11ABB A ,故NK AB ⊥,若选①,则AB MN ⊥,而NK AB ⊥,NK MN N = ,故AB ⊥平面MNK ,而MK ⊂平面MNK ,故AB MK ⊥,所以1AB BB ⊥,而1CB BB ⊥,CB AB B ⋂=,故1BB ⊥平面ABC ,故可建立如所示的空间直角坐标系,则()()()()0,0,0,0,2,0,1,1,0,0,1,2B A N M ,故()()()0,2,0,1,1,0,0,1,2BA BN BM ===,设平面BNM 的法向量为(),,n x y z =,则00n BN n BM ⎧⋅=⎨⋅=⎩ ,从而020x y y z +=⎧⎨+=⎩,取1z =-,则()2,2,1n =--,设直线AB 与平面BNM 所成的角为θ,则42sin cos ,233n AB θ===⨯ .若选②,因为//NK BC ,故NK ⊥平面11ABB A ,而KM ⊂平面MKN ,故NK KM ⊥,而11,1B M BK NK ===,故1B M NK =,而12B B MK ==,MB MN =,故1BB M MKN ≅ ,所以190BB M MKN ∠=∠=︒,故111A B BB ⊥,而1CB BB ⊥,CB AB B ⋂=,故1BB ⊥平面ABC ,故可建立如所示的空间直角坐标系,则()()()()0,0,0,0,2,0,1,1,0,0,1,2B A N M ,故()()()0,2,0,1,1,0,0,1,2BA BN BM === ,设平面BNM 的法向量为(),,n x y z =,则00n BN n BM ⎧⋅=⎨⋅=⎩,从而020x y y z +=⎧⎨+=⎩,取1z =-,则()2,2,1n =--,设直线AB 与平面BNM 所成的角为θ,则42sin cos ,233n AB θ===⨯.9.(2022·天津·统考高考真题)直三棱柱111ABC A B C -中,112,,AA AB AC AA AB AC AB ===⊥⊥,D 为11A B 的中点,。
高中数学章节限时训练基础题全套(含答案)
高中数学限时训练全套(基础含答案)1.1 集合的含义与基本关系时间:20分钟分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知集合M={x|-3<x≤5},N={x|-5<x<5},则M∩N等于()A.{x|-5<x<5} B.{x|-3<x<5}C.{x|-5<x≤5} D.{x|-3<x≤5}2.已知集合M={0,1},则满足M∪N={0,1,2}的集合N的个数是()A.2 B.3 C.4 D.83.如图J1-1-1,U是全集,M,N,S是U的子集,则图中阴影部分所示的集合是()图J1-1-1A.(∁U M∩∁U N)∩S B.(∁U(M∩N))∩SC.(∁U N∩∁U S)∪M D.(∁U M∩∁U S)∪N4.下列集合表示同一集合的是()A.M={(3,2)},N={(2,3)}B.M={(x,y)|x+y=1},N={y|x+y=1}C.M={4,5},N={5,4}D.M={1,2},N={(1,2)}5.集合M={y|y=x2-1,x∈R},集合N={x|y=9-x2,x∈R},则M∩N等于() A.{t|0≤t≤3} B.{t|-1≤t≤3}C.{(-2,1),(2,1)} D.∅6.下列各式中,正确的个数是()①{0}∈{0,1,2};②{0,1,2}⊆{2,1,0};③∅⊆{0,1,2};④∅={0};⑤{0,1}={(0,1)};⑥0={0}A.1 B.2 C.3 D.4二、填空题(每小题5分,共15分)7.设U=R,A={x|x>0},B={x|x>1},则A∩∁U B=________.8.已知集合A={1,3,a},B={1,a2-a+1},且B⊆A,则a=________.9.设集合A={-1,1,3},B={a+2,a2+4},A∩B={3},则实数a=________.三、解答题(共15分)10.集合A={x|x2+5x-6≤0},B={x|x2+3x>0},求A∪B和A∩B.1.2命题、量词与简单的逻辑联结词 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分) 1.下列语句中是命题的是( )①3>2;②π是有理数吗?③sin30°=12;④x 2-1=0有一个根为x =-1;⑤x >2.A .①②③B .①③④C .③D .②⑤ 2.下列命题中的假命题是( )A .∃x ∈R ,lg x =0B .∃x ∈R ,tan x =1C .∀x ∈R ,x 3>0D .∀x ∈R,2x >03.命题“∃x ∈R ,x 2-2x +1<0”的否定是( )A .∃x ∈R ,x 2-2x +1≥0B .∃x ∈R ,x 2-2x +1>0C .∀x ∈R ,x 2-2x +1≥0D .∀x ∈R ,x 2-2x +1<0 4.与命题“若a ∈M ,则b M ”等价的命题是( ) A .若a M ,则b M B .若b M ,则a ∈M C .若a M ,则b ∈M D .若b ∈M ,则a M5.已知命题p :∀x ∈R ,ax 2+2x +3>0,如果命题綈p 是真命题,那么实数a 的取值范围是( ) A .a <13 B .a ≤13 C .0<a ≤13 D .a ≥136.若“x >y ,则x 2>y 2”的逆否命题是( ) A .若x ≤y ,则x 2≤y 2 B .若x >y ,则x 2<y 2 C .若x 2≤y 2,则x ≤y D .若x <y ,则x 2<y 2 二、填空题(每小题5分,共15分) 7.下列四个命题中:①∀x ∈R,2x 2-3x +4>0;②∀x ∈{1,-1,0},2x +1>0; ③∃x ∈N ,使x 2<x ;④∃x ∈N ,使x 为29的约数. 其中正确的为________.8.命题“存在x ∈R ,使得x 2+2x +5=0”的否定是________________.9.已知p (x ):x 2+2x -m >0,如果p (1)是假命题,p (2)是真命题,则实数m 的取值范围为________. 三、解答题(共15分)10.已知命题p :方程x 2+mx +1=0有两个不等的负实数根;命题q :方程4x 2+4(m -2)x +1=0无实数根.若“p 或q ”为真命题,“p 且q ”为假命题,求m 的取值范围.1.3充分条件与必要条件 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分) 1.“a >0”是“|a |>0”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件 2.“x >0”是“x ≠0”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 3.“x ,y 均为奇数”是“x +y 为偶数”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件4.集合A ={x ||x |≤4,x ∈R },B ={x |x <a },则“A ⊆B ”是“a >5”的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件5.若条件p :(x -1)(y -2)=0,条件q :(x -1)2+(y -2)2=0,则p 是q 的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .既不充分也不必要条件6.设x ,y ∈R ,则“x ≥2且y ≥2”是“x 2+y 2≥4”的( ) A .充分而不必要条件 B .必要而不充分条件 C .充分必要条件 D .既不充分也不必要条件 二、填空题(每小题5分,共15分)7.“x 1>0且x 2>0”是“x 1+x 2>0且x 1x 2>0”的________条件.8.已知条件p :x ≤1,条件q :1x <1,则p 是綈q 成立的____________条件.9.“a =2”是“直线ax +2y =0平行于直线x +y =1”的__________________条件. 三、解答题(共15分)10.已知条件p :|x -4|≤6,条件q :x 2-mx -4-n 2≤0(n >0).若p 是q 的充要条件,求m ,n 的值.2.1函数与映射的概念 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分) 1.函数f (x )=4-xx -1的定义域为( ) A .(-∞,4) B .[4,+∞) C .(-∞,4] D .(-∞,1)∪(1,4] 2.与函数y =x +1相等的函数是( )A .y =x 2-1x -1B .y =t +1C .y =x 2+2x +1D .y =(x +1)23.设集合A 和B 都是平面上的点集{(x ,y )|x ∈R ,y ∈R },映射f :A →B 把集合A 中的元素(x ,y )映射成集合B 中的元素(x +y ,x -y ),则在映射f 下,象(2,1)的原象是( )A .(3,1) B.⎝⎛⎭⎫32,12 C.⎝⎛⎭⎫32,-12 D .(1,3) 4.已知函数f (x )的定义域为[-1,2),则f (x -1)的定义域为( ) A .[-1,2) B .[0,-2) C .[0,3) D .[-2,1) 5.下列各图形中,是函数图象的是( )A B C D6.下列函数中,与函数y =1x有相同定义域的是( ) A .f (x )=ln x B .f (x )=1x C .f (x )=|x | D .f (x )=e x二、填空题(每小题5分,共15分) 7.函数y =16-x -x 2的定义域是________.8.函数y =lg (4-x )x -3的定义域是______________.9.若函数y =f (x )的定义域是[0,2],则函数g (x )=f (2x )x -1的定义域是________.三、解答题(共15分)10.若函数f (x )=1x +1,求函数y =f [f (x )]的定义域.2.2函数的表示法 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分) 1.已知f (x )=π(x ∈R ),则f (π2)等于( ) A .π2 B .π C.π D .不确定 2.设f (x )=x 2-1x 2+1,则f (2)f ⎝⎛⎭⎫12=( )A .1B .-1 C.35 D .-353.下列函数中,值域为(0,+∞)的是( ) A .y =x B .y =1xC .y =1x D .y =x 2+14.汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s 看作时间t 的函数,其图象可能是( )A B C D5.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <1,x 2+ax ,x ≥1,若f (f (0))=4a ,则实数a 等于( )A.12B.45C .2D .9 6.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x -2 (x ≥2),-2 (x <2),则f (lg20-lg2)=( )A .2B .0C .-1D .-2 二、填空题(每小题5分,共15分) 7.设函数f (x )=41-x,若f (a )=2,则实数a =________. 8.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧ 3x +1(x ≥0),x 2(x <0),g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2-x 2(x ≤1),2(x >1),则f (g (3))=________,g ⎝⎛⎭⎫f ⎝⎛⎭⎫-12=________. 9.设f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧lg x ,x >0,10x ,x ≤0,则f (f (-2))=________.三、解答题(共15分)10.(1)若f (x +1)=2x 2+1,求f (x )的表达式; (2)若2f (x )-f (-x )=x +1,求f (x )的表达式.一、选择题(每小题5分,共30分) 1.下列函数中,其中是偶函数的是( )A .f (x )=x +1xB .f (x )=x 3-2xC .f (x )=1x2 D .f (x )=x 4+x 32.函数f (x )是偶函数,最小正周期为4,当x ∈[0,2]时,f (x )=2x ,则f (11)=( ) A .-2 B .2 C .4 D .8 3.若函数f (x )=x(2x +1)(x -a )为奇函数,则a =( )A.12B.23C.34D .1 4.若f (x )是R 上周期为5的奇函数,且满足f (1)=1,f (2)=2,则f (3)-f (4)=( ) A .-1 B .1 C .-2 D .3 5.函数y =x -1x的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =-x 对称C .关于y 轴对称D .关于直线y =x 对称6.设f (x )是R 上的任意函数,则下列叙述正确的是( ) A .f (x )f (-x )是奇函数 B .f (x )|f (-x )|是奇函数 C .f (x )-f (-x )是偶函数 D .f (x )+f (-x )是偶函数 二、填空题(每小题5分,共15分)7.已知f (x )是奇函数,当x <0时f (x )=x 2+3x ,则f (2)=________.8.已知f (x )=ax 2+bx 是定义在[a -1,2a ]上的偶函数,那么a +b =________. 9.设函数f (x )=(x +1)(x +a )x 为奇函数,则a =________.三、解答题(共15分)10.奇函数f (x )在定义域(-1,1)上是减函数,且f (1+a )+f (1-a 2)<0,求实数a 的取值范围.一、选择题(每小题5分,共30分) 1.函数f (x )=x 2-4x +3的减区间是( ) A .(-∞,-2)B .(-∞,4)C .(2,+∞)D .(-∞,2)2.下列函数在(0,1)上是增函数的是( )A .y =1-2xB .y =x -1C .y =-x 2+2xD .y =5 3.函数f (x )=x 3-3x 2+1是减函数的区间为( ) A .(2,+∞) B .(-∞,2) C .(-∞,0) D .(0,2) 4.函数f (x )=1-1x在[3,4)上( )A .有最小值无最大值B .有最大值无最小值C .既有最大值又有最小值D .最大值和最小值皆不存在5.下列函数中,既是偶函数又在(0,+∞)单调递增的函数是( ) A .y =x 3 B .y =|x |+1 C .y =-x 2+1 D .y =2-|x |6.若函数y =ax 与y =-bx 在(0,+∞)上都是减函数,则y =ax 2+bx 在(0,+∞)上是( )A .增函数B .减函数C .先增后减D .先减后增 二、填空题(每小题5分,共15分)7.函数y =1-x 2的值域是____________.8.已知二次函数f (x )=x 2+ax -3在区间(2,4)单调,则a 的取值范围是____________. 9.函数y =x +1的单调递增区间为________. 三、解答题(共15分)10.已知函数f (x )=1a -1x (a >0,x >0).(1)判断函数f (x )在(0,+∞)上的单调性; (2)若f (x )在⎣⎡⎦⎤12,2上的值域是⎣⎡⎦⎤12,2,求a 的值.一、选择题(每小题5分,共30分) 1.下列运算中,正确的是( )A .a 2·a 3=a 6B .(-a 2)3=(-a 3)2C .(a -1)0=0D .(-a 2)3=-a 6 2.当1<x <3时,化简(x -3)2+(1-x )2的结果是( ) A .4-2x B .2 C .2x -4 D .4 3.计算212+12-1-(1-5)0的结果是( ) A .1 B .2 2 C. 2 D .2-124.化简-x 3x的结果是( )A .--x B.x C .-x D.-x 5.下列各式错误的是( )A .30.8>30.7B .0.50.4>0.50.6C .0.75-0.1<0.750.1 D .(3)1.6>(3)1.46.若点(a,9)在函数y =3x 的图象上,则tan a π6的值为( )A .0 B.33C .1 D. 3 二、填空题(每小题5分,共15分) 7.已知a =5-12,函数f (x )=a x ,若实数m ,n 满足f (m )>f (n ),则m ,n 的大小关系为 . 8.函数xx f )31()(=,x ∈[-1,2]的值域为________.9.指数函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)在[1,2]上的最大值与最小值的差为a2,则a =________.三、解答题(共15分)10.若函数f (x )=a x -1(a >0,且a ≠1)的定义域和值域都是[0,2],求实数a 的值.一、选择题(每小题5分,共25分) 1.log 22的值为( )A .- 2 B. 2 C .-12 D.122.下列四个命题中真命题的个数是( ) ①若log x 3=3,则x =9;②若log 4x =12,则x =2;③若=0,则x =3;④若log 15x =-3,则x =125.A .1个B .2个C .3个D .4个3.对数式log a -2(5-a )=b 中,实数a 的取值范围是( ) A .(-∞,5) B .(2,5) C .(2,+∞) D .(2,3)∪(3,5) 4.函数y =2+log 2x (x ≥1)的值域为( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .[2,+∞)D .[3,+∞) 5.函数y =2-log 2x 的定义域是( )A .(4,+∞)B .[4,+∞)C .(0,4]D .(0,4) 二、填空题(每小题5分,共20分)6.比较大小:log 0.2π________log 0.23.14(填“<”“>”或“=”). 7.函数f (x )=log a ⎝⎛⎭⎫2x -12(a >0,a ≠1)的定义域是______. 8.设g (x )=⎩⎪⎨⎪⎧e x ,x ≤0,ln x ,x >0,则g ⎝⎛⎭⎫g ⎝⎛⎭⎫12=________. 9.设2a =5b =m ,且1a +1b =2.则m =________.三、解答题(共15分)10.已知函数f (x )=log a (x +1)-log a (1-x ),a >0且a ≠1. (1)求f (x )的定义域; (2)判断f (x )的奇偶性并予以证明.一、选择题(每小题5分,共25分)1.若关于x 的方程x 2+mx +1=0,有两个不相等的实数根,则实数m 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .(-2,2) C .(-∞,-2)∪(2,+∞) D .(-∞,-1)∪(1,+∞) 2.已知二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)的图象如图J2-7-1,则下列结论正确的是( )图J2-7-1A .a >0B .c <0C .b 2-4ac <0D .a +b +c >03.若一次函数y =kx +b 的函数值y 随x 的增大而减小,且图象与y 轴的负半轴相交,那么对k 和b 的符号判断正确的是( )A .k >0,b >0B .k >0,b <0C .k <0,b >0D .k <0,b <0 4.f (x )=ax 2+ax -1在R 上恒满足f (x )<0,则a 的取值范围是( ) A .a ≤0 B .a <-4 C .-4<a <0 D .-4<a ≤05.已知函数f (x )=-x 2+4x +a ,x ∈[0,1],若f (x )的最小值为-2,则f (x )的最大值为( ) A .-1 B .0 C .1 D .2 二、填空题(每小题5分,共20分)6.若二次函数的图象经过点(0,1),对称轴是x =2,最小值为-1,则它的解析式为_______. 7.二次函数y =f (x )满足f (3+x )=f (3-x )(x ∈R )且f (x )=0有两个实根x 1,x 2,则x 1+x 2=________. 8.已知函数f (x )=4x 2-mx +5在区间[-2,+∞)上是增函数,则f (1)的范围是________. 9.函数f (x )=(k 2-3k +2)x +b 在R 上是减函数,则k 的取值范围是__________. 10.幂函数f (x )=23mmx 的图象关于y 轴对称,且在()0,+∞递减,则整数m =______.三、解答题(共15分)11.f (x )=-x 2+ax +12-a4在区间[0,1]上的最大值为2,求a 的值.2.8幂函数时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分) 1.下列函数是幂函数的是( ) A .y =2x B .y =2x-1C .y =(x +1)2D .y =32x2.设α∈⎩⎨⎧⎭⎬⎫-1,1,12,3,则使函数y =x α的定义域为R 且为奇函数的所有α值为( )A .1,3B .-1,1C .-1,3D .-1,1,3 3.下列幂函数中,定义域为R 的是( ) A .y =x -2B .y =x 12C .y =x 13D .y =x12-4.如图J2-8-1中曲线是幂函数y =x n 在第一象限的图象.已知n 取±2,±12四个值,则相应于曲线C 1,C 2,C 3,C 4的n 值依次为( )A .-2,-12,12,2B .2,12,-12,-2C .-12,-2,2,12D .2,12,-2,-125.已知点⎝⎛⎭⎫33,3在幂函数f (x )的图象上,则f (x )( ) A .是奇函数 B .是偶函数 C .是非奇非偶函数 D .既是奇函数又是偶函数 6.已知幂函数y =x n 的图象如图J2-8-2,则n 可能取的值是( )图J2-8-2A .-2B .2C .-12 D.12二、填空题(每小题5分,共15分) 7.如果幂函数y =(m 2-3m +3)21mm x --的图象不过原点,则m 的取值是________.8.已知幂函数f (x )的图象过点(4,2),则f ⎝⎛⎭⎫18=________. 9.幂函数f (x )=23mmx -的图象关于y 轴对称,且在()0,+∞递减,则整数m =______.三、解答题(共15分) 10.已知f (x )=(m 2+2m )21m m x +-,m 为何值时,f (x )是(1)正比例函数; (2)反比例函数; (3)幂函数.2.9函数的图象一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +1(x ∈[-1,0)),x 2+1(x ∈[0,1]),则下列函数图象正确的是( )2.要得到y =2·4-x 的图象,只需将函数y =23-2x的图象( )A .向左平移2个单位B .向右平移2个单位C .向左平移1个单位D .向右平移1个单位 3.函数f (x )=4x +12x 的图象( )A .关于原点对称B .关于直线y =x 对称C .关于x 轴对称D .关于y 轴对称 4.下列图象中能表示函数y =f (x )的是( )5.一次函数y =ax +b (a ≠0)与二次函数y =ax 2+bx +c (a ≠0)在同一坐标系中的图象大致是()A B C D 6.函数y =ln|x -1|的图象大致是( )二、填空题(每小题5分,共15分)7.函数xy ⎪⎭⎫⎝⎛=21的图象关于直线y =x 对称的图象的解析式为________.8.把f (x )=(x -2)2+2的图象向左平移1个单位,再向上平移1个单位,所得图象对应的函数解析式是___. 9.设奇函数f (x )的定义域为[-5,5].若当x ∈[0,5]时,f (x )的图象如图J2-9-1,则不等式f (x )<0的解集是________. 三、解答题(共15分)10.直线y =1与曲线y =x 2-|x |+a 有四个交点,求a 的取值范围.2.10函数与方程一、选择题(每小题5分,共30分)1.如图J2-10-1所示的函数图象与x 轴均有交点,其中不能用二分法求图中交点横坐标的是( )① ② ③ ④A .①②B .①③C .①④D .③④2.用二分法研究函数f (x )=x 3+3x -1的零点时,第一次经计算得f (0)<0,f (0.5)>0,可得其中一个零点x 0∈________,第二次应计算________.以上横线上应填的内容分别为( )A .(0,0.5),f (0.25)B .(0.1),f (0.25)C .(0.5,1),f (0.25)D .(0,0.5),f (0.125) 3.函数f (x )=2x +3x 的零点所在的一个区间是( )A .(-2,-1)B .(-1,0)C .(0,1)D .(1,2) 4.方程2x =2-x 的解的个数为( )A .0个B .1个C .2个D .3个5.函数f (x )=log 2x +2x -1的零点所在的区间为( )A.⎝⎛⎭⎫0,12B.⎝⎛⎭⎫14,12C.⎝⎛⎭⎫12,1 D .(1,2) 6.根据上图表格中的数据,可以判定函数f (x )=e x -x -2的一个零点所在的区间为(k ,k +1)(k ∈Z ),则k 的值为( )A.-1 B .0 C .1 D .2 二、填空题(每小题5分,共15分)7.用二分法求方程x 3-2x -5=0在区间[2,3]内的实数根时,取区间中点x 0=2.5,那么下一个有根区间是________.8.若f (x )=x +b 的零点在区间(0,1)内,则b 的取值范围为________.9.函数f (x )=3ax -2a +1在(-1,1)上存在x 0使f (x 0)=0,则实数a 的取值范围是_________. 三、解答题(共15分)10.关于x 的方程mx 2+2(m +3)x +2m +14=0有两实根,且一个大于4,一个小于4,求实数m 的取值范围.x -1 0 1 2 3 e x 0.37 1 2.72 7.39 20.09 x +2123452.11抽象函数时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.若方程f (x )-2=0在(-∞,0)内有解,则y =f (x )的图象是( )2.如果开口向上的二次函数f (t )对任意的t 有f (2+t )=f (2-t ),那么( ) A .f (1)<f (2)<f (4) B .f (2)<f (1)<f (4) C .f (2)<f (4)<f (1) D .f (4)<f (2)<f (1) 3.已知f (x +y )+f (x -y )=2f (x )·f (y ),且f (x )≠0,则f (x )是( ) A .奇函数 B .偶函数 C .非奇非偶函数 D .不确定4.f (x )满足f (m +n )=f (m )·f (n ),若f (4)=256,f (k )=0.0625,则k 的值为( ) A .-4 B .-2 C.116 D.125.已知函数f (x )是定义在区间[-a ,a ](a >0)上的奇函数,F (x )=f (x )+1,则F (x )的最大值与最小值之和为( )A .0B .1C .2D .不能确定6.定义在R 上的函数f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫-34,0成中心对称,对任意的实数x 都有f (x )=-f ⎝⎛⎭⎫x +32,且f (-1)=1,f (0)=-2,则f (1)+f (2)+…+f (2 011)=( )A .-2B .-1C .0D .1 二、填空题(每小题5分,共15分)7.已知函数y =f (x +1)的图象过点(3,2),则函数f (x )的图象关于x 轴的对称图形一定过点________. 8.已知函数f (x )的定义域是[-1,2],函数f [log 12(3-x )]的定义域为________________.9.设f (x )是定义在R 上的奇函数,且y =f (x )的图象关于直线x =12对称,则f (1)+f (2)+f (3)+f (4)+f (5)=______.三、解答题(共15分)10.已知函数y =f (x )对任意x ,y ∈R 均有f (x )+f (y )=f (x +y ),且当x >0时,f (x )<0,f (1)=-23.(1)判断并证明f (x )在R 上的单调性; (2)求f (x )在[-3,3]上的最值.2.12函数模型及其应用 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知A 、B 两地相距150千米,某人开汽车以60千米/时的速度从A 地前往B 地,到达B 地停留1小时后再以50千米/时的速度返回A 地,把汽车离开A 地的距离x (单位:千米)表示为时间t (单位:小时)的函数,则下列正确的是( )A .x =60t +50t (0≤t ≤6.5)B .x =⎩⎪⎨⎪⎧60t ,0≤t ≤2.5150,2.5<t ≤3.5150-50t ,3.5<t ≤6.5C .x =⎩⎪⎨⎪⎧60t ,0≤x ≤2.5150-50t ,t >3.5 D .x =⎩⎪⎨⎪⎧60t ,0≤t ≤2.5150,2.5<t ≤3.5150-50(t -3.5),3.5<t ≤6.52.某厂日产手套总成本y (单位:元)与手套日产量x (单位:副)的函数解析式为y =5x +4000,而手套出厂价格为每副10元,则该厂为了不亏本,日产手套至少为( )A .200副B .400副C .600副D .800副3.某工厂6年来生产某种产品的情况是:前三年年产量的增长速度越来越快,后三年年产量保持不变,则该厂6年来这种产品的总产量C 与时间t (单位:年)的函数关系图象正确的是( )A B C D4.按复利计算利率的储蓄,在银行整存一年,年息8%,零存每月利息2%,现把2万元存入银行3年半,取出后本利和应为人民币( )A .[2(1+8%)3.5]万元B .[2(1+8%)3(1+2%)6]万元C .[2(1+8%)3+2×2%×5]万元D .[2(1+8%)3+2(1+8%)3(1+2%)6]万元5.下列函数中随x 的增大而增大且速度最快的是( ) A .y =1100e x B .y =100ln x C .y =x 100 D .y =100·2x6.某公司在甲、乙两地销售一种品牌车,利润(单位:万元)分别为L 1=5.06x -0.15x 2和L 2=2x ,其中x 为销售量(单位:辆).若该公司在这两地共销售15辆车,则能获得的最大利润为( )A .45.606B .45.6C .45.56D .45.51 二、填空题(每小题5分,共15分)7.用一根长为12 m 的铝合金条做成一个“目”字形窗户的框架(不计损耗),要使这个窗户通过的阳光最充足,则框架的长与宽应分别为__________________.8.由于电子技术的飞速发展,计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机的价格降低13,则现在价格为8100元的计算机15年后的价格应降为________元.9.将进货单价为8元的商品按10元一个销售,每天可卖出100个.若每个涨价1元,则日销售量减少10个.为获得最大利润,则此商品日销售价应定为每个________元.三、解答题(共15分)10.为了尽快改善职工住房困难,鼓励个人购房和积累建房基金,决定购房的职工必须按基本工资的高低缴纳住房公积金,办法如下:2.13导数的概念及运算一、选择题(每小题5分,共30分) 1.函数f (x )=x ,则f ′(3)等于( )A.36 B .0 C.12 xD.32 2.设y =x 2·e x ,则y ′等于( )A .x 2e x +2xB .2x e xC .(2x +x 2)e xD .(x +x 2)·e x3.已知函数f (x )=ax 2+3x -2在点(2,f (2))处的切线斜率为7,则实数a 的值为( )A .-1B .1C .±1D .-24.过曲线y =1x上一点P 的切线的斜率为-4,则点P 的坐标为( )A.⎝⎛⎭⎫12,2B.⎝⎛⎭⎫12,2或⎝⎛⎭⎫-12,-2C.⎝⎛⎭⎫-12,-2D.⎝⎛⎭⎫12,-2 5.已知函数f (x )=3x 3-5x +1,则f ′(x )是( )A .奇函数B .偶函数C .非奇非偶函数D .既奇又偶函数 6.曲线y =x 3+11在点P (1,12)处的切线与y 轴交点的纵坐标是( )A .-9B .-3C .9D .15 二、填空题(每小题5分,共15分)7.函数f (x )=ln x -x 2的导数为____________.8.函数f (x )=ax 3+3x 2+2,若f ′(-1)=4,则a 的值等于____________________. 9.曲线y =9x 在点M (3,3)处的切线方程是________.三、解答题(共15分)10.求曲线f (x )=x 3-3x 2+2x 过原点的切线方程.2.14导数的应用-单调性、极值、最值一、选择题(每小题5分,共25分) 1.函数y =x 2(x -3)的递减区间是( )A .(-∞,0)B .(2,+∞)C .(0,2)D .(-2,2) 2.函数y =x 3-x 2-x +1在闭区间[-1,1]上的最大值是( )A.3227B.2627 C .0 D .-32273.函数f (x )=x 3+ax 2+3x -9,已知f (x )在x =-3时取得极值,则a =( )A .2B .3C .4D .54.已知函数f (x )=x 3+ax 2+(a +6)x +1有极大值和极小值,则实数a 的取值范围是( )A .(-1,2)B .(-∞,-3)∪(6,+∞)C .(-3,6)D .(-∞,-1)∪(2,+∞) 5.已知a >0,函数f (x )=x 3-ax 在[1,+∞)上是单调递增函数,则a 的最大值是( )A .0B .1C .2D .3 二、填空题(每小题5分,共20分)6.函数y =f (x )在其定义域⎝⎛⎭⎫-32,3内可导,其图象如图J2-14-1,记y =f (x )的导函数为y =f ′(x ),则不等式f ′(x )≤0的解集为________.图J2-14-17.函数f (x )=x 3-3x 2+1在x =________处取得极小值. 8.函数f (x )=x ln x 的单调递增区间是________.9.f (x )=x 3-3x 2+2在区间[-1,1]上的最大值是________. 三、解答题(共15分)10.设函数f (x )=6x 3+3(a +2)x 2+2ax .(1)若f (x )的两个极值点为x 1,x 2,且x 1x 2=1,求实数a 的值;(2)是否存在实数a ,使得f (x )是(-∞,+∞)上的单调函数?若存在,求出a 的值;若不存在,说明理由.2.15导数在生活中的应用一、选择题(每小题5分,共25分)1.函数y =1+3x -x 3有( )A .极小值-1,极大值1B .极小值-2,极大值3C .极小值-2,极大值2D .极小值-1,极大值32.炼油厂某分厂将原油精炼为汽油,需对原油进行冷却和加热,如果第x 小时,原油温度(单位:℃)为f (x )=13x 3-x 2+8(0≤x ≤5),那么,原油温度的瞬时变化率的最小值是( ) A .8 B.203C .-1D .-83.设曲线y =ax 2在点(1,a )处的切线与直线2x -y -6=0平行,则a =( )A .1 B.12 C .-12D .-14.曲线y =e x 在点(2,e 2)处的切线与坐标轴所围三角形的面积为( )A.94e 2 B .2e 2 C .e 2 D.12e 2 5.方底无盖水箱的容积为256,则最省材料时,它的高为( )A .4B .6C .4.5D .8 二、填空题(每小题5分,共20分)6.若f (x )=x 3,f ′(x )=3,则x 0的值为________.7.已知f (x )=2x 3-6x 2+m (m 为常数),在[-2,2]上有最大值3,那么此函数在[-2,2]上的最小值为________. 8.有一长为16 m 的篱笆,要围成一个矩形场地,则矩形场地的最大面积是________m 2. 9.如图已知函数y =f (x )的图象在点P 处的切线方程是y =-x +8,则f (5)+f ′(5)=________. 三、解答题(共15分)10.在边长为60 cm 的正方形铁皮的四角切去相等的正方形,再把它的边沿虚线折起,做成一个无盖的方底箱子,箱底边长为多少时,箱子容积最大?最大容积是多少?3.1任意角、弧度制和任意角的三角函数值一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知角α终边上一点的坐标是(3,-4),则sinα=()A.35B.-35 C.45D.-452.圆内一条弦长等于半径,这条弦所对的圆心角为()A.π6弧度 B.π3弧度 C.12弧度D.以上都不对3.若sinθ>0且sinθcosθ<0,则角θ的终边所在象限是()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限4.sin2cos3tan4的值()A.小于0 B.大于0 C.等于0 D.不存在5.在下列各组角中,终边不相同的是()A.60°与-300°B.230°与950°C.1050°与-300°D.-1000°与800°6.若一扇形的圆心角为72°,半径为20 cm,则扇形的面积为()A.40π cm2B.80π cm2 C.40 cm2D.80 cm2二、填空题(每小题5分,共15分)7.写出-720°到720°之间与-1068°终边相同的角的集合________________.8.已知α的顶点在原点,始边与x轴非负半轴重合,点P(-4m,3m)(m>0)是α终边上一点,则2sinα+cosα=________.9.已知点P(tanα,cosα)在第三象限,则角α的终边在第________象限.三、解答题(共15分)10.设90°<a<180°.角α的终边上一点为P(x,5),且cosα=24x,求sinα与tanα的值.3.2同角三角函数及诱导公式一、选择题(每小题5分,共30分) 1.cos300°=( )A .-32B .-12 C.12 D.32 2.已知sin α=35,则sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+α的值为( )A .±45B .-45 C.45 D .-353.α是第四象限角,tan α=-34,则sin α=( )A.35 B .-35 C.45 D .-454.sin 2(π+α)-cos(π+α)cos(-α)+1的值为( )A .1B .2sin 2αC .0D .25.已知sin α=55,则sin 4α-cos 4α的值为( )A .-15B .-35 C.15 D.35 6.若sin α+cos α2sin α-cos α=2,则tan α=( )A .1B .-1 C.34 D .-43 二、填空题(每小题5分,共15分)7.已知tan α=3,则sin α+cos αsin α-2cos α=______.8.cos (-585°)sin495°+sin (-570°)的值是______.9.若sin θ=-45,tan θ>0,则cos θ=________. 三、解答题(共15分)10.求证:cos (θ+π)·sin 2(θ+3π)tan (π+θ)·cos 3(-π-θ)=tan θ.3.3三角函数的图象与性质 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分) 1.函数f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎫π2-x 是( )A .最小正周期为2π的奇函 数B .最小正周期为2π的偶函数C .最小正周期为π的奇函数D .最小正周期为π的偶函数 2.使cos x =1-m 有意义的m 值为( )A .m ≥0B .m ≤0C .0≤m ≤2D .-2≤m ≤0 3.函数y =4sin(2x +π)的图象关于( )A .x 轴对称B .原点对称C .y 轴对称D .直线x =π2对称4.函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3图象的对称轴方程可能是( ) A .x =-π6 B .x =-π12 C .x =π6 D .x =π125.函数y =2-sin x 的最大值及取最大值时x 的值为( ) A .y max =3,x =π2 B .y max =1,x =π2+2k π(k ∈Z )C .y max =3,x =-π2+2k π(k ∈Z )D .y max =3,x =π2+2k π(k ∈Z )6.下列关系式中正确的是( )A .sin11°<cos10°<sin168°B .sin168°<sin11°<cos10°C .sin11°<sin168°<cos10°D .sin168°<cos10°<sin11° 二、填空题(每小题5分,共15分)7.函数y =sin 2x +sin x -1的值域为________.8.设M 和m 分别是函数y =13cos x -1的最大值和最小值,则M +m =________.9.函数y =tan ⎝⎛⎭⎫2x +π4的图象与x 轴交点的坐标是________. 三、解答题(共15分)10.设函数f (x )=sin(2x +φ)(-π<φ<0),y =f (x )图象的一条对称轴是直线x =π8.(1)求φ;(2)求函数y =f (x )的单调增区间.3.4函数y =A sin(ωx +φ)的图象 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.函数y =3sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象的一个对称中心是( ) A .(0,0) B.⎝⎛⎭⎫π3,0 C.⎝⎛⎭⎫-π3,0 D .(3,0) 2.要得到函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π4的图象,可以把函数y =sin2x 的图象( ) A .向左平移π8个单位 B .向右平移π8个单位C .向左平移π4个单位D .向右平移π4个单位3.函数y =sin(2x +φ)(0≤φ≤π)是R 上的偶函数,则φ的值是( ) A .0 B.π4 C.π2D .π4.下列函数中,图象的一部分如图J3-4-1的是( )图J3-4-1A .y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π6B .y =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6C .y =cos ⎝⎛⎭⎫4x -π3D .y =cos ⎝⎛⎭⎫2x -π6 5.函数y =2sin ⎝⎛⎭⎫3x -π4的图象的两条相邻对称轴之间的距离是( ) A.π3 B.2π3 C .π D.4π36.若函数f (x )=2sin(ωx +φ),x ∈R ⎝⎛⎭⎫其中ω>0,|φ|<π2的最小正周期是π,且f (0)=3,则( ) A .ω=12,φ=π6 B .ω=12,φ=π3C .ω=2,φ=π6D .ω=2,φ=π3二、填空题(每小题5分,共15分)7.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x +π3的图象向右平移π6个单位,再向上平移2个单位所得图象对应的函数解析式是________.8.函数f (x )=A sin ⎝⎛⎭⎫ωx +π3(A >0,ω>0)在一个周期内,当x =π12时,函数f (x )取得最大值2,当x =7π12时,函数f (x )取得最小值-2,则函数解析式为________.9.对于函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3,有下列四个结论: ①f (x )的图象关于直线x =π3对称;②f (x )的图象关于点⎝⎛⎭⎫π4,0对称;③把f (x )的图象向左平移π12个单位,得到一个偶函数的图象;④f (x )的最小正周期为π,且在⎣⎡⎦⎤0,π6上为增函数. 其中正确命题的序号是________. 三、解答题(共15分)10.已知函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+1. (1)用“五点法”画出函数的草图;(2)函数图象可由y =sin x 的图象怎样变换得到?3.5两角和与差及二倍角的三角函数公式时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.若tan α=3,tan β=43,则tan(α-β)等于( )A .-3B .-13C .3 D.132.下列各式中,值为32的是( ) A .2sin15°cos15° B .cos 215°-sin 215° C .2sin 215° D .sin 215°+cos 215° 3.已知sin α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,则cos ⎝⎛⎭⎫α+π4=( ) A.7 210 B.210 C .-7 210 D .-210 4.已知sin α=55,则sin 4α-cos 4α=( ) A.35 B.15 C .-35 D .-155.函数f (x )=sin2x -cos2x 的最小正周期是( ) A.π2B .ΠC .2πD .4π 6.已知x ∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,cos x =45,则tan2x 等于( ) A.724 B .-724 C.247 D .-247 二、填空题(每小题5分,共15分)7.计算sin43°cos13°-cos43°sin13°的结果等于________8.已知sin(π+α)=-13,且α是第二象限角,那么sin2α=________.9.函数f (x )=2cos 2x +sin2x 的最小值是________. 三、解答题(共15分)10.已知tan(π+α)=-13,求sin2⎝⎛⎭⎫π2-α+4cos 2α10cos 2α-sin2α的值.3.6简单的三角恒等变换 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知sin α=35,则sin ⎝⎛⎭⎫π2+2α的值为( ) A .±1225 B .-725 C.725 D.12252.已知α是第二象限角,且cos α=-35,则cos ⎝⎛⎭⎫π4-α的值是( ) A.210 B .-210 C.7 210 D .-7 2103.sin α+cos α=35,则sin2α=( )A.1625 B .-1625 C .-825 D .±825 4.1-3tan75°3+tan75°的值等于( )A .2+ 3B .2-3C .1D .-1 5.2-sin 22+cos4=( )A .sin2B .-cos2 C.3cos2 D .-3cos2 6.若cos2αsin ⎝⎛⎭⎫α-π4=-22,则sin α+cos α的值为( )A .-72 B .-12 C.12 D.72二、填空题(每小题5分,共15分)7.若cos α=17,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,则cos ⎝⎛⎭⎫α+π3=________. 8.设tan(α+β)=25,tan ⎝⎛⎭⎫β-π4=14,则tan ⎝⎛⎭⎫α+π4=______. 9.若sin θ2-2cos θ2=0,则tan θ=________.三、解答题(共15分)10.已知α为第二象限角,且sin α=154,求sin ⎝⎛⎭⎫α+π4sin2α+cos2α+1的值.3.7正弦定理和余弦定理 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知△ABC 中,a =2,b =3,B =60°,那么角A =( ) A .135° B .90° C .45° D .30°2.已知a ,b ,c 是△ABC 三边之长,若满足等式(a +b -c )(a +b +c )=ab ,则角C 的大小为( ) A .60° B .90° C .120° D .150°3.若△ABC 的三个内角满足sin A ∶sin B ∶sin C =5∶11∶13,则△ABC ( ) A .一定是锐角三角形 B .一定是直角三角形 C .一定是钝角三角形D .可能是锐角三角形,也可能是钝角三角形 4.在△ABC 中,若b =2a sin B ,则A 等于( ) A .30°或60° B .45°或60° C .120°或60° D .30°或150° 5.有下列判断:①△ABC 中,a =7,b =14,A =30°,有两解; ②△ABC 中,a =30,b =25,A =150°,有一解; ③△ABC 中,a =6,b =9,A =45°,有两解; ④△ABC 中,b =9,c =10,B =60°,无解. 不正确的结论有( )A .1个B .2个C .3个D .4个6.在△ABC 中,已知sin A cos B =sin C ,那么△ABC 一定是( ) A .直角三角形 B .等腰三角形 C .等腰直角三角形 D .正三角形 二、填空题(每小题5分,共15分)7.若在△ABC 中,A =60°,b =2,△ABC 的面积为2 3,则a =________. 8.在△ABC 中,若b =1,c =3,C =2π3,则a =________.9.在△ABC 中,若a =14,b =7 6,B =60°,则C =________. 三、解答题(共15分)10.在△ABC 中,B =120°,AC =7,AB =5,求△ABC 的面积.3.8解三角形应用举例 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.从A 处望B 处的仰角为α,从B 处望A 处的俯角为β,则α,β的关系为( ) A .α>β B .α=βC .α+β=90°D .α+β=180°2.两灯塔A ,B 与海洋观察站C 的距离都等于a (km),灯塔A 在C 北偏东30°,B 在C 南偏东60°,则A ,B 之间距离为( )A.2a kmB.3a km C .a km D .2a km3.如图J3-8-1,设A ,B 两点在河的两岸,一测量者在A 的同侧,在所在的河岸边选定一点C ,测出AC 的距离为50 m ,∠ACB =45°,∠CAB =105°后,就可以计算出A ,B 两点的距离为( )A .50 2 mB .50 3 mC .25 2 m D.25 22m4.渡轮以15 km/h 的速度沿与水流方向成120°角的方向行驶,水流速度为4 km/h ,则渡轮实际航行的速度为(精确到0.1 km/h)( )A .14.5 km/hB .15.6 km/hC .13.5 km/hD .11.3 km/h5.甲、乙两楼相距20 m ,从乙楼底望甲楼顶的仰角为60°,从甲楼顶望乙楼顶的俯角为30°,则甲、乙两楼的高分别是( )A .20 3 m ,40 33 mB .10 3 m,20 3 mC .10(3-2) m,20 3 m D.15 32 m ,20 33m 6.一船以每小时15 km 的速度向东航行,船在A 处看到一个灯塔B 在北偏东60°,行驶4 h 后,船到达C 处,看到这个灯塔在北偏东15°,这时船与灯塔的距离为( )A .20 kmB .30 kmC .20 2 kmD .30 2 km 二、填空题(每小题5分,共15分)7.某人从A 处出发,沿北偏东60°行走3 3 km 到B 处,再沿正东方向行走2 km 到C 处,则A ,C 两地距离为________km.8.在200 m 高的山顶上,测得山下一塔的塔顶与塔底的俯角分别是30°,60°,则塔高为________m. 9.江岸边有一炮台高30 m ,江中有两条船,船与炮台底部在同一水面上,由炮台顶部测得俯角分别为45°和60°,而且两条船与炮台底部连线成30°角,则两条船相距________m.三、解答题(共15分)10.隔河看两目标A 与B ,但不能到达,在岸边先选取相距3千米的C ,D 两点,同时,测得∠ACB =75°,∠BCD =45°,∠ADC =30°,∠ADB =45°(A ,B ,C ,D 在同一平面内),求两目标A ,B 之间的距离.4.1平面向量及其线性运算 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.如图J4-1-1,在平行四边形ABCD 中,下列结论中错误的是( ) A.AB →=DC → B .AD →+AB →=AC → C.AB →-A D →=BD → D .AD →+CB →=0 2.△ABC 中,BC →=a ,CA →=b ,则AB →等于( ) A .a +b B .-(a +b ) C .a -b D .b -a 3.化简AC →-BD →+CD →-AB →得( ) A.AB → B.DA → C.BC →D .04.设P 是△ABC 所在平面内的一点,BC →+BA →=2BP →,则( ) A.P A →+PB →=0 B.PC →+P A →=0 C.PB →+PC →=0 D.P A →+PB →+PC →=0 5.如图J4-1-2,D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量CD →=( )A .-BC →+12BA →B .-BC →-12BA → C.BC →-12BA → D.BC →+12BA →6.若|OA →+OB →|=|OA →-OB →|,则非零向量OA →,OB →的关系是( ) A .平行 B .重合 C .垂直 D .不确定 二、填空题(每小题5分,共15分)7.将4(3a +2b )-2(b -2a )化简成最简式为______________.8.在▱ABCD 中,M 是BC 的中点,且AB →=a ,AD →=b ,AN →=3NC →,则MN →=______________. 9.若AB →=3a ,CD →=-5a ,且|AD →|=|BC →|,则四边形ABCD 的形状是______________. 三、解答题(共15分)10.如图J4-1-3,在△ABC 中,D ,E 为边AB 的两个三等分点,CA →=3a ,CB →=2b ,求CD →,CE →.图J4-1-34.2平面向量基本定理及坐标表示 时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.设平面向量a =(3,5),b =(-2,1),则a -2b =( ) A .(7,3) B .(7,7) C .(1,7) D .(1,3)2.已知向量a =(x ,y ),b =(-1,2),且a +b =(1,3),则|a |等于( ) A. 2 B.3 C. 5 D.103.已知向量a =(-3,2),b =(x ,-4),若a ∥b ,则x =( ) A .4 B .5 C .6 D .74.已知四边形ABCD 的三个顶点A (0,2),B (-1,-2),C (3,1),且BC →=2AD →,则顶点D 的坐标为( ) A.⎝⎛⎭⎫2,72 B.⎝⎛⎭⎫2,-12 C .(3,2) D .(1,3) 5.已知a =(1,2),b =(-3,2),当k a +b 与a -3b 平行时,k =( ) A.14 B .-14 C .-13 D.136.在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若AB →=(2,4),AC →=(1,3),则BD →等于( ) A .(-2,-4) B .(-3,-5) C .(3,5) D .(2,4) 二、填空题(每小题5分,共15分)7.若A (0,1),B (1,2),C (3,4),则AB →-2BC →=________.8.在平面直角坐标系xOy 中,四边形ABCD 的边AB ∥DC ,AD ∥BC .已知A (-2,0),B (6,8),C (8,6),则D 点的坐标为________.9.已知向量a =(3,1),b =(1,3),c =(k,7),若(a -c )∥b ,则k =________. 三、解答题(共15分)10.已知a =(1,2),b =(-3,2),当实数k 取何值时,k a +2b 与2a -4b 平行?时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知向量a =(2,1),b =(-1,k ),a ·(2a -b )=0,则k =( ) A .-12 B .-6 C .6 D .122.已知向量a ,b ,满足|a |=1,|b |=4,且a·b =2,则a 与b 的夹角为( ) A.π6 B.π4 C.π3 D.π23.已知a ,b 均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a +3b |=( ) A .4 B.10 C.13 D .134.若向量a =(1,2),b =(1,-1),则2a +b 与a -b 的夹角等于( ) A .-π4 B.π6 C.π4 D.3π45.若平面向量a =(1,-2)与b 的夹角是180°,且|b |=3 5,则b 等于( ) A .(-3,6) B .(3,-6) C .(6,-3) D .(-6,3)6.设向量a =(1,0),b =⎝⎛⎭⎫12,12,则下列结论中正确的是( ) A .|a |=|b | B .a ·b =22C .a ∥bD .a -b 与b 垂直 二、填空题(每小题5分,共15分)7.已知向量a 和向量b 的夹角为30°,|a |=2,|b |=3,则向量a 和向量b 的数量积a·b =______. 8.若|a |=3,|b |=2,且a 与b 的夹角为60°,则|a -b |=______.9.已知向量a ,b 满足(a +2b )·(a -b )=-6,且|a |=1,|b |=2,则a 与b 的夹角为________. 三、解答题(共15分)10.设向量a ,b 满足|a |=|b |=1及|3a -2b |=7. (1)求a ,b 夹角的大小;(2)求|3a +b |的值.时间:20分钟 分数:60分一、选择题(每小题5分,共30分)1.人骑自行车的速度是v 1,风速为v 2,则逆风行驶的速度为( ) A .v 1-v 2 B .v 1+v 2 C .|v 1|-|v 2| D.⎪⎪⎪⎪v 1v 22.若向量OF 1→=(1,1),OF 2→=(-3,-2)分别表示两个力F 1,F 2,则|F 1+F 2|为( ) A.10 B .2 5 C. 5 D.153.一艘船以5 km/h 的速度在行驶,同时河水的流速为2 km/h ,则船的实际航行速度范围是( ) A .(3,7) B .(3,7] C .[3,7] D .(2,7)4.在边长为1的正六边形ABCDEF 中,则AC →·BD →等于( ) A.52 B.32 C .1 D.125.已知P 是△ABC 所在平面内一点,若CB →=λP A →+PB →,其中λ∈R ,则点P 一定在( ) A .△ABC 的内部 B .AC 边所在直线上 C .AB 边所在直线上 D .BC 边所在直线上 6.已知点A (-2,0),B (3,0),动点P (x ,y )满足P A →·PB →=x 2,则点P 的轨迹是( ) A .圆 B .椭圆 C .双曲线 D .抛物线 二、填空题(每小题5分,共15分)7.平面上有三个点A (-2,y ),B ⎝⎛⎭⎫0,y 2,C (x ,y ),若AB →⊥BC →,则动点C 的轨迹方程为________. 8.已知A ,B 是圆心为C ,半径为5的圆上的两点,且|AB |=5,则AC →·CB →=________.9.用两条成120°角的等长绳子悬挂一个灯具,已知灯具重量为10 N ,则每根绳子的拉力大小为________.三、解答题(共15分)10.已知向量a =(sin θ, 3),b =(1,cos θ),θ∈⎝⎛⎭⎫-π2,π2. (1)若a ⊥b ,求θ的值; (2)求|a +b |的最大值.。
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打卡第二天-【10天刷完高考真题】冲刺2023年高考数学考前必刷题限时集训练(新高考通用)原卷版
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限时训练(一)答案部分13. 160- 14.18-15. 283π16. 32 解析部分1. 解析 由题意可得{|21}M x x =-<<-,{|2}N x x =-…,所以{|2}MN x x =-….故选A.2.解析2i 2i (1i )1i 1i (1i)(1i)-==+++-.故选D. 3. 解析 当直线与平面有一个交点时,直线也有无数个点不在平面内,所以②错. 随机变量ξ服从正态分布2(1,)N σ,所以(1)0.5P ξ<=,由正态分布的图形知(01)(2)(1)0.3P P P ξξξ<<=<-<=,所以③错.故选D.4. 解析 由题意知双曲线的一条渐近线方程为12y x =-,即12b a =; 一个焦点坐标为(5,0)-,即5c =.由222512a b b a ⎧+=⎪⎨=⎪⎩得b a ==所以双曲线方程为221205x y -=.故选A. 5. 解析 将ˆ9.4b=,研发费用为6万元时,利润为65.5万元代入ˆˆˆy bx a =+, 得a ^=9.1,由统计数据计算得x =3.5,所以y =42,求得54m =.故选A. 6. 解析 因为,,a b c 成等比数列,所以2b ac =.由正弦定理可得sin sin b AB a=, 所以sin sin b Abb B ac c=2sin b A ac =sin A ==.故选D. 7. 解析 由三视图可得该几何体是一个直三棱柱,如图所示.解法一:3个侧面的面积为2(1S=侧,由余弦定理可以求得底面的钝角为34π,所以一个底面三角形的面积为1311242Sπ=⨯=底,所以总面积为2S底+S侧=122(132⨯+=+故选D.解法二:侧面积同解法一.由左视图中的1得棱锥的底面三角形的高为1,所以一个底面三角形的面积为111122S=⨯⨯=底,所以总面积为2S底+S侧=3+故选D.8.解析解法一:不等式组满足的可行域,如图中所示的阴影部分.当0x…时,122zy x=-+表示的是斜率为12-,截距为2z的平行直线系,当过点(1,5)时,截距最大,此时max12511z=+⨯=;当0x<时,122zy x=+表示的是斜率为12,截距为2z的平行直线系,当过点(4,5)-时,截距最大,此时max4z=+25⨯=14.综上所述,max14z=.故选D.解法二:画出满足不等式组的可行域,如图所示.联立510y x y =⎧⎨+-=⎩,解得54y x =⎧⎨=-⎩,即()4,5A -.目标函数2z x y =+变形为22x zy =-+, 由图可知当曲线22xzy =-+经过点A 时,2z 取得最大值.所以max52414z =⨯+=.故选D.9. 解析 由程序框图可知,第一次循环为:2,5,5x y i =-==;第二次循环为:1,4,4x y i =-==;第三次循环为:0,3,3x y i ===; 第四次循环为:1,2,2x y i ===;第五次循环为:2,1,1x y i ===; 第六次循环为:3,0,0x y i ===.此时循环结束.可得打印点依次为:()3,6-,()2,5-,()1,4-,()0,3,()1,2,()2,1.可知在2210x y +=内的打印点有()0,3,()1,2,()2,1,共3个.故选B.10. 解析 函数()x f 在1-=x 处取得极大值,所以()10f '-=.且当1x <-时,()0f x '>,所以()0y xf x '=<;当1x >-时,()0f x '<,所以当10x -<<时,()0y xf x '=>. 观察选项可知D 正确.故选D.11. 解析 由2e =,可得b a ====.由2b y x ap x ⎧=±⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,求得(,)22p bp A a -,(,)22p bp B a --,所以122AOB bp pS a =⨯⨯=△将ba=24p =,解得2p =,所以(A -,(1,B -,则AOB △的三边长分别为2,2, 设AOB △的内切圆半径为r,由1(222r ++=解得3r =.故选C . 12. 解析 设[)0,2x ∈时,函数为()1f x ,,[)22,2x n n ∈-,函数为()n f x .当[)0,2x ∈时,()221()2(2)212f x x x x =--=--+. 可知()1f x 在[)0,2上的最大值12a =.由递推式()()22f x f x =+,可得()n f x 的最大值122n n a -=.所以数列{}n a 是以2为首项,12为公比的等比数列, 所以21212141212n n n S -⎡⎤⎛⎫⋅-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦==--.故选B . 13. 解析 由题设知66e e 6111d ln ln e ln16n x x x===-=⎰,所以6的二项展开式的通项为:616C (rr r r T -+==636C 2(1)rr r r x --⋅-. 当3r =时为常数项,故常数项为3336C 2(1)160-=-.14. 解析 因为向量a 与向量b 的夹角为120,所以b 在a 上的投影为1||cos120||2=-b b ,问题转化为求||b , 因为()(2)+⊥-a b a b ,所以()(2)0+⋅-=a b a b ,即22||||40--=b b .故||=b ,所以b 在a上的投影为. 15. 解析 设球心为O ,半径为R ,O 到底面的距离为h ,由于PDA △则222)1h h +=+,化简得3h =,所以22273R h =+=, 则P ABCD -的外接球表面积为24S R =π=283π. 16. 解析 由题意作图,如图所示.由题意知当ln y x x =+的切线与2(1)y x =+平行时AB 距离最短.()11f x x'=+,令()2f x '=,得1x =,所以切线的方程为12(1)y x -=-.两直线的距离为d ==,所以3.sin 2d AB θ==高难拉分攻坚特训(一)1.已知椭圆M :x 2a 2+y 2=1,圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限有公共点P ,设圆C 在点P 处的切线斜率为k 1,椭圆M 在点P 处的切线斜率为k 2,则k 1k 2的取值范围为( )A .(1,6)B .(1,5)C .(3,6)D .(3,5)答案 D解析 由于椭圆M :x 2a 2+y 2=1,圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限有公共点P,所以⎩⎨⎧a 2>6-a 2,6-a 2>1,解得3<a 2<5.设椭圆M :x 2a2+y 2=1与圆C :x 2+y 2=6-a 2在第一象限的公共点P (x 0,y 0),则椭圆M 在点P 处的切线方程为x 0xa 2+y 0y =1,圆C 在P 处的切线方程为x 0x +y 0y =6-a 2,所以k 1=-x 0y 0,k 2=-x 0a 2y 0,k 1k 2=a 2,所以k 1k 2∈(3,5),故选D.2.已知数列{a n }满足a 1=4,a n +1=4-4a n,且f (n )=(a 1-2)(a 2-2)+(a 2-2)(a 3-2)+(a 3-2)(a 4-2)+…+(a n -1)(a n +1-2),若∀n ≥3(n ∈N *),f (n )≥m 2-2m 恒成立,则实数m 的最小值为________.答案 -1解析 ∵a 1=4,a n +1=4-4a n,∴2a n +1-2=24a n -4a n -2=a n a n -2=1+2a n -2,又2a 1-2=1,∴数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫2a n -2是以1为首项,1为公差的等差数列,∴2a n -2=1+n -1=n ,a n -2=2n ,令b n =(a n -2)(a n +1-2)=2n ·2n +1=4⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,∴f (n )=(a 1-2)(a 2-2)+(a 2-2)(a 3-2)+(a 3-2)·(a 4-2)+…+(a n -2)(a n +1-2)=b 1+b 2+…+b n =4×⎝⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=4n n +1. 若∀n ≥3(n ∈N *),f (n )≥m 2-2m 恒成立, 则f (n )min ≥m 2-2m . 易知f (n )=4nn +1在[3,+∞)上是增函数, ∴f (n )min =f (3)=3,即m 2-2m -3≤0, 解得-1≤m ≤3, ∴实数m 的最小值为-1.3.已知椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F 和上顶点B 在直线3x -3y +3=0上,A 为椭圆上位于x 轴上方的一点且AF ⊥x 轴,M ,N 为椭圆C 上不同于A 的两点,且∠MAF =∠NAF .(1)求椭圆C 的标准方程;(2)设直线MN 与y 轴交于点D (0,d ),求实数d 的取值范围. 解 (1)依题意得椭圆C 的左焦点为F (-1,0),上顶点为B (0,3), 故c =1,b =3,所以a =b 2+c 2=2, 所以椭圆C 的标准方程为x 24+y 23=1.(2)设直线AM 的斜率为k , 因为∠MAF =∠NAF ,所以AM ,AN 关于直线AF 对称, 所以直线AN 的斜率为-k , 易知A ⎝ ⎛⎭⎪⎫-1,32,所以直线AM 的方程是y -32=k (x +1), 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 联立⎩⎪⎨⎪⎧y -32=k (x +1),x 24+y 23=1,消去y ,得(3+4k 2)x 2+(12+8k )kx +(4k 2+12k -3)=0, 所以x 1=-4k 2-12k +33+4k 2,将上式中的k 换成-k ,得x 2=-4k 2+12k +33+4k 2,所以k MN =y 1-y 2x 1-x 2=k [(x 1+x 2)+2]x 1-x 2=k ⎝ ⎛⎭⎪⎫-8k 2+63+4k 2+2-24k 3+4k 2=-12,所以直线MN 的方程是y =-12x +d ,代入椭圆方程x 24+y 23=1,得x 2-dx +d 2-3=0, 所以Δ=(-d )2-4(d 2-3)>0, 解得-2<d <2,又因为MN 在A 点下方, 所以-1×12+32>d ⇒d <1, 所以-2<d <1.4.已知函数f (x )=(x -1)e x -ax 2(e 是自然对数的底数). (1)讨论函数f (x )的极值点的个数,并说明理由;(2)若对任意的x >0,f (x )+e x ≥x 3+x ,求实数a 的取值范围. 解 (1)f ′(x )=x e x -2ax =x (e x -2a ).当a ≤0时,由f ′(x )<0得x <0,由f ′(x )>0得x >0,∴f (x )在(-∞,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增, ∴f (x )有1个极值点;当0<a <12时,由f ′(x )>0得x <ln 2a 或x >0,由f ′(x )<0得0>x >ln 2a ,∴f (x )在(-∞,ln 2a )上单调递增,在(ln 2a,0)上单调递减,在(0,+∞)上单调递增, ∴f (x )有2个极值点; 当a =12时,f ′(x )≥0, ∴f (x )在R 上单调递增, ∴f (x )没有极值点;当a >12时,由f ′(x )>0得x <0或x >ln 2a ,由f ′(x )<0得0<x <ln 2a ,∴f (x )在(-∞,0)上单调递增,在(0,ln 2a )上单调递减,在(ln 2a ,+∞)上单调递增, ∴f (x )有2个极值点.综上,当a ≤0时,f (x )有1个极值点;当a >0且a ≠12时,f (x )有2个极值点;当a =12时,f (x )没有极值点.(2)由f (x )+e x ≥x 3+x 得x e x -x 3-ax 2-x ≥0. 当x >0时,e x -x 2-ax -1≥0, 即a ≤e x -x 2-1x 对任意的x >0恒成立.设g (x )=e x -x 2-1x ,则g ′(x )=(x -1)(e x -x -1)x 2.设h (x )=e x -x -1,则h ′(x )=e x -1. ∵x >0,∴h ′(x )>0,∴h (x )在(0,+∞)上单调递增, ∴h (x )>h (0)=0,即e x >x +1,∴g (x )在(0,1)上单调递减,在(1,+∞)上单调递增, ∴g (x )≥g (1)=e -2,∴a ≤e -2, ∴实数a 的取值范围是(-∞,e -2].。