2015年高考数学试题分类解析考点19_25
2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ii)答案与解析

2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标II)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)3.(5分)根据如图给出的2004年至2013年我国二氧化硫年排放量(单位:万吨)柱形图,以下结论中不正确的是()∴=35.(5分)设函数f(x)=,则f(﹣2)+f(log212)=(),=12×=66.(5分)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如图,则截去部分体积与剩余部分体积的比值为()B正方体切掉部分的体积为1==.7.(5分)过三点A(1,3),B(4,2),C(1,﹣7)的圆交y轴于M,N两点,则|MN|= 2,则2.8.(5分)程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a=()9.(5分)已知A,B是球O的球面上两点,∠AOB=90°,C为该球面上的动点,若三棱锥=10.(5分)如图,长方形ABCD的边AB=2,BC=1,O是AB的中点,点P沿着边BC,CD与DA运动,记∠BOP=x.将动点P到A,B两点距离之和表示为x的函数f(x),则y=f (x)的图象大致为()B时,AP==,+tanx≤≤≤≠时,PA+PB=2≤﹣x=对称,)>)时的解析式是解决本11.(5分)已知A,B为双曲线E的左,右顶点,点M在E上,△ABM为等腰三角形,顶B在双曲线﹣,a在双曲线=1﹣=1,==.12.(5分)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(﹣1)=0,当x>0时,xf′=,则=====0或,二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)设向量,不平行,向量λ+与+2平行,则实数λ=.λ+与+2,不平行,向量λ+与+2λ++2),解得;故答案为:.,使得14.(5分)若x,y满足约束条件,则z=x+y的最大值为.);故答案为:.15.(5分)(a+x)(1+x)4的展开式中x的奇数次幂项的系数之和为32,则a=3.16.(5分)设S n是数列{a n}的前n项和,且a1=﹣1,a n+1=S n S n+1,则S n=﹣.{∴﹣=,即={∴,.三、解答题(共5小题,满分60分)17.(12分)△ABC中,D是BC上的点,AD平分∠BAC,△ABD面积是△ADC面积的2倍.(1)求;(2)若AD=1,DC=,求BD和AC的长.B=C=从而得解∵=2=,∴B==,∴C=;∴=.×.∴=2由余弦定理可得:=的长为18.(12分)某公司为了解用户对其产品的满意度,从A,B两地区分别随机调查了20个用户,得到用户对产品的满意度评分如下:A地区:62 73 81 92 95 85 74 64 53 7678 86 95 66 97 78 88 82 76 89B地区:73 83 62 51 91 46 53 73 64 8293 48 65 81 74 56 54 76 65 79(1)根据两组数据完成两地区用户满意度评分的茎叶图,并通过茎叶图比较两地区满意度评分的平均值及分散程度(不要求计算出具体值,给出结论即可);(2)根据用户满意度评分,将用户的满意度从低到高分为三个等级:价结果相互独立,根据所给数据,以事件发生的频率作为相应事件发生的频率,求C的概率.,发生的频率为,,,,,=,=×+×=0.4819.(12分)如图,长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8,点E,F分别在A1B1,D1C1上,A1E=D1F=4,过点E,F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由);(2)求直线AF与平面α所成角的正弦值.,根据即可求出法向量,坐标可以求出,可设直线即可求得直线∴∴,则=所成角的正弦值为20.(12分)已知椭圆C:9x2+y2=m2(m>0),直线l不过原点O且不平行于坐标轴,l与C有两个交点A,B,线段AB的中点为M.(1)证明:直线OM的斜率与l的斜率的乘积为定值;(2)若l过点(,m),延长线段OM与C交于点P,四边形OAPB能否为平行四边形?若能,求此时l的斜率;若不能,说明理由.==+b==过点(,即,b=,=2×,﹣,或时,四边形21.(12分)设函数f(x)=e mx+x2﹣mx.(1)证明:f(x)在(﹣∞,0)单调递减,在(0,+∞)单调递增;(2)若对于任意x1,x2∈[﹣1,1],都有|f(x1)﹣f(x2)|≤e﹣1,求m的取值范围.四、选做题.选修4-1:几何证明选讲22.(10分)如图,O为等腰三角形ABC内一点,⊙O与△ABC的底边BC交于M,N两点,与底边上的高AD交于点G,且与AB,AC分别相切于E,F两点.(1)证明:EF∥BC;(2)若AG等于⊙O的半径,且AE=MN=2,求四边形EBCF的面积.DM=MN=,∴AB=的面积为×××=选修4-4:坐标系与参数方程23.在直角坐标系xOy中,曲线C1:(t为参数,t≠0),其中0≤α≤π,在以O为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=2sinθ,C3:ρ=2cosθ.(1)求C2与C3交点的直角坐标;(2)若C1与C2相交于点A,C1与C3相交于点B,求|AB|的最大值.cos=2.可得直角坐标方程:,,.:(B选修4-5:不等式选讲24.设a,b,c,d均为正数,且a+b=c+d,证明:(1)若ab>cd,则+>+;(2)+>+是|a﹣b|<|c﹣d|的充要条件.++++)由于()=a+b+2+=c+d+2>+)+++若>+,则()>()a+b+2c+d+2,+)+综上可得,++。
2015年山东高考数学(理科)试题详细解答

2015年山东高考数学(理科)试题详细解答一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的. (1) 已知集合A=2{|430},{|24}x x x B x x -+<=<<,则AB =(A)(1,3) (B)(1,4) (C)(2,3) (D)(2,4)解析:2{|430}{|13},(2,3)A x x x x x AB =-+<=<<=,答案选(C)(2) 若复数z 满足1zi i=-,其中i 是虚数单位,则z = (A)1i - (B) 1i + (C) 1i -- (D) 1i -+解析:2(1)1,1z i i i i i z i =-=-+=+=-,答案选(A) (3)要得到函数sin(4)3y x π=-的图象,只需将函数sin 4y x =的图像(A)向左平移12π个单位 (B) 向右平移12π个单位(C)向左平移3π个单位 (D) 向右平移3π个单位解析:sin 4()12y x π=-,只需将函数sin 4y x =的图像向右平移12π个单位答案选(B)(4)已知菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=,则BD CD ⋅=(A)232a - (B) 234a - (C)234a (D) 232a 解析:由菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=可知18060120BAD ∠=-=,2223()()cos1202BD CD AD AB AB AB AD AB a a a a ⋅=-⋅-=-⋅+=-⋅+=,答案选(D)(5)不等式|1||5|2x x ---<的解集是(A)(,4)-∞ (B) (,1)-∞ (C) (1,4) (D) (1,5)解析:当1x <时,1(5)42x x ---=-<成立;当15x ≤<时,1(5)262x x x ---=-<,解得4x <,则14x ≤<;当5x ≥时,1(5)42x x ---=<不成立.综上4x <,答案选(A)(6)已知,x y 满足约束条件0,2,0.x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩若z ax y =+的最大值为4,则a =(A)3 (B) 2 (C) 2- (D) 3-解析:由z ax y =+得y ax z =-+,借助图形可知:当1a -≥,即1a ≤-时在0x y ==时有最大值0,不符合题意;当01a ≤-<,即10a -<≤时在1x y ==时有最大值14,3a a +==,不满足10a -<≤;当10a -<-≤,即01a <≤时在1x y ==时有最大值14,3a a +==,不满足01a <≤;当1a -<-,即1a >时在2,0x y ==时有最大值24,2a a ==,满足1a >;答案选(B) 7.在梯形ABCD 中,2ABC π∠=,//AD BC ,222BC AD AB ===.将梯形ABCD 绕AD所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为(A)23π (B) 43π (C) 53π (D) 2π 解析:2215121133V πππ=⋅⋅-⋅⋅=,答案选(C)8.已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布2(0,3)N ,从中随机取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为(附:若随机变量ξ服从正态分布2(,)N μσ,则()68.26%P μσξμσ-<<+=,(22)95.44%P μσξμσ-<<+=.)(A)4.56% (B) 13.59% (C) 27.18% (D) 31.74%解析:1(36)(95.44%68.26%)13.59%2P ξ<<=-=,答案选(B) (9)一条光线从点(2,3)--射出,经y 轴反射与圆22(3)(2)1x y ++-=相切,则反射光线所在的直线的斜率为(A)53-或35- (B) 32-或32- (C) 54-或45- (D) 43-或34- 解析:(2,3)--关于y 轴对称点的坐标为(2,3)-,设反射光线所在直线为3(2),y k x +=-即230kx y k ---=,则1,|55|d k ==+=解得43k =-或34-,答案选(D)(10)设函数31,1,()2, 1.xx x f x x -<⎧=⎨≥⎩则满足()(())2f a f f a =的取值范围是 (A)2[,1]3(B) [0,1] (C) 2[,)3+∞ (D) [1,)+∞解析:由()(())2f a f f a =可知()1f a ≥,则121aa ≥⎧⎨≥⎩或1311a a <⎧⎨-≥⎩,解得23a ≥,答案选(C)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分. (11)观察下列各式:0010113301225550123377774;4;4;4;C C C C C C C C C C =+=++=+++= 照此规律,当*n ∈N 时,012121212121n n n n n C C C C -----++++= .解析:14n -.具体证明过程可以是:0121012121212121212121211(2222)2n n n n n n n n n n C C C C C C C C ----------++++=++++021122223121212121212121210121212112121212121211[()()()()]211()2422n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C C C C ----------------------=++++++++=+++++++=⋅= (12)若“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则实数m 的最小值为 .解析:“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则tan14m π≥=,于是实数m 的最小值为1.(13)执行右边的程序框图,输出的T解析:11200111123T xdx x dx =++=++=⎰⎰(14)已知函数()xf x a b =+(0,a a >≠和值域都是[1,0]-,则a b += .解析:当1a >时101a b a b -⎧+=-⎨+=⎩,无解;当01a <<时1001a b a b -⎧+=⎨+=-⎩,解得2,b =-则13222a b +=-=-. (15)平面直角坐标系xOy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为 . 解析:22122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线为by x a =±,则22222222(,),(,)pb pb pb pb A B a a a a-22:2(0)C x py p =>的焦点(0,)2p F ,则22222AF pb pa a k pb b a-==,即2222222593,,.442b c a b c e a a a a +===== 三、解答题:本大题共6小题,共75分.(16)(本小题满分12分)设2()sin cos cos ()4f x x x x π=-+(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,.a b c 若()0,1,2Af a ==求ABC ∆面积的最大值. 解:(Ⅰ)由111111()sin 2[1cos(2)]sin 2sin 2sin 22222222f x x x x x x π=-++=-+=- 由222,22k x k k Z ππππ-≤≤+∈得,44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,则()f x 的递增区间为[,],44k k k Z ππππ-+∈;由3222,22k x k k Z ππππ+≤≤+∈得3,44k x k k Z ππππ+≤≤+∈,则()f x 的递增区间为3[,],44k k k Z ππππ++∈. (Ⅱ)在锐角ABC ∆中,11()sin 0,sin 222A f A A =-==,6A π=,而1,a =由余弦定理可得2212cos2(26b c bc bc bc π=+-≥-=-,当且仅当b c =时等号成立,即2bc ≤=+1112sin sin 22644ABC S bc A bc bc π∆+===≤,故ABC ∆. (17)(本小题满分12分)如图,在三棱台DEF-2,,AB DE G H =分别为,AC BC 的中点.(Ⅰ)求证://BD 平面FGH ;(Ⅱ)若CF ⊥平面ABC ,,,AB BC CF DE ⊥=∠求平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小. 解:(Ⅰ)证明:连接DG ,DC ,设DC 与GF 交于点T. 在三棱台DEF ABC -中,2,AB DE =则2AC DF =而G 是AC 的中点,DF//AC ,则//DF GC ,所以四边形DGCF是平行四边形,T是DC的中点,DG//FC. 又在BDC∆,H是BC的中点,则TH//DB,又BD⊄平面FGH,TH⊂平面FGH,故//BD(Ⅱ)由CF⊥平面ABC,可得DG⊥平面ABC而则GB AC⊥,于是,,GB GA GC两两垂直,以点G为坐标原点,,,GA GB GC所在的直线分别为,,x y z轴建立空间直角坐标系,设2AB=,则1,DE CF AC AG====((B C F H则平面ACFD的一个法向量为1(0,1,0)n=,设平面FGH的法向量为2222(,,)n x y z=,则22n GHn GF⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即222222x yz-=⎪⎨⎪+=⎩,取21x=,则221,y z==2(1,1n=,121cos,2n n<>==,故平面FGH与平面ACFD所成角(锐角)的大小为60.(18)(本小题满分12分)设数列{}na的前n项和为nS,已知23 3.nnS=+(Ⅰ)求数列{}na的通项公式;(Ⅱ)若数列{}nb满足3logn n na b a=,求数列{}nb的前n项和nT.解:(Ⅰ)由233nnS=+可得111(33)32a S==+=,11111(33)(33)3(2)22n n nn n na S S n---=-=+-+=≥而11133a-=≠,则13,1,3, 1.n nnan-=⎧=⎨>⎩(Ⅱ)由3logn n na b a=及13,1,3, 1.n nnan-=⎧=⎨>⎩可得311,1,log31, 1.3nnnnnabnan-⎧=⎪⎪==⎨-⎪>⎪⎩2311123133333n n n T --=+++++. 2234111123213333333n n n n n T ---=++++++ 2231223121111111333333331111111()33333331121213133193922331313211823n n n n n n n nnn n T n n n n ---=+-++++--=-+++++----=+-=+--⋅-+=-⋅ 113211243n n n T -+=-⋅19(本小题满分12分)若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取一个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分;若能被5整除,但不能被10整除,得-1分;若能被10整除,得1分.(Ⅰ)写出所有个位数字是5的“三位递增数”;(Ⅱ)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和数学期望EX. 解:(Ⅰ)125,135,145,235,245,345; (Ⅱ)X 的所有取值为-1,0,1.32112844443339992111(0),(1),(1)31442C C C C C P X P X P X C C C ⋅+====-===== 甲得分X 的分布列为:0(1)13144221EX =⨯+⨯-+⨯=(20)(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离12,F F ,以1F 为圆心,以3为半径的圆与以2F 为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆C 上. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆2222:144x y E a b+=,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P 的直线y kx m =+交椭圆E 于A,B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q. (ⅰ)求||||OQ OP 的值;(ⅱ)求ABQ ∆面积最大值. 解析:(Ⅰ)由椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的离心率为可知c e a ==,而222a b c =+则2,a b c ==,左、右焦点分别是12(,0),,0)F F ,圆1F:22()9,x y +=圆2F:22()1,x y +=由两圆相交可得24<<,即12<<,交点,在椭圆C 上,则224134b b =⋅, 整理得424510b b -+=,解得21,b =214b =(舍去) 故21,b =24,a =椭圆C 的方程为2214x y +=. (Ⅱ)(ⅰ)椭圆E 的方程为221164x y +=, 设点00(,)P x y ,满足220014x y +=,射线000:(0)y PO y x xx x =<, 代入221164x y +=可得点00(2,2)Q x y --,于是||2||OQ OP ==. (ⅱ)点00(2,2)Q x y --到直线AB 距离等于原点O 到直线AB 距离的3倍:d ==221164y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得224()16x kx m ++=,整理得222(14)84160k x kmx m +++-= 2222226416(41)(4)16(164)0k m k m k m ∆=-+-=+->||AB =2211||||||36221414m m S AB d k k∆==⋅⋅⋅=++ 22221646122(41)m k m k ++-≤⋅=+,当且仅当22||82m m k ==+等号成立. 而直线y kx m =+与椭圆C :2214x y +=有交点P ,则 2244y kx m x y =+⎧⎨+=⎩有解,即222224()4,(14)8440x kx m k x kmx m ++=+++-=有解, 其判别式22222216416(14)(1)16(14)0k m k m k m ∆=-+-=+-≥,即2214k m +≥,则上述2282m k =+不成立,等号不成立,设(0,1]t =,则2||614m S k ∆==+(0,1]为增函数,于是当2214k m +=时max S ∆==ABQ ∆面积最大值为12. (21)(本小题满分14分)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,其中a R ∈. (Ⅰ)讨论函数()f x 极值点的个数,并说明理由; (Ⅱ)若0x ∀>,()0f x ≥成立,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ)2()ln(1)()f x x a x x =++-,定义域为(1,)-+∞21(21)(1)121()(21)111a x x ax ax a f x a x x x x -++++-'=+-==+++,设2()21g x ax ax a =++-, 当0a =时,1()1,()01g x f x x '==>+,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点. 当0a >时,228(1)98a a a a a ∆=--=-,若809a <≤时0∆≤,()0,()0g x f x '≥≥,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点. 若89a >时0∆>,设()0g x =的两个不相等的实数根12,x x ,且12x x <, 且1212x x +=-,而(1)10g -=>,则12114x x -<<-<,所以当1(1,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈->>单调递增;当12(,),()0,()0,()x x x g x f x f x '∈<<单调递减; 当2(,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈+∞>>单调递增. 因此此时函数()f x 有两个极值点;当0a <时0∆>,但(1)10g -=>,121x x <-<, 所以当2(1,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈->>单调递増; 当2(,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈+∞<<单调递减. 所以函数只有一个极值点。
2015高考数学试题

2015高考数学试题2015年高考数学试题分析一、选择题2015年的高考数学选择题部分,总体上保持了对基础知识和基本技能的考查。
题目涵盖了代数、几何、概率与统计等多个领域,难度适中,既有利于考生发挥,又能有效地区分考生的数学水平。
1. 代数部分选择题中,代数题目主要涉及了函数、方程、不等式等基本概念。
例如,有关二次函数的性质、指数函数和对数函数的运算规则等。
这些题目要求考生不仅要掌握公式和定理,还要能够灵活运用到具体问题中。
2. 几何部分几何题目主要考查了空间几何和平面几何的知识,如三角形的性质、圆的方程、空间图形的体积和表面积计算等。
这些题目需要考生具备较强的空间想象能力和严密的逻辑推理能力。
3. 概率与统计部分概率与统计题目包括了事件的概率计算、随机变量的分布、样本数据的统计分析等内容。
这些题目要求考生不仅要理解概率论的基本概念,还要能够运用统计方法解决实际问题。
二、填空题填空题部分相对选择题难度有所提升,更加注重考查考生的计算能力和问题解决能力。
题目类型多样,包括了代数运算、几何证明、函数图像分析等。
1. 代数运算代数运算题目要求考生进行较为复杂的数学推导和计算,如多项式的因式分解、方程的求解、不等式的化简等。
这些题目需要考生具备扎实的代数基础和熟练的计算技巧。
2. 几何证明几何证明题目要求考生根据已知条件,运用几何定理和公理进行逻辑推理,证明几何命题。
这类题目考查了考生的空间想象能力和数学证明能力。
3. 函数图像分析函数图像分析题目要求考生根据函数的性质和图像特征,判断和求解相关问题。
这类题目需要考生具备良好的图形识别能力和函数思维。
三、解答题解答题部分是高考数学试题中难度最大的部分,旨在考查考生的综合运用数学知识和解决复杂问题的能力。
1. 代数综合题代数综合题通常涉及多个知识点的综合运用,如方程与不等式的求解、函数的性质分析等。
解答这类题目需要考生具备较强的数学综合能力和逻辑推理能力。
2015年高考山东理科数学精彩试题及问题详解解析汇报

2015年普通高等学校招生全国统一考试(卷)数学(理科)第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)【2015年,理1】已知集合2{|430}x x x -+<,{|24}B x x =<<,则AB =( )(A )()1,3 (B )()1,4 (C )()2,3 (D )()2,4 (2)【2015年,理2】若复数z 满足i 1iz=-,其中i 是虚数单位,则z =( ) (A )1i - (B )1i + (C )1i -- (D )1i -+ (3)【2015年,理3】要得到函数sin(4)3y x π=-的图象,只需将函数sin 4y x =的图像( )(A )向左平移12π个单位(B )向右平移12π个单位(C )向左平移3π个单位(D )向右平移3π个单位 (4)【2015年,理4】已知菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=,则BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =( )(A )232a - (B )234a -(C )234a (D )232a(5)【2015年,理5】不等式|1||5|2x x ---<的解集是( )(A )(,4)-∞ (B )(,1)-∞ (C )(1,4) (D )(1,5) (6)【2015年,理6】已知,x y 满足约束条件020x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩若z ax y =+的最大值为4,则a =( )(A )3 (B )2 (C )-2 (D )-3 (7)【2015年,理7】在梯形ABCD 中,2ABC π∠=,//AD BC ,222BC AD AB ===.将梯形ABCD绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( ) (A )23π (B )43π (C )53π(D )2π (8)【2015年,理8】已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布2(0,3)N ,从中随机取一件,其长度误差落在区间()3,6的概率为( )(附:若随机变量ξ服从正态分布2(,)N μσ,则()68.26%P μσξμσ-<<+=,(22)95.44%P μσξμσ-<<+=)(A )4.56% (B )13.59% (C )27.18% (D )31.74% (9)【2015年,理9】一条光线从点(2,3)--射出,经y 轴反射与圆22(3)(2)1x y ++-=相切,则反射光线所在的直线的斜率为( )(A )53-或35- (B )32-或23- (C )54-或45- (D )43-或34-(10)【2015年,理10】设函数31,1,()2,1.x x x f x x -<⎧=⎨≥⎩则满足()(())2f a f f a =的取值围是( )(A )2[,1]3 (B )[0,1] (C )2[,)3+∞ (D )[1,)+∞第II 卷(共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分 (11)【2015年,理11】观察下列各式:010113301225550123377774;4;4;4;C C C C C C C C C C =+=++=+++=照此规律,当*n ∈N 时,012121212121n n n n n C C C C -----++++= .(12)【2015年,理12】若“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则实数m 的最小值为 .(13)【2015年,理13】执行右边的程序框图,输出的T 的值为 .(14)【2015年,理14】已知函数()x f x a b =+(0,1)a a >≠的定义域和值域都是[1,0]-,则a b += .(15)【2015年,理15】平面直角坐标系xOy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为 .三、解答题:本大题共6题,共75分.(16)【2015年,理16】(本小题满分12分)设2()sin cos cos ()4f x x x x π=-+.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅰ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()0,12Af a ==,求ABC ∆面积.(17)【2015年,理17】(本小题满分12分)如图,在三棱台DEF ABC -中,2,,AB DE G H =分别为,AC BC 的中点.(Ⅰ)求证://BD 平面FGH ;(Ⅰ)若CF ⊥平面ABC ,,,45AB BC CF DE BAC ⊥=∠=,求平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小.(18)【2015年,理18】(本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知233nn S =+.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅰ)若数列{}n b 满足3log n n n a b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .(19)【2015年,理19】(本小题满分12分)若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取一个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分;若能被5整除,但不能被10整除,得-1分;若能被10整除,得1分.(Ⅰ)写出所有个位数字是5的“三位递增数”;(Ⅰ)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和数学期望EX .(20)【2015年,理20】(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心,左、右焦点分别是12,F F ,以1F 为圆心,以3为半径的圆与以2F 为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆C 上. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅰ)设椭圆2222:144x y E a b+=,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P 的直线y kx m =+交椭圆E 于,A B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .(i )求||||OQ OP 的值;(ii )求ABQ ∆面积最大值.(21)【2015年,理21】(本题满分14分)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,其中a R ∈.(Ⅰ)讨论函数()f x 极值点的个数,并说明理由;(Ⅱ)若0x ∀>,()0f x ≥成立,求a 的取值围.2015年普通高等学校招生全国统一考试(卷)数学(理科)第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的. (1)【2015年,理1】已知集合2{|430}x x x -+<,{|24}B x x =<<,则AB =( )(A )()1,3 (B )()1,4 (C )()2,3 (D )()2,4 【答案】C【解析】2{|430}{|13}A x x x x x =-+<=<<,(2,3)A B =,故选C .(2)【2015年,理2】若复数z 满足i 1iz=-,其中i 是虚数单位,则z =( ) (A )1i - (B )1i + (C )1i -- (D )1i -+ 【答案】A【解析】2(1i)i i i 1i z =-=-+=+,1i z =-,故选A .(3)【2015年,理3】要得到函数sin(4)3y x π=-的图象,只需将函数sin 4y x =的图像( )(A )向左平移12π个单位(B )向右平移12π个单位(C )向左平移3π个单位(D )向右平移3π个单位 【答案】B【解析】sin 4()12y x π=-,只需将函数sin 4y x =的图像向右平移12π个单位,故选B .(4)【2015年,理4】已知菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=,则BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =( )(A )232a - (B )234a -(C )234a (D )232a【答案】D【解析】由菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=可知18060120BAD ∠=-=,2223()()cos1202BD CD AD AB AB AB AD AB a a a a ⋅=-⋅-=-⋅+=-⋅+=,故选D .(5)【2015年,理5】不等式|1||5|2x x ---<的解集是( )(A )(,4)-∞ (B )(,1)-∞ (C )(1,4) (D )(1,5) 【答案】A【解析】当1x <时,1(5)42x x ---=-<成立;当15x ≤<时,1(5)262x x x ---=-<,解得4x <,则14x ≤<;当5x ≥时,1(5)42x x ---=<不成立.综上4x <,故选A .(6)【2015年,理6】已知,x y 满足约束条件020x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩若z ax y =+的最大值为4,则a =( )(A )3 (B )2 (C )-2 (D )-3 【答案】B【解析】由z ax y =+得y ax z =-+,借助图形可知:当1a -≥,即1a ≤-时在0x y ==时有最大值0,不符合题意;当01a ≤-<,即10a -<≤时在1x y ==时有最大值14,3a a +==,不满足10a -<≤;当10a -<-≤,即01a <≤时在1x y ==时有最大值14,3a a +==,不满足01a <≤;当1a -<-,即1a >时在2,0x y ==时有最大值24,2a a ==,满足1a >,故选B .(7)【2015年,理7】在梯形ABCD 中,2ABC π∠=,//AD BC ,222BC AD AB ===.将梯形ABCD绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( ) (A )23π (B )43π (C )53π(D )2π 【答案】C【解析】2215121133V πππ=⋅⋅-⋅⋅=,故选C .(8)【2015年,理8】已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布2(0,3)N ,从中随机取一件,其长度误差落在区间()3,6的概率为( )(附:若随机变量ξ服从正态分布2(,)N μσ,则()68.26%P μσξμσ-<<+=,(22)95.44%P μσξμσ-<<+=)(A )4.56% (B )13.59% (C )27.18% (D )31.74% 【答案】D【解析】1(36)(95.44%68.26%)13.59%2P ξ<<=-=,故选D .(9)【2015年,理9】一条光线从点(2,3)--射出,经y 轴反射与圆22(3)(2)1x y ++-=相切,则反射光线所在的直线的斜率为( )(A )53-或35- (B )32-或23- (C )54-或45- (D )43-或34-【答案】D【解析】(2,3)--关于y 轴对称点的坐标为(2,3)-,设反射光线所在直线为3(2),y k x +=-即230kx y k ---=,则221,|55|11d k k k ==+=++,解得43k =-或34-,故选D .(10)【2015年,理10】设函数31,1,()2,1.x x x f x x -<⎧=⎨≥⎩则满足()(())2f a f f a =的取值围是( )(A )2[,1]3 (B )[0,1] (C )2[,)3+∞ (D )[1,)+∞【答案】C【解析】由()(())2f a f f a =可知()1f a ≥,则121a a ≥⎧⎨≥⎩或1311a a <⎧⎨-≥⎩,解得23a ≥,故选C .第II 卷(共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分 (11)【2015年,理11】观察下列各式:010113301225550123377774;4;4;4;C C C C C C C C C C =+=++=+++=照此规律,当*n ∈N 时,012121212121n n n n n C C C C -----++++= .【答案】14n -【解析】0121012121212121212121211(2222)2n n n n n n n n n n C C C C C C C C ----------++++=++++021122223121212121212121210121212112121212121211[()()()()]211()2422n n n n nn n n n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C C C C ----------------------=++++++++=+++++++=⋅= (12)【2015年,理12】若“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则实数m 的最小值为 .【答案】1【解析】“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则tan 14m π≥=,于是实数m 的最小值为1.(13)【2015年,理13】执行右边的程序框图,输出的T 的值为 . 【答案】116【解析】1120111111236T xdx x dx =++=++=⎰⎰. (14)【2015年,理14】已知函数()x f x a b =+(0,1)a a >≠的定义域和值域都是[1,0]-,则a b += .【答案】32-【解析】当1a >时1010a b a b -⎧+=-⎨+=⎩,无解;当01a <<时1001a b a b -⎧+=⎨+=-⎩,解得12,2b a =-=,则13222a b +=-=-.(15)【2015年,理15】平面直角坐标系xOy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为 . 【答案】32【解析】22122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线为by x a=±,则22222222(,),(,)pb pb pb pb A B a a a a -22:2(0)C x py p =>的焦点(0,)2p F ,则22222AFpb pa a k pb b a-==,即2254b a =,2222294c a b a a +==,32c e a ==. 三、解答题:本大题共6题,共75分.(16)【2015年,理16】(本小题满分12分)设2()sin cos cos ()4f x x x x π=-+.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅰ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()0,12Af a ==,求ABC ∆面积.解:(Ⅰ)由111111()sin 2[1cos(2)]sin 2sin 2sin 22222222f x x x x x x π=-++=-+=-,由222,22k x k k Z ππππ-≤≤+∈得,44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,则()f x 的递增区间为[,],44k k k Z ππππ-+∈;由3222,22k x k k Z ππππ+≤≤+∈得3,44k x k k Z ππππ+≤≤+∈, 则()f x 的递增区间为3[,],44k k k Z ππππ++∈. (Ⅰ)在锐角ABC ∆中,11()sin 0,sin 222A f A A =-==,6A π=,而1a =,由余弦定理可得2212cos23(23)6b c bc bc bc bc π=+-≥-=-,当且仅当b c =时等号成立,即2323bc ≤=+-,11123sin sin 2264ABC S bc A bc bc π∆+===≤故ABC ∆面积的最大值为23+. (17)【2015年,理17】(本小题满分12分)如图,在三棱台DEF ABC -中,2,,AB DE G H =分别为,AC BC 的中点.(Ⅰ)求证://BD 平面FGH ;(Ⅰ)若CF ⊥平面ABC ,,,45AB BC CF DE BAC ⊥=∠=,求平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小.解:(Ⅰ)证明:连接DG ,DC ,设DC 与GF 交于点T ,在三棱台DEF ABC -中,2AB DE =,则2AC DF =, 而G 是AC 的中点,DF AC ,则//DF GC ,所以四边形DGCF 是平行四边形,T 是DC 的中点,DG FC . 又在BDC ∆,是BC 的中点,则TH DB ,又BD ⊄平面FGH ,TH ⊂平面FGH ,故//BD 平面FGH .(Ⅰ)由CF ⊥平面ABC ,可得DG ⊥平面ABC 而,AB BC ⊥,45BAC ∠=,则GB AC ⊥,于是,,GB GA GC 两两垂直,以点G 为坐标原点,,,GA GB GC 所在的直线,分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系,设2AB =,则1,22,2DE CF AC AG ====,22(0,2,0),(2,0,0),(2,0,1),(,,0)B C F H ---, 则平面ACFD 的一个法向量为1(0,1,0)n =,设平面FGH 的法向量为2222(,,)n x y z =,则2200n GH n GF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即222200y z -=⎪+=⎩, 取21x =,则221,y z ==2n =,121cos ,2n n <>==,故平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小为60. (18)【2015年,理18】(本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知233nn S =+.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅰ)若数列{}n b 满足3log n n n a b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .解:(Ⅰ)由233n n S =+可得111(33)32a S ==+=,11111(33)(33)3(2)22n n n n n n a S S n ---=-=+-+=≥,而11133a -=≠,则13,13,1n n n a n -=⎧=⎨>⎩.(Ⅰ)由3log n n n a b a =及13,13,1n n n a n -=⎧=⎨>⎩,可得3111log 3113n n n n n a b n a n -⎧=⎪⎪==⎨-⎪>⎪⎩ 2311123133333n n n T --=+++++,2234111123213333333nn n n n T ---=++++++, 22312231211111111111111()3333333333333331121213113213319392233182313n n n n nn n n nn n n T n n n ----=+-++++-=-+++++----+=+-=+--=-⋅⋅-113211243n n n T -+=-⋅ (19)【2015年,理19】(本小题满分12分)若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取一个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分;若能被5整除,但不能被10整除,得-1分;若能被10整除,得1分.(Ⅰ)写出所有个位数字是5的“三位递增数”;(Ⅰ)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和数学期望EX .解:(Ⅰ)125,135,145,235,245,345;(Ⅰ)X的所有取值为-1,0,1.32112844443339992111 (0),(1),(1)31442C C C C CP X P X P XC C C⋅+ ====-=====甲得分X的分布列为:0(1)13144221EX=⨯+⨯-+⨯=.(20)【2015年,理20】(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆2222:1(0)x yC a ba b+=>>的离心,左、右焦点分别是12,F F,以1F为圆心,以3为半径的圆与以2F为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆C上.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅰ)设椭圆2222:144x yEa b+=,P为椭圆C上的任意一点,过点P的直线y kxm=+交椭圆E于,A B两点,射线PO交椭圆E于点Q.(i)求||||OQOP的值;(ii)求ABQ∆面积最大值.解:(Ⅰ)由椭圆2222:1(0)xyC a bab+=>>可知cea==222a b c=+则2,a b c=,左、右焦点分别是12(,0),,0)FF,圆1F:22()9,x y++=圆2F:22()1,x y+=由两圆相交可得24<<,即12<,交点在椭圆C上,则224134b b=⋅,整理得424510b b-+=,解得21b=,214b=(舍去),故21b=,24a=,椭圆C的方程为2214xy+=.(Ⅰ)(i)椭圆E的方程为221164x y+=,设点00(,)P x y,满足2214xy+=,射线0:(0)yPO y x xxx=<,代入221164x y+=可得点00(2,2)Q x y--,于是||2||OQOP==.(ii )点00(2,2)Q x y --到直线AB 距离等于原点O 到直线AB 距离的3倍:d ==221164y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得224()16x kx m ++=, 整理得222(14)84160k x kmx m +++-=.2222226416(41)(4)16(164)0k m k m k m ∆=-+-=+->,||AB =211||||32214m S AB d k ∆==⋅⋅⋅=+ 22221646122(41)m k m k ++-≤⋅=+,当且仅当22||82m m k ==+等号成立.而直线y kx m =+与椭圆22:14x C y +=有交点P ,则2244y kx m x y =+⎧⎨+=⎩有解, 即222224()4,(14)8440x kx m k x kmx m ++=+++-=有解,其判别式22222216416(14)(1)16(14)0k m k m k m ∆=-+-=+-≥,即2214k m +≥, 则上述2282m k =+不成立,等号不成立,设(0,1]t =,则S ∆==(0,1]为增函数, 于是当2214k m +=时max S ∆==ABQ ∆面积最大值为12.(21)【2015年,理21】(本题满分14分)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,其中a R ∈.(Ⅰ)讨论函数()f x 极值点的个数,并说明理由; (Ⅱ)若0x ∀>,()0f x ≥成立,求a 的取值围. 解:(Ⅰ)2()ln(1)()f x x a x x =++-,定义域为(1,)-+∞,21(21)(1)121()(21)111a x x ax ax af x a x x x x -++++-'=+-==+++,设2()21g x ax ax a =++-, 当0a =时,1()1,()01g x f x x '==>+,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点. 当0a >时,228(1)98a a a a a ∆=--=-, 若809a <≤时0∆≤,()0,()0g x f x '≥≥,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点.若89a >时0∆>,设()0g x =的两个不相等的实数根12,x x ,且12x x <, 且1212x x +=-,而(1)10g -=>,则12114x x -<<-<,所以当1(1,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈->>单调递增;当12(,),()0,()0,()x x x g x f x f x '∈<<单调递减;当2(,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈+∞>>单调递增. 因此此时函数()f x 有两个极值点;当0a <时0∆>,但(1)10g -=>,121x x <-<,所以当2(1,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈->>单调 递増;当2(,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈+∞<<单调递减,所以函数只有一个极值点.综上可知当809a ≤≤时()f x 的无极值点;当0a <时()f x 有一个极值点;当89a >时,()f x 的有两个 极值点.(Ⅰ)由(Ⅰ)可知当809a ≤≤时()f x 在(0,)+∞单调递增,而(0)0f =, 则当(0,)x ∈+∞时,()0f x >,符合题意; 当819a <≤时,2(0)0,0g x ≥≤,()f x 在(0,)+∞单调递增,而(0)0f =, 则当(0,)x ∈+∞时,()0f x >,符合题意;当1a >时,2(0)0,0g x <>,所以函数()f x 在2(0,)x 单调递减,而(0)0f =, 则当2(0,)x x ∈时,()0f x <,不符合题意;当0a <时,设()ln(1)h x x x =-+,当(0,)x ∈+∞时1()1011x h x x x'=-=>++, ()h x 在(0,)+∞单调递增,因此当(0,)x ∈+∞时()(0)0,ln(1)0h x h x >=+<,于是22()()(1)f x x a x x ax a x <+-=+-,当11x a>-时2(1)0ax a x +-<, 此时()0f x <,不符合题意. 综上所述,a 的取值围是01a ≤≤.另解:(Ⅰ)2()ln(1)()f x x a x x =++-,定义域为(1,)-+∞21(21)(1)121()(21)111a x x ax ax af x a x x x x -++++-'=+-==+++,当0a =时,1()01f x x '=>+,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点. 设222()21,(1)1,8(1)98g x ax ax a g a a a a a =++--=∆=--=-,当0a ≠时,根据二次函数的图像和性质可知()0g x =的根的个数就是函数()f x 极值点的个数. 若(98)0a a ∆=-≤,即809a <≤时,()0g x ≥,()0f x '≥函数在(1,)-+∞为增函数,无极值点. 若(98)0a a ∆=->,即89a >或0a <,而当0a <时(1)0g -≥ 此时方程()0g x =在(1,)-+∞只有一个实数根,此时函数()f x 只有一个极值点; 当89a >时方程()0g x =在(1,)-+∞都有两个不相等的实数根,此时函数()f x 有两个极值点; 综上可知当809a ≤≤时()f x 的极值点个数为0;当0a <时()f x 的极值点个数为1;当89a >时, ()f x 的极值点个数为2.(Ⅰ)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,0x ∀>,都有()0f x ≥成立,即2ln(1)()0x a x x ++-≥当1x =时,ln20≥恒成立; 当1x >时,20x x ->,2ln(1)0x a x x++≥-;当01x <<时,20x x -<,2ln(1)0x a x x++≤-;由0x ∀>均有ln(1)x x +<成立.故当1x >时,,2ln(1)11x x x x +<--(0,)∈+∞,则只需0a ≥; 当01x <<时,2ln(1)1(,1)1x x x x +>∈-∞---,则需10a -+≤,即1a ≤.综上可知对于0x ∀>,都有()0f x ≥成立,只需01a ≤≤即可,故所求a 的取值围是01a ≤≤.另解:(Ⅰ)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,(0)0f =,要使0x ∀>,都有()0f x ≥成立,只需函数函数()f x 在(0,)+∞上单调递增即可,于是只需0x ∀>,1()(21)01f x a x x '=+-≥+成立, 当12x >时1(1)(21)a x x ≥-+-,令210x t -=>,2()(,0)(3)g t t t =-∈-∞+, 则0a ≥;当12x =时12()023f '=>;当102x <<,1(1)(21)a x x ≤-+-,令21(1,0)x t -=∈-,2()(3)g t t t =-+关于(1,0)t ∈-单调递增,则2()(1)11(13)g t g >-=-=--+,则1a ≤,于是01a ≤≤.又当1a >时,2(0)0,0g x <>,所以函数()f x 在2(0,)x 单调递减,而(0)0f =, 则当2(0,)x x ∈时,()0f x <,不符合题意;当0a <时,设()ln(1)h x x x =-+,当(0,)x ∈+∞时1()1011x h x x x'=-=>++, ()h x 在(0,)+∞单调递增,因此当(0,)x ∈+∞时()(0)0,ln(1)0h x h x >=+<,于是22()()(1)f x x a x x ax a x <+-=+-,当11x a>-时2(1)0ax a x +-<,此时()0f x <,不符合题意. 综上所述,a 的取值围是01a ≤≤.【评析】求解此类问题往往从三个角度求解:一是直接求解,通过对参数a 的讨论来研究函数的单调性,进一步确定参数的取值围;二是分离参数法,求相应函数的最值或取值围以达到解决问题的目的;三是凭借函数单调性确定参数的取值围,然后对参数取值围以外的部分进行分析验证其不符合题意,即可确定所求.。
2015高考数学解析

2015年数学解析一、2015年全国新课标文、理科数学新课标《考试大纲》和2014年对比,在内容、能力要求、时间、分值(含选修比例)、题型题量等几个方面都没有发生变化。
可以预测2015年的高考试题,以能力立意,多角度、多层次地考查学生的数学能力命题指导思想不变。
紧扣教材,强化主干题型稳定的特点,试题稳中求新,注重能力,体现思想,淡化技巧,注重通法,重视知识交汇,潜能素养。
二、主要对数列、三角函数、统计与概率、立体几何、解析几何、函数与导数等主干知识进行了重点考查,同时覆盖了集合、复数、程序框图、三视图、二项式定理、线性规划、向量等内容,考查内容全面。
三、大题都不止考查一个知识点,而是将几个知识点融合起来,依托不等式、函数图像等内容将知识点的考查和学生的逻辑推理能力综合起来考查,对学生分析问题、解决问题能力的考查有较高要求;四、大量结合生产生活实际,以实际背景命题的趋势不会改变。
五、考点、命题热点及主干知识命题热点一:集合与常用逻辑用语集合这一知识点是高考每年的必考内容,对集合的考查主要有三个方面:一是集合的运算,二是集合间的关系,三是集合语言的运用. 在试卷中一般以选择题的形式出现,属于容易题.集合知识经常与函数、方程、不等式等知识交汇在一起命题,因此应注意相关知识在解题中的应用。
常用逻辑用语也是每年高考的必考内容,重点考查:充分必要条件的推理判断、四种命题及其相互关系、全称命题与特称命题等,在试卷中一般以选择题的形式出现,属于容易题和中档题,这个考点的试题除了考查常用逻辑用语本身的有关概念与方法,还与其他数学知识联系在一起,所以还要注意知识的灵活运用。
命题热点二 : 函数与导数。
函数是高中数学的主线,是高考考查的重点内容,主要考查:函数的定义域与值域、函数的性质、函数与方程、基本初等函数、函数的应用等,在高考试卷中,一般以选择题和填空题的形式考查函数的性质、函数与方程、基本初等函数等,以解答题的形式与导数交汇在一起考查函数的定义域、单调性以及函数与不等式、函数与方程等知识.其中函数与方程思想、数形结合思想等都是考考查的热点.高考对导数的考查主要有以下几个方面:一是考查导数的运算与导数的几何意义,二是考查导数的简单应用,例如求函数的单调区间、极值与最值等,三是考查导数的综合应用。
2015年全国各地高考数学试题及解答分类大全( 数列)

2015年全国各地高考数学试题及解答分类大全(数列)一、选择题:1.(2015北京理) 设{}n a 是等差数列. 下列结论中正确的是( )A .若120a a +>,则230a a +>B .若130a a +<,则120a a +<C .若120a a <<,则213a a a >D .若10a <,则()()21230a a a a --> 【答案】C考点:1.等差数列通项公式;2.作差比较法2.(2015福建理)若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b -这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q + 的值等于( )A .6B .7C .8D .9 【答案】D 【解析】 试题分析:由韦达定理得a b p +=,a b q ⋅=,则0,0a b >>,当,,2a b -适当排序后成等比数列时,2-必为等比中项,故4a b q ⋅==,4b a=.当适当排序后成等差数列时,2-必不是等差中项,当a 是等差中项时,422a a =-,解得1a =,4b =;当4a 是等差中项时,82a a=-,解得4a =,1b =,综上所述,5a b p +==,所以p q +9=,选D .考点:等差中项和等比中项.3、(2015全国新课标Ⅰ卷文)已知{}n a 是公差为1的等差数列,n S 为{}n a 的前n 项和,若844S S =,则10a =( ) (A )172 (B )192(C )10 (D )124. (2015全国新课标Ⅱ卷文)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若1353a a a ++=,则5S =( ) A .5 B .7 C .9 D .11【答案】A 【解析】试题解析:13533331a a a a a ++==⇒=,()15535552a a S a +===.故选A. 考点:等差数列5.(2015全国新课标Ⅱ卷理)等比数列{a n }满足a 1=3,135a a a ++ =21,则357a a a ++= ( ) A .21 B .42 C .63 D .84 【答案】B考点:等比数列通项公式和性质.6.(2015全国新课标Ⅱ卷文)已知等比数列{}n a 满足114a =,()35441a a a =-,则2a =( )A.2B.1C.12 1D.8【答案】C【解析】试题分析:由题意可得()235444412a a a a a ==-⇒=,所以34182a q q a ==⇒= ,故2112a a q == ,选C.考点:等比数列.7. (2015浙江理)已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零,前n 项和是n S ,若3a ,4a ,8a 成等比数列,则( )A.140,0a d dS >>B. 140,0a d dS <<C. 140,0a d dS ><D. 140,0a d dS <>8.(2015重庆理)在等差数列{}n a 中,若2a =4,4a =2,则6a = ( )A 、-1B 、0C 、1D 、6【答案】B【考点定位】本题属于数列的问题,考查等差数列的通项公式与等差数列的性质.二、填空题:1.(2015安徽文)已知数列}{n a 中,11=a ,211+=-n n a a (2≥n ),则数列}{n a 的前9项和等于 .2.(2015安徽理)已知数列{}n a 是递增的等比数列,14239,8a a a a +==,则数列{}n a 的前n 项和等于 .3.(2015福建文)若,a b 是函数()()20,0f x x px q p q =-+>> 的两个不同的零点,且,,2a b - 这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p q + 的值等于________. 【答案】9考点:等差中项和等比中项.4.(2015广东理)在等差数列{}n a 中,若2576543=++++a a a a a ,则82a a += 【答案】10.【解析】因为{}n a 是等差数列,所以37462852a a a a a a a +=+=+=,345675525a a a a a a ++++==即55a =,285210a a a +==,故应填入10.【考点定位】本题考查等差数列的性质及简单运算,属于容易题.5. (2015广东文)若三个正数a ,b ,c 成等比数列,其中526a =+56c =-则b = .【答案】1 【解析】试题分析:因为三个正数a ,b ,c 成等比数列,所以(25265261b ac ==+-=,因为0b >,所以1b =,所以答案应填:1. 考点:等比中项.6. (2015浙江文)已知{}n a 是等差数列,公差d 不为零.若2a ,3a ,7a 成等比数列,且1221a a +=,则1a = ,d = . 【答案】2,13- 【解析】试题分析:由题可得,2111(2)()(6)a d a d a d +=++,故有1320a d +=,又因为1221a a +=,即131a d +=,所以121,3d a =-=. 考点:1.等差数列的定义和通项公式;2.等比中项.7.(2015湖南理)设n S 为等比数列{}n a 的前n 项和,若11a =,且13S ,22S ,3S 成等差数列,则n a = .【答案】13-n .【考点定位】等差数列与等比数列的性质.【名师点睛】本题主要考查等差与等比数列的性质,属于容易题,在解题过程中,需要建立关于等比数列基本量q 的方程即可求解,考查学生等价转化的思想与方程思想.8. (2015江苏)数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为 【答案】2011【解析】试题分析:由题意得:112211(1)()()()1212n n n n n n n a a a a a a a a n n ---+=-+-++-+=+-+++=所以1011112202(),2(1),11111n n n S S a n n n n =-=-==+++ 考点:数列通项,裂项求和9、(2015全国新课标Ⅰ卷文)数列{}n a 中112,2,n n n a a a S +==为{}n a 的前n 项和,若126n S =,则n = .10.(2015全国新课标Ⅱ卷理)设n S 是数列{}n a 的前n 项和,且11a =-,11n n n a S S ++=,则n S =________.【答案】1n-【解析】试题分析:由已知得111n n n n n a S S S S +++=-=⋅,两边同时除以1n n S S +⋅,得1111n nS S +=--,故数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1-为首项,1-为公差的等差数列,则11(1)n S n n =---=-,所以1nS n =-. 考点:等差数列和递推关系.11. (2015陕西文、理)中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为 . 【答案】5 【解析】试题分析:设数列的首项为1a ,则12015210102020a +=⨯=,所以15a =,故该数列的首项为5,所以答案应填:5. 考点:等差中项.三、解答题:1. (2015安徽文)已知数列{}n a 是递增的等比数列,且14239,8.a a a a +== (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设n S 为数列{}n a 的前n 项和,11n n n n a b S S ++=,求数列{}n b 的前n 项和n T .2.(2015安徽理) 设*n N ∈,n x 是曲线221n y x+=+在点(12),处的切线与x 轴交点的横坐标.(Ⅰ)求数列{}n x 的通项公式; (Ⅱ)记2221321n n T x x x -=,证明14n T n≥.3、(2015北京文)已知等差数列{}n a 满足1210a a +=,432a a -=. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)设等比数列{}n b 满足23b a =,37b a =,问:6b 与数列{}n a 的第几项相等? 【答案】(1)42(1)22n a n n =+-=+;(2)6b 与数列{}n a 的第63项相等.【解析】试题分析:本题主要考查等差数列、等比数列的通项公式等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,利用等差数列的通项公式,将1234,,,a a a a 转化成1a 和d ,解方程得到1a 和d 的值,直接写出等差数列的通项公式即可;第二问,先利用第一问的结论得到2b 和3b 的值,再利用等比数列的通项公式,将2b 和3b 转化为1b 和q ,解出1b 和q 的值,得到6b 的值,再代入到上一问等差数列的通项公式中,解出n 的值,即项数. 试题解析:(Ⅰ)设等差数列{}n a 的公差为d. 因为432a a -=,所以2d =.又因为1210a a +=,所以1210a d +=,故14a =. 所以42(1)22n a n n =+-=+ (1,2,)n =.(Ⅱ)设等比数列{}n b 的公比为q . 因为238b a ==,3716b a ==, 所以2q =,14b =.所以61642128b -=⨯=.由12822n =+,得63n =. 所以6b 与数列{}n a 的第63项相等. 考点:等差数列、等比数列的通项公式.4. (2015北京理)已知数列{}n a 满足:*1a ∈N ,136a ≤,且121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,()12n =,,…. 记集合{}*|n M a n =∈N .(Ⅰ)若16a =,写出集合M 的所有元素;(Ⅱ)若集合M 存在一个元素是3的倍数,证明:M 的所有元素都是3的倍数; (Ⅲ)求集合M 的元素个数的最大值.【答案】(1){6,12,24}M =,(2)证明见解析,(3)8 【解析】 ①试题分析:(Ⅰ)由16a =,可知23412,24,12,a a a ===则{6,12,24}M =;(Ⅱ)因为集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设k a 是3的倍数,用数学归纳法证明对任意n k ≥,n a 是3的倍数,当1k =时,则M 中的所有元素都是3的倍数,如果1k >时,因为12k k a a -=或1236k a --,所以12k a -是3的倍数,于是1k a -是3的倍数,类似可得,21,......k a a -都是3的倍数,从而对任意1n ≥,n a 是3的倍数,因此M 的所有元素都是3的倍数.第二步集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设k a 是3的倍数,由已知121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,,用数学归纳法证明对任意n k ≥,n a 是3的倍数;第三步由于M 中的元素都不超过36,M 中的元素个数最多除了前面两个数外,都是4的倍数,因为第二个数必定为偶数,由n a 的定义可知,第三个数及后面的数必定是4的倍数,由定义可知,1n a +和2n a 除以9的余数一样,分n a 中有3的倍数和n a 中没有3的倍数两种情况,研究集合M 中的元素个数,最后得出结论集合M 的元素个数的最大值为8.试题解析:(Ⅰ)由已知121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,可知:12346,12,24,12,a a a a ===={6,12,24}M ∴=(Ⅱ)因为集合M 存在一个元素是3的倍数,所以不妨设k a 是3的倍数,由已知121823618n n n nn a a a a a +⎧=⎨->⎩,≤,,,可用用数学归纳法证明对任意n k ≥,n a 是3的倍数,当1k =时,则M 中的所有元素都是3的倍数,如果1k >时,因为12k k a a -=或1236k a --,所以12k a -是3的倍数,于是1k a -是3的倍数,类似可得,21,......k a a -都是3的倍数,从而对任意1n ≥,n a 是3的倍数,因此M 的所有元素都是3的倍数.(Ⅲ)由于M 中的元素都不超过36,由136a ≤,易得236a ≤,类似可得36n a ≤,其次M 中的元素个数最多除了前面两个数外,都是4的倍数,因为第二个数必定为偶数,由n a 的定义可知,第三个数及后面的数必定是4的倍数,另外,M 中的数除以9的余数,由定义可知,1n a +和2n a 除以9的余数一样,考点:1.分段函数形数列通项公式求值;2.归纳法证明;3.数列元素分析.5.(2015福建文) 等差数列{}n a 中,24a =,4715a a +=. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设22n a n b n -=+,求12310b b b b +++⋅⋅⋅+的值.【答案】(Ⅰ)2n a n =+;(Ⅱ)2101.【解析】试题分析:(Ⅰ)利用基本量法可求得1,a d ,进而求{}n a 的通项公式;(Ⅱ)求数列前n 项和,首先考虑其通项公式,根据通项公式的不同特点,选择相应的求和方法,本题2nn b n =+,故可采取分组求和法求其前10项和.试题解析:(I )设等差数列{}n a 的公差为d . 由已知得()()11143615a d a d a d +=⎧⎪⎨+++=⎪⎩,解得131a d =⎧⎨=⎩.所以()112n a a n d n =+-=+.考点:1、等差数列通项公式;2、分组求和法.6、(2015广东文)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,n *∈N .已知11a =,232a =,354a =,且当2n ≥时,211458n n n n S S S S ++-+=+.()1求4a 的值; ()2证明:112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭为等比数列; ()3求数列{}n a 的通项公式.【答案】(1)78;(2)证明见解析;(3)()11212n n a n -⎛⎫=-⨯ ⎪⎝⎭.考点:1、等比数列的定义;2、等比数列的通项公式;3、等差数列的通项公式.7.(2015广东理)数列{}n a 满足1212242-+-=+⋅⋅⋅++n n n na a a , *N n ∈. (1) 求3a 的值;(2) 求数列{}n a 前n 项和n T ; (3) 令11b a =,()11111223n n n T b a n n n -⎛⎫=++++⋅⋅⋅+≥ ⎪⎝⎭,证明:数列{}n b 的前n 项和n S 满足n S n ln 22+<【答案】(1)14;(2)1122n -⎛⎫- ⎪⎝⎭;(3)见解析.(3)依题由1211112n n n a a a b a n n -+++⎛⎫=++++ ⎪⎝⎭知11b a =,1221122a b a ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,【考点定位】本题考查递推数列求项值、通项公式、等比数列前n 项和、不等式放缩等知识,属于中高档题. 8.(2015湖北理)设等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的公比为q .已知11b a =,22b =,q d =,10100S =.(Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(Ⅱ)当1d >时,记n n nac b =,求数列{}n c 的前n 项和n T .【答案】(Ⅰ)121,2.n n n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或11(279),929().9n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎪=⋅⎪⎩;(Ⅱ)12362n n -+-.2345113579212222222n n n T -=++++++. ② ①-②可得221111212323222222n n n n n n T --+=++++-=-,故n T 12362n n -+=-.考点:1.等差数列、等比数列通项公式,2.错位相减法求数列的前n 项和. 9. (2015湖北文)设等差数列{}n a 的公差为d ,前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的公比为q .已知11b a =,22b =,q d =,10100S =.(Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(Ⅱ)当1d >时,记n n nac b =,求数列{}n c 的前n 项和n T .【答案】(Ⅰ)121,2.n n n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或11(279),929().9n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎪=⋅⎪⎩;(Ⅱ)12362n n n T -+=-.【考点定位】本题综合考查等差数列、等比数列和错位相减法求和,属中档题.【名师点睛】这是一道简单综合试题,其解题思路:第一问直接借助等差、等比数列的通项公式列出方程进行求解,第二问运用错位相减法直接对其进行求和.体现高考坚持以基础为主,以教材为蓝本,注重计算能力培养的基本方向.10. (2015湖南文)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知121,2a a ==,且13n n a S +=*13,()n S n N +-+∈,(I )证明:23n n a a +=; (II )求n S 。
2015年山东省高考数学试卷(理科)答案与解析

2015年山东省高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.(5分)(2015•山东)已知集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2<x<4},则A∩B=()A.(1,3)B.(1,4)C.(2,3)D.(2,4)考点:交集及其运算.专题:集合.分析:求出集合A,然后求出两个集合的交集.解答:解:集合A={x|x2﹣4x+3<0}={x|1<x<3},B={x|2<x<4},则A∩B={x|2<x<3}=(2,3).故选:C.点评:本题考查集合的交集的求法,考查计算能力.2.(5分)(2015•山东)若复数z满足=i,其中i为虚数单位,则z=()A.1﹣i B.1+i C.﹣1﹣i D.﹣1+i考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数的乘除运算法则化简求解即可.解答:解:=i,则=i(1﹣i)=1+i,可得z=1﹣i.故选:A.点评:本题考查复数的基本运算,基本知识的考查.3.(5分)(2015•山东)要得到函数y=sin(4x﹣)的图象,只需将函数y=sin4x的图象()A.向左平移单位B.向右平移单位C.向左平移单位D.向右平移单位考点:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.专题:三角函数的图像与性质.分析:直接利用三角函数的平移原则推出结果即可.解答:解:因为函数y=sin(4x﹣)=sin[4(x﹣)],要得到函数y=sin(4x﹣)的图象,只需将函数y=sin4x的图象向右平移单位.故选:B.点评:本题考查三角函数的图象的平移,值域平移变换中x的系数是易错点.4.(5分)(2015•山东)已知菱形ABCD的边长为a,∠ABC=60°,则=()A.﹣a2B.﹣a2C.a2D.a2考点:平面向量数量积的运算.专题:计算题;平面向量及应用.分析:由已知可求,,根据=()•=代入可求解答:解:∵菱形ABCD的边长为a,∠ABC=60°,∴=a2,=a×a×cos60°=,则=()•==故选:D点评:本题主要考查了平面向量数量积的定义的简单运算,属于基础试题5.(5分)(2015•山东)不等式|x﹣1|﹣|x﹣5|<2的解集是()A.(﹣∞,4)B.(﹣∞,1)C.(1,4)D.(1,5)考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式的解法及应用.分析:运用零点分区间,求出零点为1,5,讨论①当x<1,②当1≤x≤5,③当x>5,分别去掉绝对值,解不等式,最后求并集即可.解答:解:①当x<1,不等式即为﹣x+1+x﹣5<2,即﹣4<2成立,故x<1;②当1≤x≤5,不等式即为x﹣1+x﹣5<2,得x<4,故1≤x<4;③当x>5,x﹣1﹣x+5<2,即4<2不成立,故x∈∅.综上知解集为(﹣∞,4).故选A.点评:本题考查绝对值不等式的解法,主要考查运用零点分区间的方法,考查运算能力,属于中档题.6.(5分)(2015•山东)已知x,y满足约束条件,若z=ax+y的最大值为4,则a=()A.3B.2C.﹣2 D.﹣3考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定z的最大值.解答:解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分).则A(2,0),B(1,1),若z=ax+y过A时取得最大值为4,则2a=4,解得a=2,此时,目标函数为z=2x+y,即y=﹣2x+z,平移直线y=﹣2x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为4,满足条件,若z=ax+y过B时取得最大值为4,则a+1=4,解得a=3,此时,目标函数为z=3x+y,即y=﹣3x+z,平移直线y=﹣3x+z,当直线经过A(2,0)时,截距最大,此时z最大为﹣6,不满足条件,故a=2,故选:B点评:本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法,确定目标函数的斜率关系是解决本题的关键.7.(5分)(2015•山东)在梯形ABCD中,∠ABC=,AD∥BC,BC=2AD=2AB=2,将梯形ABCD绕AD所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为()A.B.C.D.2π考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:空间位置关系与距离.分析:画出几何体的直观图,利用已知条件,求解几何体的体积即可.解答:解:由题意可知几何体的直观图如图:旋转体是底面半径为1,高为2的圆锥,挖去一个相同底面高为1的倒圆锥,几何体的体积为:=.故选:C.点评:本题考查几何体的体积的求法,考查空间想象能力以及计算能力.画出几何体的直观图是解题的关键.8.(5分)(2015•山东)已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布N(0,32),从中随机抽取一件,其长度误差落在区间(3,6)内的概率为()(附:若随机变量ξ服从正态分布N(μ,σ2),则P(μ﹣σ<ξ<μ+σ)=68.26%,P(μ﹣2σ<ξ<μ+2σ)=95.44%)A.4.56% B.13.59% C.27.18% D.31.74%考点:正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义.专题:计算题;概率与统计.分析:由题意P(﹣3<ξ<3)=68.26%,P(﹣6<ξ<6)=95.44%,可得P(3<ξ<6)=(95.44%﹣68.26%),即可得出结论.解答:解:由题意P(﹣3<ξ<3)=68.26%,P(﹣6<ξ<6)=95.44%,所以P(3<ξ<6)=(95.44%﹣68.26%)=13.59%.故选:B.点评:本题考查正态分布曲线的特点及曲线所表示的意义,考查正态分布中两个量μ和σ的应用,考查曲线的对称性,属于基础题.9.(5分)(2015•山东)一条光线从点(﹣2,﹣3)射出,经y轴反射后与圆(x+3)2+(y ﹣2)2=1相切,则反射光线所在直线的斜率为()A.﹣或﹣B.﹣或﹣C.﹣或﹣D.﹣或﹣考点:圆的切线方程;直线的斜率.专题:计算题;直线与圆.分析:点A(﹣2,﹣3)关于y轴的对称点为A′(2,﹣3),可设反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x﹣2),利用直线与圆相切的性质即可得出.解答:解:点A(﹣2,﹣3)关于y轴的对称点为A′(2,﹣3),故可设反射光线所在直线的方程为:y+3=k(x﹣2),化为kx﹣y﹣2k﹣3=0.∵反射光线与圆(x+3)2+(y﹣2)2=1相切,∴圆心(﹣3,2)到直线的距离d==1,化为24k2+50k+24=0,∴k=或﹣.故选:D.点评:本题考查了反射光线的性质、直线与圆相切的性质、点到直线的距离公式、点斜式、对称点,考查了计算能力,属于中档题.10.(5分)(2015•山东)设函数f(x)=,则满足f(f(a))=2f(a)的a 的取值范围是()A.[,1]B.[0,1]C.[,+∞)D.[1,+∞)考点:分段函数的应用.专题:创新题型;函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:令f(a)=t,则f(t)=2t,讨论t<1,运用导数判断单调性,进而得到方程无解,讨论t≥1时,以及a<1,a≥1,由分段函数的解析式,解不等式即可得到所求范围.解答:解:令f(a)=t,则f(t)=2t,当t<1时,3t﹣1=2t,由g(t)=3t﹣1﹣2t的导数为g′(t)=3﹣2t ln2,在t<1时,g′(t)>0,g(t)在(﹣∞,1)递增,即有g(t)<g(1)=0,则方程3t﹣1=2t无解;当t≥1时,2t=2t成立,由f(a)≥1,即3a﹣1≥1,解得a≥,且a<1;或a≥1,2a≥1解得a≥0,即为a≥1.综上可得a的范围是a≥.故选C.点评:本题考查分段函数的运用,主要考查函数的单调性的运用,运用分类讨论的思想方法是解题的关键.二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分)11.(5分)(2015•山东)观察下列各式:C=40;C+C=41;C+C+C=42;C+C+C+C=43;…照此规律,当n∈N*时,C+C+C+…+C=4n﹣1.考点:归纳推理;组合及组合数公式.专题:推理和证明.分析:仔细观察已知条件,找出规律,即可得到结果.解答:解:因为C=40;C+C=41;C+C+C=42;C+C+C+C=43;…照此规律,可以看出等式左侧最后一项,组合数的上标与等式右侧的幂指数相同,可得:当n∈N*时,C+C+C+…+C=4n﹣1;故答案为:4n﹣1.点评:本题考查归纳推理的应用,找出规律是解题的关键.12.(5分)(2015•山东)若“∀x∈[0,],tanx≤m”是真命题,则实数m的最小值为1.考点:命题的真假判断与应用.专题:函数的性质及应用;三角函数的图像与性质.分析:求出正切函数的最大值,即可得到m的范围.解答:解:“∀x∈[0,],tanx≤m”是真命题,可得tanx≤1,所以,m≥1,实数m的最小值为:1.故答案为:1.点评:本题考查函数的最值的应用,命题的真假的应用,考查计算能力.13.(5分)(2015•山东)执行如图程序框图,输出的T的值为.考点:程序框图.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的n,T的值,当n=3时不满足条件n<3,退出循环,输出T的值为.解答:解:模拟执行程序框图,可得n=1,T=1满足条件n<3,T=1+xdx,n=2满足条件n<3,T=1+xdx+x2dx=1+=,n=3不满足条件n<3,退出循环,输出T的值为.故答案为:点评:本题主要考查了循环结构的程序框图,考查了定积分的应用,属于基本知识的考查.14.(5分)(2015•山东)已知函数f(x)=a x+b(a>0,a≠1)的定义域和值域都是[﹣1,0],则a+b=﹣.考点:函数的值域.专题:函数的性质及应用.分析:对a进行分类讨论,分别题意和指数函数的单调性列出方程组,解答:解:当a>1时,函数f(x)=a x+b在定义域上是增函数,所以,解得b=﹣1,=0不符合题意舍去;当0<a<1时,函数f(x)=a x+b在定义域上是减函数,所以解得b=﹣2,a=综上a+b=,故答案为;﹣点评:本题考查指数函数的单调性的应用,以及分类讨论思想,属于基础题15.(5分)(2015•山东)平面直角坐标系xOy中,双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的渐近线与抛物线C2:x2=2py(p>0)交于点O,A,B,若△OAB的垂心为C2的焦点,则C1的离心率为.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;创新题型;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:求出A的坐标,可得=,利用△OAB的垂心为C 2的焦点,可得×(﹣)=﹣1,由此可求C1的离心率.解答:解:双曲线C1:﹣=1(a>0,b>0)的渐近线方程为y=±x,与抛物线C2:x2=2py联立,可得x=0或x=±,取A(,),则=,∵△OAB的垂心为C2的焦点,∴×(﹣)=﹣1,∴5a2=4b2,∴5a2=4(c2﹣a2)∴e==.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,确定A的坐标是关键.三、解答题16.(12分)(2015•山东)设f(x)=sinxcosx﹣cos2(x+).(Ⅰ)求f(x)的单调区间;(Ⅱ)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若f()=0,a=1,求△ABC 面积的最大值.考点:正弦函数的单调性;两角和与差的正弦函数;余弦定理.专题:三角函数的图像与性质;解三角形.分析:(Ⅰ)由三角函数恒等变换化简解析式可得f(x)=sin2x﹣,由2k≤2x≤2k,k∈Z可解得f(x)的单调递增区间,由2k≤2x≤2k,k∈Z可解得单调递减区间.(Ⅱ)由f()=sinA﹣=0,可得sinA,cosA,由余弦定理可得:bc,且当b=c时等号成立,从而可求bcsinA≤,从而得解.解答:解:(Ⅰ)由题意可知,f(x)=sin2x﹣=sin2x﹣=sin2x﹣由2k≤2x≤2k,k∈Z可解得:k≤x≤k,k∈Z;由2k≤2x≤2k,k∈Z可解得:k≤x≤k,k∈Z;(k∈Z);单调递减区间是:[k,所以f(x)的单调递增区间是[k,k],k],(k∈Z);(Ⅱ)由f()=sinA﹣=0,可得sinA=,由题意知A为锐角,所以cosA=,由余弦定理a2=b2+c2﹣2bccosA,可得:1+bc=b2+c2≥2bc,即bc,且当b=c时等号成立.因此bcsinA≤,所以△ABC面积的最大值为.点评:本题主要考查了正弦函数的图象和性质,余弦定理,基本不等式的应用,属于基本知识的考查.17.(12分)(2015•山东)如图,在三棱台DEF﹣ABC中,AB=2DE,G,H分别为AC,BC的中点.(Ⅰ)求证:BD∥平面FGH;(Ⅱ)若CF⊥平面ABC,AB⊥BC,CF=DE,∠BAC=45°,求平面FGH与平面ACFD所成的角(锐角)的大小.考点:二面角的平面角及求法;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离;空间角;空间向量及应用.分析:(Ⅰ)根据AB=2DE便可得到BC=2EF,从而可以得出四边形EFHB为平行四边形,从而得到BE∥HF,便有BE∥平面FGH,再证明DE∥平面FGH,从而得到平面BDE∥平面FGH,从而BD∥平面FGH;(Ⅱ)连接HE,根据条件能够说明HC,HG,HE三直线两两垂直,从而分别以这三直线为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,然后求出一些点的坐标.连接BG,可说明为平面ACFD的一条法向量,设平面FGH的法向量为,根据即可求出法向量,设平面FGH与平面ACFD所成的角为θ,根据cosθ=即可求出平面FGH与平面ACFD所成的角的大小.解答:解:(Ⅰ)证明:根据已知条件,BC=2EF,H为BC中点,EF∥BC;∴EF∥BH,且EF=BH;∴四边形EFHB为平行四边形;∴BE∥HF,HF⊂平面FGH,BE⊄平面FGH;∴BE∥平面FGH;同样,因为GH为△ABC中位线,∴GH∥AB;又DE∥AB;∴DE∥GH;∴DE∥平面FGH,DE∩BE=E;∴平面BDE∥平面FGH,BD⊂平面BDE;∴BD∥平面FGH;(Ⅱ)连接HE,则HE∥CF;∵CF⊥平面ABC;∴HE∥平面ABC,并且HG⊥HC;∴HC,HG,HE三直线两两垂直,分别以这三直线为x,y,z轴,建立如图所示空间直角坐标系,设HC=1,则:H(0,0,0),G(0,1,0),F(1,0,1),B(﹣1,0,0);连接BG,根据已知条件BA=BC,G为AC中点;∴BG⊥AC;又CF⊥平面ABC,BG⊂平面ABC;∴BG⊥CF,AC∩CF=C;∴BG⊥平面ACFD;∴向量为平面ACFD的法向量;设平面FGH的法向量为,则:,取z=1,则:;设平面FGH和平面ACFD所成的锐二面角为θ,则:cosθ=|cos|=;∴平面FGH与平面ACFD所成的角为60°.点评:考查棱台的定义,平行四边形的定义,线面平行的判定定理,面面平行的判定定理及其性质,线面垂直的性质及线面垂直的判定定理,以及建立空间直角坐标系,利用空间向量求二面角的方法,平面法向量的概念及求法,向量垂直的充要条件,向量夹角余弦的坐标公式,平面和平面所成角的定义.18.(12分)(2015•山东)设数列{a n}的前n项和为S n,已知2S n=3n+3.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n},满足a n b n=log3a n,求{b n}的前n项和T n.考点:数列的求和.专题:等差数列与等比数列.分析:(Ⅰ)利用2S n=3n+3,可求得a1=3;当n>1时,2S n﹣1=3n﹣1+3,两式相减2a n=2S n﹣2S n﹣1,可求得a n=3n﹣1,从而可得{a n}的通项公式;(Ⅱ)依题意,a n b n=log3a n,可得b1=,当n>1时,b n=31﹣n•log33n﹣1=(n﹣1)×31﹣n,于是可求得T1=b1=;当n>1时,T n=b1+b2+…+b n=+(1×3﹣1+2×3﹣2+…+(n﹣1)×31﹣n),利用错位相减法可求得{b n}的前n项和T n.解答:解:(Ⅰ)因为2S n=3n+3,所以2a1=31+3=6,故a1=3,当n>1时,2S n﹣1=3n﹣1+3,此时,2a n=2S n﹣2S n﹣1=3n﹣3n﹣1=2×3n﹣1,即a n=3n﹣1,所以a n=.(Ⅱ)因为a n b n=log3a n,所以b1=,当n>1时,b n=31﹣n•log33n﹣1=(n﹣1)×31﹣n,所以T1=b1=;当n>1时,T n=b1+b2+…+b n=+(1×3﹣1+2×3﹣2+…+(n﹣1)×31﹣n),所以3T n=1+(1×30+2×3﹣1+3×3﹣2+…+(n﹣1)×32﹣n),两式相减得:2T n=+(30+3﹣1+3﹣2+…+32﹣n﹣(n﹣1)×31﹣n)=+﹣(n ﹣1)×31﹣n)=﹣,所以T n=﹣,经检验,n=1时也适合,综上可得T n=﹣.点评:本题考查数列的求和,着重考查数列递推关系的应用,突出考“查错位相减法”求和,考查分析、运算能力,属于中档题.19.(12分)(2015•山东)若n是一个三位正整数,且n的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取1个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分,若能被5整除,但不能被10整除,得﹣1分,若能被10整除,得1分.(Ⅰ)写出所有个位数字是5的“三位递增数”;(Ⅱ)若甲参加活动,求甲得分X的分布列和数学期望EX.考点:离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列.专题:概率与统计.分析:(Ⅰ)根据“三位递增数”的定义,即可写出所有个位数字是5的“三位递增数”;(Ⅱ)随机变量X的取值为:0,﹣1,1分别求出对应的概率,即可求出分布列和期望.解答:解:(Ⅰ)根据定义个位数字是5的“三位递增数”有:125,135,145,235,245,345;(Ⅱ)由题意知,全部“三位递增数”的个数为,随机变量X的取值为:0,﹣1,1,当X=0时,可以选择除去5以外的剩下8个数字中选择3个进行组合,即;当X=﹣1时,首先选择5,由于不能被10整除,因此不能选择数字2,4,6,8,可以从1,3,5,7中选择两个数字和5进行组合,即;当X=1时,有两种组合方式,第一种方案:首先选5,然后从2,4,6,8中选择2个数字和5进行组合,即;第二种方案:首先选5,然后从2,4,6,8中选择1个数字,再从1,3,7,9中选择1个数字,最后把3个数字进行组合,即.则P(X=0)==,P(X=﹣1)==,P(X=1)==,X 0 ﹣1 1PEX=0×+(﹣1)×+1×=.点评:本题主要考查离散型随机变量的分布列和期望的计算,求出对应的概率是解决本题的关键.20.(13分)(2015•山东)平面直角坐标系xOy中,已知椭圆C:+=1(a>b>0)的离心率为,左、右焦点分别是F1,F2,以F1为圆心以3为半径的圆与以F2为圆心以1为半径的圆相交,且交点在椭圆C上.(Ⅰ)求椭圆C的方程;(Ⅱ)设椭圆E:+=1,P为椭圆C上任意一点,过点P的直线y=kx+m交椭圆E 于A,B两点,射线PO交椭圆E于点Q.(i)求||的值;(ii)求△ABQ面积的最大值.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程;曲线与方程.专题:创新题型;直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(Ⅰ)运用椭圆的离心率公式和a,b,c的关系,计算即可得到b,进而得到椭圆C 的方程;(Ⅱ)求得椭圆E的方程,(i)设P(x0,y0),||=λ,求得Q的坐标,分别代入椭圆C,E的方程,化简整理,即可得到所求值;(ii)设A(x1,y1),B(x2,y2),将直线y=kx+m代入椭圆E的方程,运用韦达定理,三角形的面积公式,将直线y=kx+m代入椭圆C的方程,由判别式大于0,可得t的范围,结合二次函数的最值,又△ABQ的面积为3S,即可得到所求的最大值.解答:解:(Ⅰ)由题意可知,2a=4,可得a=2,又=,a2﹣c2=b2,可得b=1,即有椭圆C的方程为+y2=1;(Ⅱ)由(Ⅰ)知椭圆E的方程为+=1,(i)设P(x0,y0),||=λ,由题意可知,Q(﹣λx0,﹣λy0),由于+y02=1,又+=1,即(+y02)=1,所以λ=2,即||=2;(ii)设A(x1,y1),B(x2,y2),将直线y=kx+m代入椭圆E的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣16=0,由△>0,可得m2<4+16k2,①则有x1+x2=﹣,x1x2=,所以|x1﹣x2|=,由直线y=kx+m与y轴交于(0,m),则△AOB的面积为S=|m|•|x1﹣x2|=|m|•=2,设=t,则S=2,将直线y=kx+m代入椭圆C的方程,可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2﹣4=0,由△≥0可得m2≤1+4k2,②由①②可得0<t≤1,则S=2在(0,1]递增,即有t=1取得最大值,即有S,即m2=1+4k2,取得最大值2,由(i)知,△ABQ的面积为3S,即△ABQ面积的最大值为6.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查直线方程和椭圆方程联立,运用韦达定理,同时考查三角形的面积公式和二次函数的最值,属于中档题.21.(14分)(2015•山东)设函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R,(Ⅰ)讨论函数f(x)极值点的个数,并说明理由;(Ⅱ)若∀x>0,f(x)≥0成立,求a的取值范围.考点:利用导数研究函数的极值;函数恒成立问题.专题:创新题型;导数的综合应用.分析:(I)函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R,x∈(﹣1,+∞).=.令g(x)=2ax2+ax﹣a+1.对a与△分类讨论可得:(1)当a=0时,此时f′(x)>0,即可得出函数的单调性与极值的情况.(2)当a>0时,△=a(9a﹣8).①当时,△≤0,②当a时,△>0,即可得出函数的单调性与极值的情况.(3)当a<0时,△>0.即可得出函数的单调性与极值的情况.(II)由(I)可知:(1)当0≤a时,可得函数f(x)在(0,+∞)上单调性,即可判断出.(2)当<a≤1时,由g(0)≥0,可得x2≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调性,即可判断出.(3)当1<a时,由g(0)<0,可得x2>0,利用x∈(0,x2)时函数f(x)单调性,即可判断出;(4)当a<0时,设h(x)=x﹣ln(x+1),x∈(0,+∞),研究其单调性,即可判断出解答:解:(I)函数f(x)=ln(x+1)+a(x2﹣x),其中a∈R,x∈(﹣1,+∞).=.令g(x)=2ax2+ax﹣a+1.(1)当a=0时,g(x)=1,此时f′(x)>0,函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,无极值点.(2)当a>0时,△=a2﹣8a(1﹣a)=a(9a﹣8).①当时,△≤0,g(x)≥0,f′(x)≥0,函数f(x)在(﹣1,+∞)上单调递增,无极值点.②当a时,△>0,设方程2ax2+ax﹣a+1=0的两个实数根分别为x1,x2,x1<x2.∵x1+x2=,∴,.由g(﹣1)>0,可得﹣1<x1.∴当x∈(﹣1,x1)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;当x∈(x1,x2)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减;当x∈(x2,+∞)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增.因此函数f(x)有两个极值点.(3)当a<0时,△>0.由g(﹣1)=1>0,可得﹣1<x1.∴当x∈(﹣1,x2)时,g(x)>0,f′(x)>0,函数f(x)单调递增;当x∈(x2,+∞)时,g(x)<0,f′(x)<0,函数f(x)单调递减.因此函数f(x)有一个极值点.综上所述:当a<0时,函数f(x)有一个极值点;当0≤a时,函数f(x)无极值点;当a0时,函数f(x)有两个极值点.(II)由(I)可知:(1)当0≤a时,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.∵f(0)=0,∴x∈(0,+∞)时,f(x)>0,符合题意.(2)当<a≤1时,由g(0)≥0,可得x2≤0,函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.又f(0)=0,∴x∈(0,+∞)时,f(x)>0,符合题意.(3)当1<a时,由g(0)<0,可得x2>0,∴x∈(0,x2)时,函数f(x)单调递减.又f(0)=0,∴x∈(0,x2)时,f(x)<0,不符合题意,舍去;(4)当a<0时,设h(x)=x﹣ln(x+1),x∈(0,+∞),h′(x)=>0.∴h(x)在(0,+∞)上单调递增.因此x∈(0,+∞)时,h(x)>h(0)=0,即ln(x+1)<x,可得:f(x)<x+a(x2﹣x)=ax2+(1﹣a)x,当x>时,ax2+(1﹣a)x<0,此时f(x)<0,不合题意,舍去.点评:本题考查了导数的运算法则、利用导数研究函数的单调性极值,考查了分析问题与解决问题的能力,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于难题.。
2015年高考山东理科数学试题及答案解析(K12教育文档)

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2015年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)数学(理科)第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1)【2015年山东,理1】已知集合2{|430}x x x -+<,{|24}B x x =<<,则A B =( )(A )()1,3 (B )()1,4 (C)()2,3 (D )()2,4 (2)【2015年山东,理2】若复数z 满足i 1iz=-,其中i 是虚数单位,则z =( ) (A)1i - (B )1i + (C )1i -- (D )1i -+(3)【2015年山东,理3】要得到函数sin(4)3y x π=-的图象,只需将函数sin 4y x =的图像( )(A )向左平移12π个单位(B )向右平移12π个单位(C)向左平移3π个单位(D)向右平移3π个单位 (4)【2015年山东,理4】已知菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=,则=( )(A )232a - (B )234a - (C )234a (D )232a(5)【2015年山东,理5】不等式|1||5|2x x ---<的解集是( )(A )(,4)-∞(B )(,1)-∞ (C )(1,4) (D )(1,5)(6)【2015年山东,理6】已知,x y 满足约束条件020x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩若z ax y =+的最大值为4,则a =( )(A )3 (B)2 (C )—2 (D )-3 (7)【2015年山东,理7】在梯形ABCD 中,2ABC π∠=,//AD BC ,222BC AD AB ===.将梯形ABCD绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( ) (A )23π (B)43π (C )53π(D )2π (8)【2015年山东,理8】已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布2(0,3)N ,从中随机取一件,其长度误差落在区间()3,6内的概率为( )(附:若随机变量ξ服从正态分布2(,)N μσ,则()68.26%P μσξμσ-<<+=,(22)95.44%P μσξμσ-<<+=)(A )4.56% (B )13.59% (C )27.18% (D )31.74% (9)【2015年山东,理9】一条光线从点(2,3)--射出,经y 轴反射与圆22(3)(2)1x y ++-=相切,则反射光线所在的直线的斜率为( )(A )53-或35- (B )32-或23- (C )54-或45- (D )43-或34- (10)【2015年山东,理10】设函数31,1,()2,1.xx x f x x -<⎧=⎨≥⎩则满足()(())2f a f f a =的取值范围是( ) (A )2[,1]3(B)[0,1] (C)2[,)3+∞ (D)[1,)+∞第II 卷(共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分 (11)【2015年山东,理11】观察下列各式:010113301225550123377774;4;4;4;C C C C C C C C C C =+=++=+++=照此规律,当*n ∈N 时,012121212121n n n n n C C C C -----++++= .(12)【2015年山东,理12】若“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则实数m 的最小值为 .(13)【2015年山东,理13】执行右边的程序框图,输出的T 的值为 .(14)【2015年山东,理14】已知函数()x f x a b =+(0,1)a a >≠的定义域和值域都是[1,0]-,则a b += .(15)【2015年山东,理15】平面直角坐标系xOy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为 .三、解答题:本大题共6题,共75分.(16)【2015年山东,理16】(本小题满分12分)设2()sin cos cos ()4f x x x x π=-+.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()0,12A f a ==,求ABC ∆面积.(17)【2015年山东,理17】(本小题满分12分)如图,在三棱台DEF ABC -中,2,,AB DE G H =分别为,AC BC 的中点. (Ⅰ)求证://BD 平面FGH ;(Ⅱ)若CF ⊥平面ABC ,,,45AB BC CF DE BAC ⊥=∠=,求平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小.(18)【2015年山东,理18】(本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知233n n S =+.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 满足3log n n n a b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .(19)【2015年山东,理19】(本小题满分12分)若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数"中随机抽取一个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数”的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分;若能被5整除,但不能被10整除,得—1分;若能被10整除,得1分. (Ⅰ)写出所有个位数字是5的“三位递增数”;(Ⅱ)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和数学期望EX .(20)【2015年山东,理20】(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别是12,F F ,以1F 为圆心,以3为半径的圆与以2F 为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆2222:144x y E a b+=,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P 的直线y kx m =+交椭圆E 于,A B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .(i )求||||OQ OP 的值;(ii )求ABQ ∆面积最大值.(21)【2015年山东,理21】(本题满分14分)设函数2∈.=++-,其中a Rf x x a x x()ln(1)()(Ⅰ)讨论函数()f x极值点的个数,并说明理由;(Ⅱ)若0∀>,()0xf x≥成立,求a的取值范围.2015年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)数学(理科)第Ⅰ卷(共50分)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.(1)【2015年山东,理1】已知集合2{|430}x x x -+<,{|24}B x x =<<,则A B =( )(A )()1,3 (B )()1,4 (C )()2,3 (D )()2,4 【答案】C【解析】2{|430}{|13}A x x x x x =-+<=<<,(2,3)A B =,故选C . (2)【2015年山东,理2】若复数z 满足i 1iz=-,其中i 是虚数单位,则z =( ) (A )1i - (B )1i + (C )1i -- (D )1i -+ 【答案】A【解析】2(1i)i i i 1i z =-=-+=+,1i z =-,故选A .(3)【2015年山东,理3】要得到函数sin(4)3y x π=-的图象,只需将函数sin 4y x =的图像( )(A )向左平移12π个单位(B )向右平移12π个单位(C )向左平移3π个单位(D )向右平移3π个单位【答案】B【解析】sin 4()12y x π=-,只需将函数sin 4y x =的图像向右平移12π个单位,故选B .(4)【2015年山东,理4】已知菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=,则=( )(A )232a - (B )234a - (C)234a (D )232a【答案】D【解析】由菱形ABCD 的边长为a ,60ABC ∠=可知18060120BAD ∠=-=,2223()()cos1202BD CD AD AB AB AB AD AB a a a a ⋅=-⋅-=-⋅+=-⋅+=,故选D .(5)【2015年山东,理5】不等式|1||5|2x x ---<的解集是( )(A )(,4)-∞ (B )(,1)-∞ (C)(1,4) (D )(1,5) 【答案】A【解析】当1x <时,1(5)42x x ---=-<成立;当15x ≤<时,1(5)262x x x ---=-<,解得4x <,则14x ≤<;当5x ≥时,1(5)42x x ---=<不成立.综上4x <,故选A . (6)【2015年山东,理6】已知,x y 满足约束条件020x y x y y -≥⎧⎪+≤⎨⎪≥⎩若z ax y =+的最大值为4,则a =( )(A )3 (B)2 (C )—2 (D )-3【答案】B【解析】由z ax y =+得y ax z =-+,借助图形可知:当1a -≥,即1a ≤-时在0x y ==时有最大值0,不符合题意;当01a ≤-<,即10a -<≤时在1x y ==时有最大值14,3a a +==,不满足10a -<≤;当10a -<-≤,即01a <≤时在1x y ==时有最大值14,3a a +==,不满足01a <≤;当1a -<-,即1a >时在2,0x y ==时有最大值24,2a a ==,满足1a >,故选B .(7)【2015年山东,理7】在梯形ABCD 中,2ABC π∠=,//AD BC ,222BC AD AB ===.将梯形ABCD绕AD 所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为( )(A )23π (B )43π (C )53π(D )2π 【答案】C【解析】2215121133V πππ=⋅⋅-⋅⋅=,故选C .(8)【2015年山东,理8】已知某批零件的长度误差(单位:毫米)服从正态分布2(0,3)N ,从中随机取一件,其长度误差落在区间()3,6内的概率为( )(附:若随机变量ξ服从正态分布2(,)N μσ,则()68.26%P μσξμσ-<<+=,(22)95.44%P μσξμσ-<<+=)(A)4.56% (B )13.59% (C )27.18% (D )31.74% 【答案】D【解析】1(36)(95.44%68.26%)13.59%2P ξ<<=-=,故选D .(9)【2015年山东,理9】一条光线从点(2,3)--射出,经y 轴反射与圆22(3)(2)1x y ++-=相切,则反射光线所在的直线的斜率为( )(A )53-或35- (B )32-或23- (C)54-或45- (D )43-或34- 【答案】D【解析】(2,3)--关于y 轴对称点的坐标为(2,3)-,设反射光线所在直线为3(2),y k x +=-即230kx y k ---=,则221,|55|11d k k k ==+=++,解得43k =-或34-,故选D .(10)【2015年山东,理10】设函数31,1,()2,1.xx x f x x -<⎧=⎨≥⎩则满足()(())2f a f f a =的取值范围是( ) (A)2[,1]3(B )[0,1] (C )2[,)3+∞ (D)[1,)+∞【答案】C【解析】由()(())2f a f f a =可知()1f a ≥,则121aa ≥⎧⎨≥⎩或1311a a <⎧⎨-≥⎩,解得23a ≥,故选C . 第II 卷(共100分)二、填空题:本大题共5小题,每小题5分 (11)【2015年山东,理11】观察下列各式:010113301225550123377774;4;4;4;C C C C C C C C C C =+=++=+++=照此规律,当*n ∈N 时,012121212121n n n n n C C C C -----++++= .【答案】14n -【解析】0121012121212121212121211(2222)2n n n n n n n n n n C C C C C C C C ----------++++=++++021122223121212121212121210121212112121212121211[()()()()]211()2422n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n C C C C C C C C C C C C C C ----------------------=++++++++=+++++++=⋅= (12)【2015年山东,理12】若“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则实数m 的最小值为 .【答案】1【解析】“[0,],tan 4x x m π∀∈≤”是真命题,则tan 14m π≥=,于是实数m 的最小值为1.(13)【2015年山东,理13】执行右边的程序框图,输出的T 的值为 . 【答案】116【解析】11200111111236T xdx x dx =++=++=⎰⎰. (14)【2015年山东,理14】已知函数()x f x a b =+(0,1)a a >≠的定义域和值域都是[1,0]-,则a b += . 【答案】32-【解析】当1a >时1010a b a b -⎧+=-⎨+=⎩,无解;当01a <<时1001a b a b -⎧+=⎨+=-⎩,解得12,2b a =-=,则13222a b +=-=-.(15)【2015年山东,理15】平面直角坐标系xOy 中,双曲线22122:1(0,0)x y C a b a b-=>>的渐近线与抛物线22:2(0)C x py p =>交于点,,O A B ,若OAB ∆的垂心为2C 的焦点,则1C 的离心率为 .【答案】32【解析】22122:1(0,0)x y C a b a b -=>>的渐近线为by x a=±,则22222222(,),(,)pb pb pb pb A B a a a a -22:2(0)C x py p =>的焦点(0,)2p F ,则22222AF pb pa a k pb b a-==,即2254b a =,2222294c a b a a +==,32c e a ==. 三、解答题:本大题共6题,共75分.(16)【2015年山东,理16】(本小题满分12分)设2()sin cos cos ()4f x x x x π=-+.(Ⅰ)求()f x 的单调区间;(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,若()0,12A f a ==,求ABC ∆面积. 解:(Ⅰ)由111111()sin 2[1cos(2)]sin 2sin 2sin 22222222f x x x x x x π=-++=-+=-,由222,22k x k k Z ππππ-≤≤+∈得,44k x k k Z ππππ-≤≤+∈,则()f x 的递增区间为[,],44k k k Z ππππ-+∈;由3222,22k x k k Z ππππ+≤≤+∈得3,44k x k k Z ππππ+≤≤+∈,则()f x 的递增区间为3[,],44k k k Z ππππ++∈.(Ⅱ)在锐角ABC ∆中,11()sin 0,sin 222A f A A =-==,6A π=,而1a =,由余弦定理可得2212cos 23(23)6b c bc bc bc bc π=+-≥-=-,当且仅当b c =时等号成立,即2323bc ≤=+-,11123sin sin 2264ABC S bc A bc bc π∆+===≤故ABC ∆面积的最大值为23+. (17)【2015年山东,理17】(本小题满分12分)如图,在三棱台DEF ABC-中,2,,AB DE G H =分别为,AC BC 的中点. (Ⅰ)求证://BD 平面FGH ;(Ⅱ)若CF ⊥平面ABC ,,,45AB BC CF DE BAC ⊥=∠=,求平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小.解:(Ⅰ)证明:连接DG ,DC ,设DC 与GF 交于点T ,在三棱台DEF ABC -中,2AB DE =,则2AC DF =, 而G 是AC 的中点,DF AC ,则//DF GC ,所以四边形DGCF 是平行四边形,T 是DC 的中点,DG FC . 又在BDC ∆,是BC 的中点,则TH DB ,又BD ⊄平面FGH ,TH ⊂平面FGH ,故//BD 平面FGH .(Ⅱ)由CF ⊥平面ABC ,可得DG ⊥平面ABC 而,AB BC ⊥,45BAC ∠=,则GB AC ⊥,于是,,GB GA GC 两两垂直,以点G 为坐标原点, ,,GA GB GC 所在的直线,分别为,,x y z 轴建立空间直角坐标系, 设2AB =,则1,22,2DE CF AC AG ====,22(0,2,0),(2,0,0),(2,0,1),(,,0)22B C F H ---, 则平面ACFD 的一个法向量为1(0,1,0)n =,设平面FGH 的法向量为2222(,,)n x y z =,则2200n GH n GF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,即222222020x y x z ⎧-=⎪⎨⎪-+=⎩, 取21x =,则221,2y z ==,2(1,1,2)n =,121cos ,2112n n <>==++,故平面FGH 与平面ACFD 所成角(锐角)的大小为60.(18)【2015年山东,理18】(本小题满分12分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知233n n S =+.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若数列{}n b 满足3log n n n a b a =,求数列{}n b 的前n 项和n T .解:(Ⅰ)由233n n S =+可得111(33)32a S ==+=,11111(33)(33)3(2)22n n n n n n a S S n ---=-=+-+=≥,而11133a -=≠,则13,13,1n n n a n -=⎧=⎨>⎩.(Ⅱ)由3log n n n a b a =及13,13,1n n n a n -=⎧=⎨>⎩,可得3111log 3113n n n n n a b n a n -⎧=⎪⎪==⎨-⎪>⎪⎩ 2311123133333n n n T --=+++++,2234111123213333333n n n n n T ---=++++++,22312231211111111111111()3333333333333331121213113213319392233182313n n n n n n n n n nn n T n n n ----=+-++++-=-+++++----+=+-=+--=-⋅⋅- 113211243n n n T -+=-⋅ (19)【2015年山东,理19】(本小题满分12分)若n 是一个三位正整数,且n 的个位数字大于十位数字,十位数字大于百位数字,则称n 为“三位递增数”(如137,359,567等).在某次数学趣味活动中,每位参加者需从所有的“三位递增数”中随机抽取一个数,且只能抽取一次,得分规则如下:若抽取的“三位递增数"的三个数字之积不能被5整除,参加者得0分;若能被5整除,但不能被10整除,得-1分;若能被10整除,得1分.(Ⅰ)写出所有个位数字是5的“三位递增数";(Ⅱ)若甲参加活动,求甲得分X 的分布列和数学期望EX . 解:(Ⅰ)125,135,145,235,245,345;(Ⅱ)X 的所有取值为—1,0,1.32112844443339992111(0),(1),(1)31442C C C C C P X P X P X C C C ⋅+====-=====0(1)13144221EX =⨯+⨯-+⨯=.(20)【2015年山东,理20】(本小题满分13分)平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>,左、右焦点分别是12,F F ,以1F 为圆心,以3为半径的圆与以2F 为圆心,以1为半径的圆相交,交点在椭圆C 上.(Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)设椭圆2222:144x y E a b+=,P 为椭圆C 上的任意一点,过点P 的直线y kx m =+交椭圆E 于,A B 两点,射线PO 交椭圆E 于点Q .(i )求||||OQ OP 的值;(ii )求ABQ ∆面积最大值.解:(Ⅰ)由椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>可知ce a =而222a b c =+则2,a b c ==,左、右焦点分别是12(,0),,0)F F ,圆1F:22()9,x y ++=圆2F:22()1,x y +=由两圆相交可得24<<,即12<,交点在椭圆C 上,则224134b b +=⋅,整理得424510b b -+=,解得21b =,214b =(舍去), 故21b =,24a =,椭圆C 的方程为2214x y +=.(Ⅱ)(i)椭圆E 的方程为221164x y +=,设点00(,)P x y ,满足220014x y +=,射线000:(0)y PO y x xx x =<,代入221164x y +=可得点00(2,2)Q x y --,于是||2||OQ OP =.(ii )点00(2,2)Q x y --到直线AB 距离等于原点O 到直线AB 距离的3倍:d =221164y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得224()16x kx m ++=, 整理得222(14)84160k x kmx m +++-=.2222226416(41)(4)16(164)0k m k m k m ∆=-+-=+->,||AB =211||||32214m S AB d k ∆==⋅⋅⋅=+ 22221646122(41)m k m k ++-≤⋅=+,当且仅当22||82m m k =+等号成立.而直线y kx m =+与椭圆22:14x C y +=有交点P ,则2244y kx m x y =+⎧⎨+=⎩有解, 即222224()4,(14)8440x kx m k x kmx m ++=+++-=有解,其判别式22222216416(14)(1)16(14)0k m k m k m ∆=-+-=+-≥,即2214k m +≥, 则上述2282m k =+不成立,等号不成立,设(0,1]t =,则S ∆==(0,1]为增函数, 于是当2214k m +=时max S ∆==ABQ ∆面积最大值为12.(21)【2015年山东,理21】(本题满分14分)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,其中a R ∈.(Ⅰ)讨论函数()f x 极值点的个数,并说明理由; (Ⅱ)若0x ∀>,()0f x ≥成立,求a 的取值范围. 解:(Ⅰ)2()ln(1)()f x x a x x =++-,定义域为(1,)-+∞,21(21)(1)121()(21)111a x x ax ax af x a x x x x -++++-'=+-==+++,设2()21g x ax ax a =++-, 当0a =时,1()1,()01g x f x x '==>+,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点.当0a >时,228(1)98a a a a a ∆=--=-,若809a <≤时0∆≤,()0,()0g x f x '≥≥,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点.若89a >时0∆>,设()0g x =的两个不相等的实数根12,x x ,且12x x <,且1212x x +=-,而(1)10g -=>,则12114x x -<<-<,所以当1(1,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈->>单调递增;当12(,),()0,()0,()x x x g x f x f x '∈<<单调递减;当2(,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈+∞>>单调递增.因此此时函数()f x 有两个极值点;当0a <时0∆>,但(1)10g -=>,121x x <-<,所以当2(1,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈->>单调 递増;当2(,),()0,()0,()x x g x f x f x '∈+∞<<单调递减,所以函数只有一个极值点.综上可知当809a ≤≤时()f x 的无极值点;当0a <时()f x 有一个极值点;当89a >时,()f x 的有两个极值点.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知当809a ≤≤时()f x 在(0,)+∞单调递增,而(0)0f =,则当(0,)x ∈+∞时,()0f x >,符合题意; 当819a <≤时,2(0)0,0g x ≥≤,()f x 在(0,)+∞单调递增,而(0)0f =, 则当(0,)x ∈+∞时,()0f x >,符合题意;当1a >时,2(0)0,0g x <>,所以函数()f x 在2(0,)x 单调递减,而(0)0f =, 则当2(0,)x x ∈时,()0f x <,不符合题意;当0a <时,设()ln(1)h x x x =-+,当(0,)x ∈+∞时1()1011x h x x x'=-=>++, ()h x 在(0,)+∞单调递增,因此当(0,)x ∈+∞时()(0)0,ln(1)0h x h x >=+<,于是22()()(1)f x x a x x ax a x <+-=+-,当11x a>-时2(1)0ax a x +-<,此时()0f x <,不符合题意.综上所述,a 的取值范围是01a ≤≤.另解:(Ⅰ)2()ln(1)()f x x a x x =++-,定义域为(1,)-+∞21(21)(1)121()(21)111a x x ax ax af x a x x x x -++++-'=+-==+++, 当0a =时,1()01f x x '=>+,函数()f x 在(1,)-+∞为增函数,无极值点. 设222()21,(1)1,8(1)98g x ax ax a g a a a a a =++--=∆=--=-,当0a ≠时,根据二次函数的图像和性质可知()0g x =的根的个数就是函数()f x 极值点的个数.若(98)0a a ∆=-≤,即809a <≤时,()0g x ≥,()0f x '≥函数在(1,)-+∞为增函数,无极值点.若(98)0a a ∆=->,即89a >或0a <,而当0a <时(1)0g -≥此时方程()0g x =在(1,)-+∞只有一个实数根,此时函数()f x 只有一个极值点;当89a >时方程()0g x =在(1,)-+∞都有两个不相等的实数根,此时函数()f x 有两个极值点;综上可知当809a ≤≤时()f x 的极值点个数为0;当0a <时()f x 的极值点个数为1;当89a >时, ()f x 的极值点个数为2.(Ⅱ)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,0x ∀>,都有()0f x ≥成立,即2ln(1)()0x a x x ++-≥当1x =时,ln20≥恒成立;当1x >时,20x x ->,2ln(1)0x a x x++≥-;当01x <<时,20x x -<,2ln(1)0x a x x++≤-;由0x ∀>均有ln(1)x x +<成立.故当1x >时,,2ln(1)11x x x x +<--(0,)∈+∞,则只需0a ≥; 当01x <<时,2ln(1)1(,1)1x x x x +>∈-∞---,则需10a -+≤,即1a ≤.综上可知对于0x ∀>,都有()0f x ≥成立,只需01a ≤≤即可,故所求a 的取值范围是01a ≤≤.另解:(Ⅱ)设函数2()ln(1)()f x x a x x =++-,(0)0f =,要使0x ∀>,都有()0f x ≥成立,只需函数函数()f x 在(0,)+∞上单调递增即可,于是只需0x ∀>,1()(21)01f x a x x '=+-≥+成立, 当12x >时1(1)(21)a x x ≥-+-,令210x t -=>,2()(,0)(3)g t t t =-∈-∞+,则0a ≥;当12x =时12()023f '=>;当102x <<,1(1)(21)a x x ≤-+-,令21(1,0)x t -=∈-,2()(3)g t t t =-+关于(1,0)t ∈-单调递增,则2()(1)11(13)g t g >-=-=--+,则1a ≤,于是01a ≤≤. 又当1a >时,2(0)0,0g x <>,所以函数()f x 在2(0,)x 单调递减,而(0)0f =, 则当2(0,)x x ∈时,()0f x <,不符合题意;当0a <时,设()ln(1)h x x x =-+,当(0,)x ∈+∞时1()1011x h x x x'=-=>++, ()h x 在(0,)+∞单调递增,因此当(0,)x ∈+∞时()(0)0,ln(1)0h x h x >=+<,于是22()()(1)f x x a x x ax a x <+-=+-,当11x a>-时2(1)0ax a x +-<,此时()0f x <,不符合题意.综上所述,a 的取值范围是01a ≤≤.【评析】求解此类问题往往从三个角度求解:一是直接求解,通过对参数a 的讨论来研究函数的单调性,进一步确定参数的取值范围;二是分离参数法,求相应函数的最值或取值范围以达到解决问题的目的;三是凭借函数单调性确定参数的取值范围,然后对参数取值范围以外的部分进行分析验证其不符合题意,即可确定所求.。
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2015年高考数学试题分类解析 考点19-25考点19 空间几何体与三视图 【1】(A ,新课标I ,文6理6)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?”其意思为:“在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧度为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?”已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放斛的米约有A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛 【2】(A ,新课标I ,文11理11)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为1620π+,则r =A.1B.2C.4D.8俯视图俯视图侧视图正视图第2题图 第3题图【3】(A ,浙江,文2理2)某几何体的三视图如图所示(单位:cm ),则该几何体的体积是A.8cm 3B.12cm3C.332cm 3 D.340cm 3【4】(A ,福建,文9)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积等于A.8+11+C.14+15俯视图俯视图左视图第4题图 第5题图【5】(A ,陕西,文5理5)一个几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为A.π3B.π4C.42+πD.43+π【6】(B ,新课标Ⅱ,文10理9)已知A ,B 是球O 的球面上两点,90AOB ∠=,C 为该球面上的动点,若三棱锥ABC O -体积的最大值为36,则球O 的表面积为A.36πB.64πC.144πD.256πOBAC第6题图 第7题图【7】(B ,新课标Ⅱ,文6理6)一个正方体被一个平面截去一部分后,剩余部分的三视图如右图,则截去部分体积与剩余部分体积的的比值为A.81B.71C.61 D.51 【8】(B ,北京,文7)某四棱锥的三视图如图所示,该四棱锥最长棱的棱长为A.1B.2C.3D.2俯视图侧(左)视图正(主)视图俯视图侧(左)视图第8题图 第9题图【9】(B ,北京,理5)某三棱锥的三视图如图所示, 则该三棱锥的表面积是A.52+B.54+C.522+D.5 【10】(B ,重庆,文5)某几何体的三视图如图所示,第1题图则该几何体的体积为A.123π+ B.136πC.73πD.52π左视图左视图正视图第10题图第11题图【11】(B,重庆,理5)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为A.π+31B.π+32C.π231+ D.π232+【12】(B,山东,文9)已知等腰直角三角形的直角边的长为2,将该三角形绕其斜边所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为A.322πB.3C.π22 D.π24【13】(B,山东,理7)在梯形ABCD中,2ABCπ∠=,//AD BC,222BC AD AB===,将梯形ABCD绕AD所在的直线旋转一周而形成的曲面所围成的几何体的体积为A.23πB.43πC.53πD.2π【14】(B,安徽,理7)一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是A.31+ B.32+ C.221+ D.22【15】(C,安徽,文9)一个四面体的三视图如图所示,则该四面体的表面积是A.31+ B.221+ C.32+ D.22俯视图第14、15题图第16题图【16】(C,湖南,理10)某工件的三视图如图所示,现将该工件通过切削,加工成体积尽可能大的长方体新工件,并使新工件的一个面落在原工件的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料的利用率原工件的体积新工件的体积=)A.π98B.π916C.341π)D.3121π【17】(C,湖南,文10)某工作的三视图如图3所示,现将该工作通过切削,加工成一个体积尽可能大的正方体新工件,并使新工件的一个面落在原工作的一个面内,则原工件材料的利用率为(材料利用率=新工件的体积/原工件的体积)A.π98B.827πC.21)πD.21)π俯视图俯视图侧视图第17题图第18题图【18】(A,天津,文10理10)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),该几何体的体积为_____3m.【19】(A,上海,理6)若圆锥的侧面积与过轴的截面面积之比为2π,则其母线与轴的夹角的大小为 .【20】(A,上海,文6理4)若正三棱柱所有棱长都为a,且体积为a= .【21】(B,四川,文14)在三棱锥111CBAABC-中,90=∠BAC,其正视图和侧视图都是边长为1的正方形,俯视图是直角边的长为1的等腰直角三角形.设点PNM,,分别是棱11,,CBBCAB的中点,则三棱锥MNAP1-的体积是 .【22】(B,江苏,文理9)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为 .【23】(A,上海,文19)如图,BECOAP第23题图圆锥的顶点为P ,底面圆心为O ,底面的一条直径为,AB C 为半圆弧AB 的中点,E 为劣弧CB 的中点.已知2,1PO OA ==.求三棱锥P AOC -的体积,并求异面直线PA 与OE 所成的角的大小. 【24】(B ,陕西,文18)如图1,在直角梯形ABCD中,BC AD //,2π=∠BAD ,21==BC AB ,a AD =,E 是AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点,将ABE ∆沿BE 折起到图2中BE A 1∆的位置,得到四棱锥BCDE A -1.(I)证明:⊥CD 平面OC A 1;(II)当平面⊥BE A 1平面BCDE 时,四棱锥BCDE A -1的体积为236,求a 的值.DO EAC BA 1(A )DCBOE第24题图1 第24题图2考点20 点、直线、平面之间的位置关系 【1】(A ,浙江,文4)设βα,是两个不同的平面,m l ,是两条不同的直线,且βα⊂⊂m l ,A.若β⊥l ,则βα⊥B.若βα⊥,则m l ⊥C.若β//l ,则β//D.若βα//,则m l // 【2】(A ,福建,理7)若,l m 是两条不同的直线,m 垂直于平面α ,则“l m ⊥”是“//l α”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】(B ,广东,文6)若直线1l 和2l 是异面直线,1l 在平面α内,2l 在平面β内,l 是平面α与平面β的交线,则下列命题正确的是A.l 与1l ,2l 都不相交B.l 与1l ,2l 都相交C.l 至多与1l ,2l 中的一条相交D.l 至少与1l ,2l 中的一条相交【4】(B ,安徽,理5)已知n ,m 是两条不同直线,βα,是两个不同平面,则下列命题正确的是A.若βα,垂直于同一平面,则α与β平行B.若n ,m 平行于同一平面,则m 与n 平行C.若βα,不平行,则在α内不存在与β平行的直线D.若n ,m 不平行,则m 与n 不可能垂直于同一平面【5】(A ,新课标I ,文18)如图四边形ABCD 为菱形,G 为AC 与BD 交点,BE ⊥平面ABCD .(I)证明:平面AEC ⊥平面BED ; (II)若120ABC ∠=,AE EC ⊥,三棱锥E ACD -. EDGCBA第5题图【6】(A ,广东,理18)如图,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,PD =PC =4,AB =6,BC =3.点E 是CD 边的中点,点F 、G 分别在线段AB 、BC 上,且AF =2FB ,CG =2GB .(1)证明:PE FG ⊥;(2)求二面角P -AD -C 的正切值;(3)求直线PA 与直线FG 所成角的余弦值.【7】(A ,江苏,文理16)如图,在直三棱柱ABC 111A B C -中,已知BC AC ⊥,1CC BC =.设1AB 的中点为D ,E BC C B =11 . 求证:(1)//DE 平面11CC AA ;(2)11AB BC ⊥.CBEC 1B 1A 1D AOMACBVEGBFCPDA第6题图第7题图 第8题图【8】(B ,北京,文18)如图,在三棱锥ABC V -中,平面⊥VAB 平面ABC ,VAB ∆为等边三角形,AB AC ⊥且2==BC AC ,O 、M 分别为AB 、VA 的中点.(I)求证://VB 平面MOC ; (II)求证:平面MOC ⊥平面VAB ; (III)求三棱锥ABC V -的体积.【9】(B ,重庆,文20)如图,三棱锥ABC P -中,平面⊥PAC 平面ABC ,ABC ∠2π=,点D 、E 在线段AC 上,且AD =DE =EC =2,PD =PC =4,点F 在线段AB 上,且EF //BC .(I)证明:AB ⊥平面PFE .(II)若四棱锥P -DFBC 的体积为7,求线段BC 的长.BEDC FAPDCGB EA FHED ABC第9题图 第10题图【10】(B ,四川,文18)一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示.(1)请将字母H G F ,,标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由);(2)判断平面BEG 与平面ACH 的位置关系,并证明你的结论;(3)证明:直线⊥DF 平面BEG .【11】(B ,广东,文18)如图,三角形PDC 所在的平面与长方形ABCD 所在的平面垂直,PD =4PC =,6AB =,3BC =.(1)证明://BC 平面PDA ; (2)证明:BC PD ⊥;(3)求点C 到平面PDA 的距离.CPDBAEF CH GBAD第11题图 第12题图【12】(B ,山东,文18)如图,在三棱台ABC DEF -中,H G DE AB ,,2=分别为BC AC ,的中点.(I)求证:BD ∥平面FGH(II)若CF BC ⊥,AB BC ⊥,求证:平面⊥BCD 平面EGH .【13】(B ,福建,文20)如图,AB 是圆O 的直径,点C 是圆O 上异于,A B 的点,PO 垂直于圆O 所在的平面,且PO OB =1=.(I)若D 为线段AC 的中点,求证AC ⊥平面PDO ;(II)求三棱锥P ABC-体积的最大值;(III)若BC=,点E 在线段PB 上,求CE OE +的最小值.【14】(B ,湖南,文18)如图,直三棱柱111ABC A B C -的底面是边长为2的正三角形,,E F 分别是BC ,1CC 的中点.(I)证明:平面AEF ⊥平面11B BCC ;(II)若直线1AC 与平面11A ABB 所成的角为45,求三棱锥F AEC -的体积.考点21 空间向量与立体几何【1】(C ,浙江,理8)如图,已知ABC ∆,D 是AB 的中点,沿直线CD 将ACD ∆翻折成A CD '∆,所成二面角A CD B '--的平面角为α,则A.A DB α'∠≤B.A DB α'∠≥C.A CB α'∠≤D.α≥'∠CB AB 1C 1F CEBAA 1第14题图ABCDEPO第13题图PMQEA DC FB第1题图 第2题图【2】(B ,四川,理14)如图,四边形ABCD 和ADPQ 均为正方形,它们所在的平面互相垂直,动点M 在线段PQ 上,F E ,分别为BC AB ,的中点,设异面直线EM 与AF 所成的角为θ,则θcos 的最大值为 .【3】(B ,浙江,理13)如图,三棱锥A BCD -中,AB AC =BD ==3CD =,AD BC =2=,点,M N 分别是,AD BC 的中点,则异面直线AN ,CM 所成的角的余弦值是 .【4】(C ,浙江,理15)已知12,e e是空间单位向量,1212e e ⋅=.若空间向量b 满足12b e ⋅=,2e ⋅25=,且对于任意∈y x ,R ,12|()|b xe ye -+?0102|()|b x e y e -+001(,R)x y =?,则0x = ,0y = ,||b = .【5】(A ,新课标Ⅱ,文19)如图,长方体1111D C B A ABCD -中,AB =16,BC =10,1AA 8=,点E ,F 分别在11B A ,11D C 上,11A E D F =4=.过点E ,F 的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(I)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由);(II)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值.【6】(A ,新课标Ⅱ,理19)如图,长方体ABCD -1111A B C D 中,16AB = ,10BC = ,18AA =,点E ,F 分别在1111,A B DC 上,114A E D F ==,过点E ,F 的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形.(I)在图中画出这个正方形(不必说出画法和理由);(II)求直线AF 与平面α所成角的正弦值.A 1B'D A'D'C ‘C F BEA第6题图 第7题图【7】(A ,上海,理19)如图,在长方体ABCD A B C D ''''-中,1,2AA AB AD '===,,E F 分别是棱,AB BC 的中点.证明,,,A C F E ''四点共面,并求直线CD '与平面A C FE ''所成的角的大小.【8】(A ,湖北,文20)《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.在如图所示的阳马P ABCD -中,侧棱PD ⊥底面ABCD ,且PD CD =,点E 是PC 的中点,连接,,DE BD BE .(I)证明:DE ⊥平面PBC . 试判断四面体EBCD 是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,请说明理由;(II)记阳马P ABCD -的体积为1V ,四面体EBCD 的体积为2V ,求12V V 的值. 【9】(A ,湖北,理19)《九章算术》中,将底面为长方形且有一条侧棱与底面垂直的四棱锥称之为阳马,将四个面都为直角三角形的四面体称之为鳖臑.如图,在阳马ABCD P -中,侧棱PD ⊥底面ABCD ,且PD CD =,过棱PC 的中点E ,作EF PB ⊥交PB 于点F ,连接,,,.DE DF BD BEACD BA'DFPECBA第9题图DPECBA第8题图MDNCBA第3题图1A第5题图(I)证明:PB ⊥平面DEF .试判断四面体DBEF 是否为鳖臑,若是,写出其每个面的直角(只需写出结论);若不是,说明理由;(II)若面DEF 与面ABCD 所成二面角的大小为π3,求DCBC的值. 【10】(A ,山东,理17)如图,在三棱台DEF ABC -中,2AB DE =,G ,H 分别为AC ,BC 的中点.(I)求证://BD 平面FGH ;(II)若CF ⊥平面ABC ,AB BC ⊥,CF =DE ,45BAC ∠=,求平面FGH 与平面ACFD 所成的角(锐角)的大小.EFCHGBADEFDBA第10题图 第11题图【11】(A ,新课标I ,理18)如图,四边形ABCD 为菱形,120ABC ∠=,,E F 是平面ABCD 同一侧的两点,BE ⊥平面ABCD ,DF ⊥平面ABCD ,2BE DF =,AE ⊥EC .(I)证明:平面AEC ⊥平面AFC ; (II)求直线AE 与直线CF 所成角的余弦值. 【12】(A ,福建,理17)如图,在几何体ABCDE 中,四边形ABCD 是矩形,AB ⊥平面BEC ,BE ⊥EC ,AB =BE =EC =2,G ,F 分别是线段BE ,DC 的中点.(I)求证://GF 平面ADE ;(II)求平面AEF 与平面BEC 所成锐二面角的余弦值.C FG B EDAEBO FCA第12题图 第13题图 【13】(B ,北京,理17)如图,在四棱锥A EFCB-中,AEF ∆为等边三角形,平面⊥∆AEF 平面EFCB ,EF ∥BC ,BC =4,2EF a =,EBC ∠=FCB ∠60=,O 为EF 的中点.(Ⅰ)求证:AO BE ⊥;(Ⅱ)求二面角F AE B --的余弦值; (Ⅲ)若BE ⊥平面AOC ,求a 的值. 【14】(B ,天津,文17)如图,已知⊥1AA 平面ABC ,,//11AA BB 3==AC AB ,52=BC,1AA =1BB =,点F ,E 分别是C A ,BC 1的中点,(I)求证://EF 平面BA B A 11;(II)求证:平面⊥1AEA 平面1BCB ;(III)求直线11B A 与平面1BCB 所成角的大小. 【15】(B ,天津,理17)如图,在四棱柱ABCD -1111A B C D 中,侧棱⊥A A 1底面ABCD ,AC AB ⊥, 1=AB ,21==AA AC ,5==CD AD ,且点M 和N 分别为C B 1和D D 1的中点.(I)求证://MN 平面ABCD ; (II)求二面角11B AC D --的正弦值; (III)设E 为棱11B A 上的点,若直线NE 和平面ABCD 所成角的正弦值为31,求线段E A 1的长.DNCBAM C 1B 1A 1D 1第15题图 第16题图【16】(B ,重庆,理19)如图,三棱锥ABC P -中,ABC PC 平面⊥,3=PC ,2π=∠ACB ,,D E 分别为线段BC AB ,上的点,且2==DE CD ,22==EB CE .(I)证明:PCD DE 平面⊥;(II)求二面角D PC A --的余弦值. 【17】(B ,四川,理18)一个正方体的平面展开图及该正方体的直观图的示意图如图所示.在正方体中,设BC 的中点为C MBADEH FAEB G CD第17题图AFCEBA 1B 1第14题图M ,GH 的中点为N .(1)请将字母H G F ,,标记在正方体相应的顶点处(不需说明理由);(2)证明:直线//MN 平面BDH ; (3)求二面角M EG A --的余弦值. 【18】(B ,湖南,理19)如图,在四棱台1111D C B A ABCD -的上、下底面分别是边长为3和6的正方形,61=AA ,且⊥1AA 底面ABCD ,点,P Q 分别在棱1DD ,BC上.(I)若点P 是1DD 的中点,证明:PQ AB ⊥1;(II)若//PQ 平面11A ABB ,二面角A QD P --的余弦值为73,求四面体ADPQ 的体积.【19】(B ,浙江,文18)如图,在三棱柱111C B A ABC -中,90BAC ∠=,2AB AC ==,14A A =在底面ABC 的射影为BC 的中点,D 为11C B 的中点.(I)证明: BC A D A 11平面⊥;(II)求直线1A B 和平面11BB CC 所成的角的正弦值.A 1C 1DB 1C AB BACB 1DC 1A 1第19题图 第20题图【20】(B ,浙江,理17)如图,在三棱柱111C B A ABC -中,90BAC ∠=,=AB 2=AC ,41=A A ,1A 在底面ABC 的射影为BC 的中点,D为11C B 的中点.(Ⅰ)证明:⊥D A 1平面BC A 1;(Ⅱ)求二面角11B BD A --的平面角的余弦值.【21】(B ,陕西,理18)如图1,在直角梯形ABCD中,BC AD //,2π=∠BAD ,1==BC AB ,2=AD ,E 是AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点.将ABE ∆沿BE 折起到BE A 1∆的位置,如图2.(I)证明:⊥CD 平面OC A 1;(II)若平面⊥BE A 1平面BCDE ,求平面BC A 1与平面CD A 1夹角的余弦值.BCAE ODA 1(A)DCBOE第21题图1 第21题图2【22】(C ,江苏,理22)如图,在四棱锥ABCD P -中,已知⊥PA 平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯形,2π=∠=∠BAD ABC ,2==AD PA ,1==BC AB .(1)求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值;(2)点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成角最小时,求线段BQ 的长..A BDCPQPCBA第22题图 第23题图【23】(C ,安徽,文19)如图,三棱锥ABC P -中, ⊥PA 平面ABC ,1PA =,1PB =,2AC =,60BAC ∠=.(1)求三棱锥ABC P -的体积;(2)证明:在线段PC 上存在点M ,使得BM AC ⊥,并求MCPM的值. 【24】(C ,安徽,理19)如图所示,在多面体DCBA D B A 111,四边形ABCD A ADD B B AA ,,1111均为正方形,E 为11D B 的中点,过E D A ,,1的平面交1CD 于F .(I)证明:C 1AB 1A 1D 1PDCQB第18题图A 1EA D FD 1B 1BC B EF 1//;(II)求二面角11B D A E --的余弦值.考点22 算法初步与框图【1】(A ,新课标I ,文9理9)执行右面的程序框图,如果输入的0.01t =,则输出的n =A.5B.6C.7D.8第1题图 第2题图 【2】(A ,北京,理3)执行如图所示的程序框图输出的结果为A.)2,2(-B.)0,4(- C.)4,4(- D.)8,0(- 【3】(A ,天津,文3)阅读右边的程序框图,运行相应的程序,则输出i 的值为A.2B.3C.4D.5第3题图 第4题图【4】(A ,天津,理3)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出S 的值为A.-10B.6C.14D.18【5】(A ,重庆,文8)执行如图所示的程序框图,则输出s 的值为A.34 B.56C.1112D.2524第5题图 第6题图【6】(A ,重庆,理7)执行如图所示的程序框图,若输出k 的值为8,则判断框内可填入的条件是A.43≤s B.65≤s C.1211≤s D.2425≤s 【7】(A ,四川,文6理3)执行如图所示的程序框图,输出S的值为A.23-B.23C.21-D.21第7题图 第8题图 【8】(A,福建,文4)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序.若输入x 的值为1,则输出y 的值为A.2B.7C.8D.128【9】(A ,福建,理6)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出的结果为A.2B.1C.0D.-11(21)(21)ssi i第9题图 第10题图【10】(A ,湖南,文5理3)执行如图所示的程序框图,如果输入3n=,则输出的S=A.67B.37C.89D.49【11】(A,陕西,文7)根据如图所示的框图,当输入x为6时,输出的=yA.1B.2C.5D.10第11题图第12题图【12】(B,陕西,理8)根据如图所示的框图,当输入x为2006时,输出的=yA.2B.4C.10D.28【13】(B,北京,文5)执行如图所示的程序框图,输出的k值为A.3B.4C.5D.6第13题图第14题图【14】(B,新课标Ⅱ,文8理8)如图所示程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入a,b 分别为14,18,则输出的a=A.0B.2C.4D.14【15】(B,安徽,文7)执行如图所示的程序框图(算法流程图),输出的n为A.3B.4C.5D.6结束m=n+1111aa第15题图第16题图【16】(A,山东,文11)执行如图所示的程序框图,若输入的x的值为1,则输出的y的值是______.【17】(A,江苏,文理4)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为 .【18】(B,山东,理13)执行如图所示的程序框图,输出的T的值为 .开始输出结束n=1,T=1n<3n =n+1是1nT x dx第18题图第19题图【19】(B,安徽,理13)执行如图所示的程序框图(算法流程图),输出的n为 .考点23 计数原理【1】(A,新课标I,理10)25()x x y++的展开式中,52x y的系数为A.10B.20C.30D.60 【2】(A,湖北,理3)已知nx)1(+的展开式中第4项与第8项的二项式系数相等,则奇数项的二项式系数和为A.122 B.112 C.102 D.92【3】(A,广东,理4)袋中共有15个除了颜色外完全相同的球,其中有10个白球,5个红球。