高考数学二轮复习专练四中档大题(五)

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高考数学(文科)大二轮总复习:选修4-5 专题训练 Word版含解析

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A 组(供高考题型为填空题的省份使用) 1.不等式x +|2x -1|<3的解集为________. 解析 原不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧ 2x -1≥0,x +(2x -1)<3或⎩⎪⎨⎪⎧2x -1<0,x -(2x -1)<3. 解得12≤x <43或-2<x <12.所以原不等式的解集是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-2<x <43.答案⎩⎨⎧ x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-2<x <432.不等式|x -1|+|x +2|<5的解集为________.解析 法一 当x <-2时原不等式即1-x -2-x <5, 解得-3<x <-2;当-2≤x ≤1时,原不等式即1-x +2+x <5, 因为3<5恒成立,则-2≤x ≤1;当x >1时,原不等式即x -1+2+x <5,解得1<x <2. 综上,原不等式的解集为{x |-3<x <2}.法二 不等式|x -1|+|x +2|<5的几何意义为数轴上到-2,1两个点的距离之和小于5的点组成的集合,而-2,1两个端点之间的距离为3,由于分布在-2,1以外的点到-2,1的距离在-2,1外部的距离要计算两次,而在-2,1内部的距离则只计算一次,因此只要找出-2左边到-2的距离等于5-32=1的点-3,以及1右边到1的距离等于5-32=1的点2,这样就得到原不等式的解集为{x |-3<x <2}. 答案 {x |-3<x <2}3.已知a ,b ,c 是正实数,且a +b +c =1,则1a +1b +1c 的最小值为________. 解析 1a +1b +1c =a +b +c a +a +b +c b +a +b +c c =3+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a +a b +⎝ ⎛⎭⎪⎫c a +a c +⎝ ⎛⎭⎪⎫c b +b c ≥3+2+2+2=9.当且仅当a =b =c =13时等号成立.答案 94.(2014·广州模拟)不等式|x +1|+|x -2|≥a 对任意实数x 恒成立,则a 的取值范围是________.解析 ∵|x +1|+|x -2|=|x +1|+|2-x |≥|x +1+2-x |=3,∴a ≤3. 答案 (-∞,3]5.使关于x 的不等式|x +1|+k <x 有解的实数k 的取值范围是________. 解析 |x +1|+k <x ⇔k <x -|x +1|, 又x -|x +1|=⎩⎪⎨⎪⎧2x +1,x <-1,-1,x ≥-1,∴x -|x +1|的最大值为-1.∴k <-1. 答案 (-∞,-1)6.(2014·湖南六校联考)如果关于x 的不等式|x -3|+|x -4|≥a 的解集是全体实数,则a 的取值范围是______. 解析 令f (x )=|x -3|+|x -4|, 则|x -3|+|x -4|≥|x -3+4-x |=1, 则f (x )min =1,故a ≤1. 答案 (-∞,1]7.若关于x 的不等式|a |≥|x +1|+|x -2|存在实数解,则实数a 的取值范围是________.解析 令t =|x +1|+|x -2|,得t 的最小值为3,即有|a |≥3,解得a ≥3或a ≤-3.答案 (-∞,-3]∪[3,+∞)8.在实数范围内,不等式|2x -1|+|2x +1|≤6的解集为________.解析原不等式可化为⎩⎨⎧x <-12,1-2x -2x -1≤6或⎩⎨⎧-12≤x ≤12,1-2x +2x +1≤6或⎩⎨⎧x >12,2x -1+2x +1≤6,解得-32≤x ≤32,即原不等式的解集为⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫-32≤x ≤32.答案⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪-32≤x ≤32 9.(2014·江西重点盟校二次联考)若不等式||x +1+|x -3|≥|m -1|恒成立,则m 的取值范围为________.解析 ∵|x +1|+|x -3|≥|(x +1)-(x -3)|=4, ∴不等式|x +1|+|x -3|≥|m -1|恒成立, 只需|m -1|≤4,即-3≤m ≤5. 答案 [-3,5]10.(2014·临沂模拟)对任意x ∈R ,|2-x |+|3+x |≥a 2-4a 恒成立,则a 满足________.解析 ∵|2-x |+|3+x |≥5,∴要使|2-x |+|3+x |≥a 2-4a 恒成立, 即5≥a 2-4a ,解得-1≤a ≤5.答案 [-1,5]11.若不等式|3x -b |<4的解集中的整数有且仅有1,2,3,则b 的取值范围是________.解析 |3x -b |<4⇒b -43<x <b +43⇒⎩⎨⎧0≤b -43<1,3<b +43≤4⇒5<b <7,即b 的取值范围为(5,7). 答案 (5,7)12.(2014·西安八校联考)已知关于x 的不等式|x -1|+|x -a |≤8的解集不是空集,则a 的最小值是________.解析 |x -1|+|x -a |=|x -1|+|a -x |≥|a -1|,要使关于x 的不等式不是空集,则|a -1|≤8,∴-7≤a ≤9,即a 的最小值为-7. 答案 -713.已知a ∈R ,若关于x 的方程x 2+x +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=0有实根,则a 的取值范围是________.解析 ∵二次方程x 2+x +⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |=0有实根,则由Δ=1-4⎝ ⎛⎭⎪⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |≥0得⎪⎪⎪⎪⎪⎪a -14+|a |≤14,由绝对值的几何意义知0≤a ≤14. 答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,1414.不等式⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x >|a -5|+1对于任一非零实数x 均成立,则实数a 的取值范围是________.解析 ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x +1x =|x |+1|x |≥2,所以|a -5|+1<2,即|a -5|<1,∴4<a <6. 答案 (4,6)15.(2013·陕西卷)已知a ,b ,m ,n 均为正数,且a +b =1,mn =2,则(am +bn )(bm +an )的最小值为________.解析 由柯西不等式(a 2+b 2)(c 2+d 2)≥(ac +bd )2,当且仅当ad =bc 时“=”成立,得(am +bn )(bm +an )≥(am ·an +bm ·bn )2=mn (a +b )2=2. 答案 2B 组(供高考题型为解答题的省份使用) 1.设函数f (x )=|2x +1|-|x -4|. (1)解不等式f (x )>2; (2)求函数y =f (x )的最小值.解 (1)f (x )=|2x +1|-|x -4|=⎩⎪⎨⎪⎧-x -5,x <-12,3x -3,-12≤x <4,x +5,x ≥4.当x <-12时,由f (x )=-x -5>2得x <-7, ∴x <-7;当-12≤x <4时,由f (x )=3x -3>2得x >53, ∴53<x <4;当x ≥4时,由f (x )=x +5>2,得x >-3,∴x ≥4. 故原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x <-7或x >53. (2)画出f (x )的图象如图: ∴f (x )min =-92.2.设a ,b ,c 为正实数,求证:1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥2 3.证明 因为a ,b ,c 为正实数,由均值不等式可得1a 3+1b 3+1c 3≥331a 3·1b 3·1c 3,即1a 3+1b 3+1c 3≥3abc .所以1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥3abc +abc . 而3abc +abc ≥23abc ·abc =23, 所以1a 3+1b 3+1c 3+abc ≥2 3.3.已知a ,b ,c 均为正数,证明:a 2+b 2+c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1c 2≥63,并确定a ,b ,c 为何值时,等号成立.证明 法一 因为a 、b 、c 均为正数,由平均值不等式得 a 2+b 2+c 2≥3(abc )23,① 1a +1b +1c ≥3(abc )-13,② 所以⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1c 2≥9(abc )-23.故a 2+b 2+c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1c 2≥3(abc )23+9(abc )-23.又3(abc )23+9(abc )-23≥227=63,③ 所以原不等式成立.当且仅当a =b =c 时,①式和②式等号成立. 当且仅当3(abc )23=9(abc )-23时,③式等号成立. 即当且仅当a =b =c =314时,原式等号成立. 法二 因为a ,b ,c 均为正数,由基本不等式得 a 2+b 2≥2ab ,b 2+c 2≥2bc ,c 2+a 2≥2ac , 所以a 2+b 2+c 2≥ab +bc +ac .① 同理1a 2+1b 2+1c 2≥1ab +1bc +1ac ,②故a 2+b 2+c 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +1b +1c 2≥ab +bc +ac +31ab +31bc +31ac ≥6 3.③所以原不等式成立,当且仅当a =b =c 时,①式和②式等号成立,当且仅当a =b =c ,(ab )2=(bc )2=(ac )2=3时,③式等号成立.即当且仅当a =b =c =314时,原式等号成立. 4.若对任意x >0,xx 2+3x +1≤a 恒成立,求a 的取值范围.解 ∵a ≥xx 2+3x +1=1x +1x +3对任意x >0恒成立,设u =x +1x +3,∴只需a ≥1u 恒成立即可.∵x >0,∴u ≥5(当且仅当x =1时取等号). 由u ≥5,知0<1u ≤15,∴a ≥15.5.(2014·新课标全国卷Ⅱ)设函数f (x )=|x +1a |+|x -a |(a >0). (1)证明:f (x )≥2;(2)若f (3)<5,求a 的取值范围.(1)证明 由a >0,有f (x )=|x +1a |+|x -a |≥|x +1a -(x -a )|=1a +a ≥2.所以f (x )≥2.(2)解 f (3)=|3+1a |+|3-a |.当a >3时,f (3)=a +1a ,由f (3)<5得3<a <5+212. 当0<a ≤3时,f (3)=6-a +1a ,由f (3)<5得1+52<a ≤3. 综上,a 的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1+52,5+212.6.(2014·沈阳模拟)已知关于x 的不等式|ax -2|+|ax -a |≥2(a >0). (1)当a =1时,求此不等式的解集;(2)若此不等式的解集为R ,求实数a 的取值范围.解 (1)当a =1时,不等式为|x -2|+|x -1|≥2,由绝对值的几何意义知,不等式的意义可解释为数轴上的点x 到点1、2的距离之和大于等于2. ∴x ≥52或x ≤12.∴不等式的解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x |x ≤12或x ≥52. 注:也可用零点分段法求解. (2)∵|ax -2|+|ax -a |≥|a -2|,∴原不等式的解集为R 等价于|a -2|≥2, ∴a ≥4或a ≤0.又a >0,∴a ≥4. ∴实数a 的取值范围是[4,+∞).。

2019年高考数学(理)二轮复习特色专项训练:专练四中档大题(2)及答案

2019年高考数学(理)二轮复习特色专项训练:专练四中档大题(2)及答案

高考数学精品复习资料2019.5中档大题(二)1.(20xx·浙江省温州市高三第一次适应性测试)已知{a n }是递增的等差数列,a 1=2,a 22=a 4+8.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n +2a n ,求数列{b n }的前n 项和S n .2.(20xx·江西省南昌市高三第一次模拟测试)设角A ,B ,C 为△ABC 的三个内角.(1)设f (A )=sin A +2sin A 2,当A 取A 0时,f (A )取极大值f (A 0),试求A 0和f (A 0)的值; (2)当A 取A 0时,AB →·AC →=-1,求BC 边长的最小值.3.(20xx·高考四川卷)如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,侧棱AA 1⊥底面ABC ,AB =AC =2AA 1=2,∠BAC =120°,D ,D 1分别是线段BC ,B 1C 1的中点,点P 是线段AD 上异于端点的点.(1)在平面ABC 内,试作出过点P 与平面A 1BC 平行的直线l ,请说明理由,并证明直线l ⊥平面ADD 1A 1;(2)设(1)中的直线l 交AC 于点Q ,求三棱锥A 1­QC 1D 的体积.(锥体体积公式:V =13Sh ,其中S 为底面面积,h 为高)4.(20xx·郑州市高中毕业年级第二次质量预测)每年的三月十二日,是中国的植树节.林管部门在植树前,为保证树苗的质量,都会在植树前对树苗进行检测.现从甲、乙两种树苗中各抽测了10株树苗的高度,规定高于128厘米的树苗为“良种树苗”,测得高度如下(单位:厘米):甲:137,121,131,120,129,119,132,123,125,133;乙:110,130,147,127,146,114,126,110,144,146.(1)根据抽测结果,画出甲、乙两种树苗高度的茎叶图,并根据你填写的茎叶图,对甲、乙两种树苗的高度作比较,写出对两种树苗高度的统计结论;(2)设抽测的10株甲种树苗高度平均值为x,将这10株树苗的高度依次输入按程序框图进行运算(如图),问输出的S大小为多少?并说明S的统计学意义.5.(20xx·江西省南昌市高三第一次模拟测试)设正项数列{a n}的前n项和是S n,若{a n}和{S n}都是等差数列,且公差相等.(1)求{a n}的通项公式;(2)若a1,a2,a5恰为等比数列{b n}的前三项,记数列c n=24b n(12b n-1)2,数列{c n}的前n项和为T n,求证:对任意n∈N*,都有T n<2.6.已知关于x的一元二次方程x2-2(a-2)x-b2+16=0.(1)若a,b是一枚骰子先后投掷两次所得到的点数,求方程有两个正实数根的概率;(2)若a∈[2,6],b∈[0,4] ,求一元二次方程没有实数根的概率.答案:1.【解】(1)设等差数列的公差为d ,d >0.由题意得,(2+d )2=2+3d +8,d 2+d -6=(d +3)(d -2)=0,得d =2.故a n =a 1+(n -1)·d =2+(n -1)·2=2n ,得a n =2n .(2)b n =a n +2a n =2n +22n .S n =b 1+b 2+…+b n =(2+22)+(4+24)+…+(2n +22n )=(2+4+6+…+2n )+(22+24+…+22n )=(2+2n )·n 2+4·(1-4n )1-4=n (n +1)+4n +1-43. 2.【解】(1)f ′(A )=cos A +cos A 2=2cos 2A 2+cos A 2-1 =(2cos A 2-1)(cos A 2+1). 因为0<A <π,所以cos A 2+1>0. 由f ′(A )>0,得cos A 2>12, 所以0<A 2<π3,即0<A <2π3. 所以当A ∈(0,2π3)时,f (A )为增函数;当A ∈(2π3,π)时,f (A )为减函数.故A 0=2π3时,f (A )取极大值f (A 0)=f (2π3)=332. (2)设a ,b ,c 是角A ,B ,C 的对边.由AB →·AC →=-1知bc =2,而a =b 2+c 2+bc ≥3bc =6,当且仅当b =c =2时,BC 边长的最小值为 6.3.【解】(1)如图,在平面ABC 内,过点P 作直线l ∥BC .因为l 在平面A 1BC 外,BC 在平面A 1BC内,由直线与平面平行的判定定理可知,l ∥平面A 1BC .由已知AB =AC ,点D 是BC 的中点,所以BC ⊥AD ,则直线l ⊥AD .因为AA 1⊥平面ABC ,所以AA 1⊥直线l .又因为AD ,AA 1在平面ADD 1A 1内,且AD 与AA 1相交,所以直线l ⊥平面ADD 1A 1.(2)过点D 作DE ⊥AC 于E .因为AA 1⊥平面ABC ,所以AA 1⊥DE .又因为AC ,AA 1在平面AA 1C 1C 内,且AC 与AA 1相交,所以DE ⊥平面AA 1C 1C .由AB =AC =2,∠BAC =120°,有AD =1,∠DAC =60°.在△ADE 中,DE =32AD =32. 又S △A 1QC 1=12A 1C 1·AA 1=1, 所以VA 1­QC 1D =VD ­A 1QC 1=13DE ·S △A 1QC 1=13×32×1=36. 因此三棱锥A 1­QC 1D 的体积是36.4.【解】(1)茎叶图如图所示:统计结论:①甲种树苗的平均高度小于乙种树苗的平均高度;②甲种树苗比乙种树苗长得更整齐;③甲种树苗高度的中位数为127,乙种树苗高度的中位数为128.5;④甲种树苗的高度基本上是对称的,而且大多数集中在均值附近,乙种树苗的高度分布较为分散.(2)依题意,x =127,S =35.S 表示10株甲种树苗高度的方差,是描述树苗高度的离散程度的量.S 值越小,表示树苗长得越整齐,S 值越大,表示树苗长得越参差不齐.5.【解】(1)设{a n }的公差为d , 则S n = d 2n 2+(a 1-d 2)n =d 2·n ,且a 1-d 2=0. 又d =d 2,所以d =12, a 1=d 2=14,a n =2n -14. (2)证明:易知b n =14×3n -1, ∴c n =2×3n (3n -1)2. 当n ≥2时,2×3n (3n -1)2<2×3n (3n -1)(3n -3)=2×3 n -1(3n -1)(3n -1-1)=13n -1-1-13n -1, ∴当n ≥2时,T n =32+2×32(32-1)2+…+2×3n (3n -1)2≤32+(12-132-1)+(132-1-133-1)+…+(13n -1-1-13n -1)=2-13n -1<2 ,且T 1=32<2,故对任意n ∈N *,都有T n <2. 6.【解】(1)基本事件(a ,b )共有36个,且a ,b ∈{1,2,3,4,5,6},方程有两个正实数根等价于a -2>0,16-b 2>0,Δ≥0,即a >2,-4<b <4,(a -2)2+b 2≥16.设“一元二次方程有两个正实数根”为事件A ,则事件A 所包含的基本事件数为(6,1),(6,2),(6,3),(5,3)共4个,故所求的概率为P (A )=436=19. (2)试验的全部结果构成区域Ω={(a ,b )|2≤a ≤6,0≤b ≤4} ,其面积为S (Ω)=16. 设“一元二次方程无实数根”为事件B ,则构成事件B 的区域为B ={(a ,b )|2≤a ≤6,0≤b ≤4,(a -2)2+b 2<16},其面积为S (B )=14×π×42=4π, 故所求的概率为P (B )=4π16=π4.。

高考数学二轮复习专练四中档大题(三)

高考数学二轮复习专练四中档大题(三)

中档大题(三)1.(2013·辽宁省五校第一联合体高三年级考试)已知数列{a n }满足:a 1=1,a 2=a (a ≠0),a n +2=p ·a 2n +1a n(其中p 为非零常数,n ∈N *). (1)判断数列{a n +1a n}是不是等比数列; (2)求a n .2.(2013·高考重庆卷)如图,四棱锥P -ABCD 中,P A ⊥底面ABCD ,P A =23,BC =CD=2,∠ACB =∠ACD =π3. (1)求证:BD ⊥平面P AC ;(2)若侧棱PC 上的点F 满足PF =7FC ,求三棱锥P ­BDF 的体积.3.(2013·深圳市高三年级第一次调研考试)已知函数f (x )=2sin(πx 6+π3)(0≤x ≤5),点A 、B 分别是函数y =f (x )图象上的最高点和最低点.(1)求点A 、B 的坐标以及OA →·OB →的值;(2)设点A 、B 分别在角α、β的终边上,求tan(α-2β)的值.4.(2013·河南省洛阳市高三年级统一考试)某工厂对一批产品进行了抽样检测.如图是根据抽样检测后的产品净重(单位:克)数据绘制的频率分布直方图,其中产品净重的范围是[96,106],样本数据分组为[96,98),[98,100),[100,102),[102,104),[104,106],已知样本中产品净重小于100克的个数是36.(1)求样本容量及样本中净重大于或等于98克并且小于104克的产品的个数;(2)已知这批产品中每个产品的利润y (单位:元)与产品净重x (单位:克)的关系式为y =⎩⎪⎨⎪⎧3,96≤x <985,98≤x <1044,104≤x ≤106,求这批产品平均每个的利润.5.(2013·北京市东城区高三教学统一检测)如图,在菱形ABCD 中,MA ⊥平面ABCD ,且四边形ADNM 是平行四边形.(1)求证:AC ⊥BN ;(2)当点E 在AB 的什么位置时,使得AN ∥平面MEC ,并加以证明.6.(2013·福建省普通高中毕业班质量检查)某工业城市按照“十二五”(2011年至2015年)期间本地区主要污染物排放总量控制要求,进行减排治污.现以降低SO2的年排放量为例,原计划“十二五”期间每年的排放量都比上一年减少0.3万吨,已知该城市2011年的SO2的年排放量约为9.3万吨.(1)按原计划,“十二五”期间该城市共排放SO2约多少万吨?(2)该城市为响应“十八大”提出的建设“美丽中国”的号召,决定加大减排力度,在2012年刚好按原计划完成减排任务的条件下,自2013年起,SO2的年排放量每年比上一年减少的百分率为p,为使2020年这一年SO2的年排放量控制在6万吨以内,求p的取值范围.(参考数据:823≈0.950 5,923≈0.955 9)答案:1.【解】(1)由a n +2=p ·a 2n +1a n ,得a n +2a n +1=p ·a n +1a n . 令c n =a n +1a n,则c 1=a ,c n +1=pc n . ∵a ≠0,∴c 1≠0,c n +1c n=p (非零常数), ∴数列{a n +1a n}是等比数列. (2)∵数列{c n }是首项为a ,公比为p 的等比数列,∴c n =c 1·p n -1=a ·p n -1,即a n +1a n=ap n -1. 当n ≥2时,a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1=(ap n -2)×(ap n -3)×…×(ap 0)×1=a n -1p n 2-3n +2, ∵a 1满足上式,∴a n =a n -1p n 2-3n +22,n ∈N *.2.【解】(1)证明:因为BC =CD ,所以△BCD 为等腰三角形.又∠ACB =∠ACD ,所以BD ⊥AC .因为P A ⊥底面ABCD ,所以P A ⊥BD ,从而BD 与平面P AC 内两条相交直线P A ,AC 都垂直,所以BD ⊥平面P AC .(2)三棱锥P -BCD 的底面BCD 的面积S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD =12×2×2×sin 2π3= 3. 由P A ⊥底面ABCD ,得V P ­BCD =13·S △BCD ·P A =13×3×23=2. 由PF =7FC ,得三棱锥F -BCD 的高为18P A , 故V F ­BCD =13·S △BCD ·18P A =13×3×18×23=14, 所以V P ­BDF =V P ­BCD -V F ­BCD =2-14=74. 3.【解】(1)∵0≤x ≤5,∴π3≤πx 6+π3≤7π6, ∴-12≤sin(πx 6+π3)≤1. 当πx 6+π3=π2,即x =1时,sin(πx 6+π3)=1,f (x )取得最大值2; 当πx 6+π3=7π6,即x =5时,sin(πx 6+π3)=-12,f (x )取得最小值-1. 因此,点A 、B 的坐标分别是A (1,2)、B (5,-1).∴OA →·OB →=1×5+2×(-1)=3.(2)∵点A (1,2)、B (5,-1)分别在角α、β的终边上,∴tan α=2,tan β=-15,∵tan 2β=2×(-15)1-(-15)2=-512, ∴tan(α-2β)=2-(-512)1+2·(-512)=292. 4.【解】(1)产品净重小于100克的频率为(0.050+0.100)×2=0.300.设样本容量为n .∵样本中产品净重小于100克的个数是36,∴36n=0.300,∴n =120. ∵样本中净重大于或等于98克并且小于104克的产品的频率为(0.100+0.150+0.125)×2=0.750,∴样本中净重大于或等于98克并且小于104克的产品的个数是120×0.750=90.(2)产品净重在[96,98),[98,104),[104,106]内的频率分别为0.050×2=0.100,(0.100+0.150+0.125)×2=0.750,0.075×2=0.150.∴其相应的频数分别为120×0.100=12,120×0.750=90,120×0.150=18.∴这批产品平均每个的利润1120(12×3+90×5+18×4)=4.65(元).5.【解】(1)证明:连接BD ,则AC ⊥BD .由已知得DN ⊥平面ABCD ,因为DN ∩DB =D ,所以AC ⊥平面NDB .又BN ⊂平面NDB ,所以AC ⊥BN .(2)当E 为AB 的中点时,有AN ∥平面MEC .设CM 与BN 交于F ,连接EF .由已知可得四边形BCNM 是平行四边形,F 是BN 的中点,因为E 是AB 的中点,所以AN ∥EF .又EF ⊂平面MEC ,AN ⊄平面MEC ,所以AN ∥平面MEC .6.【解】(1)设“十二五”期间,该城市共排放SO 2约y 万吨,依题意,2011年至2015年SO 2的年排放量构成首项为9.3,公差为-0.3的等差数列,所以y =5×9.3+5×(5-1)2×(-0.3)=43.5(万吨). 所以按原计划“十二五”期间该城市共排放SO 2约43.5万吨.(2)由已知得,2012年的SO 2年排放量为9.3-0.3=9(万吨),所以2012年至2020年SO 2的年排放量构成首项为9,公比为1-p 的等比数列. 由题意得9×(1-p )8<6,由于0<p <1,所以1-p <823, 所以1-p <0.950 5,解得p >4.95%.所以SO 2的年排放量每年减少的百分率p 的取值范围为(4.95%,1).。

高考数学二轮复习专练四中档大题(六)

高考数学二轮复习专练四中档大题(六)

中档大题(六)1.(2013·高考辽宁卷)设向量a =(3sin x ,sin x ),b =(cos x ,sin x ),x ∈[0,π2]. (1)若|a |=|b |,求x 的值; (2)设函数f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值.2.(2013·高考陕西卷)如图, 四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形,O 是底面中心,A 1O ⊥底面ABCD ,AB =AA 1= 2.(1)证明:平面A 1BD ∥平面CD 1B 1;(2)求三棱柱ABD -A 1B 1D 1的体积.3.(2013·广东省广州市高三年级调研测试)某中学高三年级从甲、乙两个班级各选出七名学生参加数学竞赛,他们取得的成绩(满分100分)的茎叶图如图所示,其中甲班学生的平均分是85,乙班学生成绩的中位数是83.(1)求x 和y 的值;(2)计算甲班七名学生成绩的方差;(3)从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,求甲班至少有一名学生的概率.参考公式:方差s 2=1n [(x 1-x )2+(x 2-x )2+…+(x n -x )2],其中x =x 1+x 2+…+x n n.4.(2013·江西省南昌市高三第一次模拟测试)设正项数列{a n }的前n 项和是S n ,若{a n }和{S n }都是等差数列,且公差相等.(1)求{a n }的通项公式;(2)若a 1,a 2,a 5恰为等比数列{b n }的前三项,记数列c n =1log 34b n +1·log 34b n +2,数列{c n }的前n 项和为T n ,求T n .5.已知定义在区间[-π,3π2]上的函数y =f (x )的图象关于直线x =π4对称,当x ≥π4时,f (x )=-sin x .(1)作出y =f (x )的图象;(2)求y =f (x )的解析式;(3)若关于x 的方程f (x )=-910有解,将方程所有解的和记为M ,结合(1)中函数图象,求M 的值.6.(2013·高考福建卷)如图,在四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥平面ABCD ,AB ∥DC ,AB ⊥AD ,BC =5,DC =3,AD =4,∠P AD =60°.(1)当正视方向与向量AD →的方向相同时,画出四棱锥P -ABCD 的正视图(要求标出尺寸,并写出演算过程);(2)若M 为P A 的中点,求证:DM ∥平面PBC ;(3)求三棱锥D -PBC 的体积.答案:1.【解】(1)由|a |2=(3sin x )2+sin 2x =4sin 2x ,|b |2=cos 2x +sin 2x =1,及|a |=|b |,得4sin 2x =1.又x ∈[0,π2],从而sin x =12,所以x =π6. (2)f (x )=a ·b =3sin x ·cos x +sin 2x =32sin 2x -12cos 2x +12=sin(2x -π6)+12, 当x =π3∈[0,π2]时,sin(2x -π6)取最大值1. 所以f (x )的最大值为32. 2.【解】(1)证明:由题设知,BB 1DD 1,∴四边形BB 1D 1D 是平行四边形,∴BD ∥B 1D 1.又BD ⊄平面CD 1B 1,∴BD ∥平面CD 1B 1.∵A 1D 1B 1C 1BC ,∴四边形A 1BCD 1是平行四边形,∴A 1B ∥D 1C .又A 1B ⊄平面CD 1B 1,∴A 1B ∥平面CD 1B 1.又BD ∩A 1B =B ,∴平面A 1BD ∥平面CD 1B 1.(2)∵A 1O ⊥平面ABCD ,∴A 1O 是三棱柱ABD -A 1B 1D 1的高.又AO =12AC =1,AA 1=2,∴A 1O =AA 21-OA 2=1. 又S △ABD =12×2×2=1, ∴V 三棱柱ABD -A 1B 1D 1=S △ABD ·A 1O =1.3.【解】(1)∵甲班学生的平均分是85,∴92+96+80+80+x +85+79+787=85, ∴x =5.∵乙班学生成绩的中位数是83,∴y =3.(2)甲班七名学生成绩的方差为s 2=17[(-6)2+(-7)2+(-5)2+02+02+72+112]=40. (3)甲班成绩在90分以上的学生有两名,分别记为A ,B ,乙班成绩在90分以上的学生有三名,分别记为C ,D ,E .从这五名学生中任意抽取两名学生共有10种情况:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ),(C ,D ),(C ,E ),(D ,E ).其中甲班至少有一名学生共有7种情况:(A ,B ),(A ,C ),(A ,D ),(A ,E ),(B ,C ),(B ,D ),(B ,E ).记“从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,甲班至少有一名学生”为事件M ,则P (M )=710. 故从成绩在90分以上的学生中随机抽取两名学生,甲班至少有一名学生的概率为710. 4.【解】(1)设{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)d 2,即S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n ,由S n是等差数列得到:⎩⎨⎧a 1-d 2=0S n =d 2n , 则d =d 2且d =2a 1>0,所以d =12, 所以a 1=d 2=14, a n =14+(n -1)·12=2n -14. (2)由b 1=a 1=14,b 2=a 2=34,b 3=a 5=94,得等比数列{b n }的公比q =3, 所以b n =14×3n -1 所以c n =1log 33n ·log 33n 1=1n (n +1)=1n -1n +1, T n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1. 5.【解】(1)y =f (x )的图象如图所示:(2)任取x ∈[-π,π4],则π2-x ∈[π4,3π2], 由于函数f (x )的图象关于直线x =π4对称, 所以f (x )=f (π2-x ). 又当x ≥π4时,f (x )=-sin x , 所以f (x )=f (π2-x )=-sin(π2-x )=-cos x , 则f (x )=⎩⎨⎧-cos x ,x ∈[-π,π4)-sin x ,x ∈[π4,3π2]. (3)因为-910∈[-1,-22], 所以f (x )=-910有4个根满足x 1<x 2<π4<x 3<x 4, 由对称性得,x 1+x 2=0,x 3+x 4=π,则M =x 1+x 2+x 3+x 4=π.6.【解】图(1)(1)在梯形ABCD 中,如图(1),过点C 作CE ⊥AB ,垂足为E .由已知得,四边形ADCE 为矩形,AE =CD =3.在Rt △BEC 中,由BC =5,CE =4,依勾股定理得BE =3,从而AB =6.又由PD ⊥平面ABCD ,得PD ⊥AD ,从而在Rt △PDA 中,由AD =4,∠P AD =60°,得PD =4 3.正视图如图(2)所示.图(2) 图(3)(2)证明:法一:如图(3),取PB 的中点N ,连接MN ,CN .在△P AB 中,∵M 是P A 的中点,∴MN ∥AB ,MN =12AB =3. 又CD ∥AB ,CD =3,∴MN ∥CD ,MN =CD ,∴四边形MNCD 为平行四边形,∴DM ∥CN .又DM ⊄平面PBC ,CN ⊂平面PBC ,∴DM ∥平面PBC .法二:图(4)如图(4),取AB 的中点E ,连接ME ,DE .在梯形ABCD 中,BE ∥CD ,且BE =CD ,∴四边形BCDE 为平行四边形,∴DE ∥BC .又DE ⊄平面PBC ,BC ⊂平面PBC ,∴DE ∥平面PBC .又在△P AB 中,ME ∥PB ,ME ⊄平面PBC ,PB ⊂平面PBC ,∴ME ∥平面PBC . 又DE ∩ME =E ,∴平面DME ∥平面PBC .又DM ⊂平面DME ,∴DM ∥平面PBC .(3)V D ­PBC =V P ­DBC =13S △DBC ·PD . 又S △DBC =6,PD =43,∴V D ­PBC =8 3.。

2018届高考数学(理)二轮专题复习:规范练5-2-4 含答案

2018届高考数学(理)二轮专题复习:规范练5-2-4 含答案

大题规范练(四)(满分70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.(本小题满分12分)△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积S 满足S =12[c 2-(a -b )2].(1)求cos C ;(2)若c =4,且2sin A cos C =sin B ,求b 的长.解:(1)由S =12[c 2-(a -b )2]=12[-(a 2+b 2-c 2)+2ab ]=-ab cos C +ab ,又S =12ab sin C ,于是12ab sin C =-ab cos C +ab ,即sin C =2(1-cos C ),结合sin 2C +cos 2C =1,可得5cos 2C -8cos C +3=0,解得cos C =35或cos C =1(舍去),故cos C =35.(2)由2sin A cos C =sin B 结合正、余弦定理,可得2·a ·a 2+b 2-c 22ab=b ,即(a -c )(a +c )=0,解得a =c ,又c =4,所以a =4,由c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得42=42+b 2-2×4×35b ,解得b =245.2.(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC ­A 1B 1C 1中,B 1B =B 1A =AB =BC ,∠B 1BC =90°,D 为AC 的中点,AB ⊥B 1D .(1)求证:平面ABB 1A 1⊥平面ABC ;(2)求直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值. 解:(1)取AB 的中点O ,连接OD ,OB 1. 因为B 1B =B 1A ,所以OB 1⊥AB .又AB ⊥B 1D ,OB 1∩B 1D =B 1,所以AB ⊥平面B 1OD , 因为OD ⊂平面B 1OD ,所以AB ⊥OD .由已知,BC ⊥BB 1,又OD ∥BC ,所以OD ⊥BB 1,因为AB ∩BB 1=B ,所以OD ⊥平面ABB 1A 1. 又OD ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面ABB 1A 1.(2)由(1)知,OB ,OD ,OB 1两两垂直,以O 为坐标原点,OB →的方向为x 轴的正方向,|OB →|为单位长度1,建立如图所示的空间直角坐标系O ­xyz .由题设知B 1(0,0,3),D (0,1,0),A (-1,0,0),C (1,2,0),C 1(0,2,3). 则B 1D →=(0,1,-3),AC →=(2,2,0),CC 1→=(-1,0,3).设平面ACC 1A 1的法向量为m =(x ,y ,z ),则m ·AC →=0,m ·CC 1→=0,即x +y =0,-x +3z =0,可取m =(3,-3,1).设直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角为θ,故cos 〈B 1D →,m 〉=B 1D →·m|B 1D →|·|m |=-217.则sin θ=217. ∴直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值为217. 3.(本小题满分12分)2017年1月6日,国务院法制办公布了《未成年人网络保护条例(送审稿)》,条例禁止未成年人在每日的0:00至8:00期间打网游,强化网上个人信息保护,对未成年人实施网络欺凌,构成犯罪的,将被依法追究刑事责任.为了解居民对实施此条例的意见,某调查机构从某社区内年龄(单位:岁)在[25,55]内的10 000名居民中随机抽取了100人,获得的所有样本数据按照年龄区间[25,30),[30,35),[35,40),[40,45),[45,50),[50,55]进行分组,同时对这100人的意见情况进行统计得到频率分布表.(1)完成抽取的这100人的频率分布直方图,并估计这100人的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)将频率视为概率,根据样本估计总体的思想,若从这10 000名居民中任选4人进行座谈,求至多有1人的年龄在[50,55]内的概率;(3)若按分层抽样的方法从年龄在区间[25,40),[40,45)内的居民中共抽取10人,再从这10人中随机抽取3人进行座谈,记抽取的3人的年龄在[40,45)内的人数为X ,求X 的分布列与数学期望.分组 持赞同意见的人数占本组的频率[25,30) 4 0.80 [30,35)80.80[35,40) 12 0.80 [40,45) 19 0.95 [45,50) 24 0.80 [50,55]170.85解:(1)根据题意可得年龄在[25,30)内的人数为40.80=5,其频率为5100=0.05;年龄在[30,35)内的人数为80.80=10,其频率为10100=0.1;年龄在[35,40)内的人数为120.80=15,其频率为15100=0.15;年龄在[40,45)内的人数为190.95=20,其频率为20100=0.2;年龄在[45,50)内的人数为240.80=30,其频率为30100=0.3;年龄在[50,55]内的人数为170.85=20,其频率为20100=0.2.作出频率分布直方图如图所示.根据频率分布直方图估计这100人的平均年龄为25+302×0.05+30+352×0.1+35+402×0.15+40+452×0.2+45+502×0.3+50+552×0.2=1.375+3.25+5.625+8.5+14.25+10.5=43.5.(2)由(1)知随机抽取的这100人中,年龄在[25,50)内的人数为80,年龄在[50,55]内的人数为20,任选1人,其年龄恰在[50,55]内的频率为20100=15,将频率视为概率,故从这10 000名居民中任选1人,其年龄恰在[50,55]内的概率为15,设“从这10 000名居民中任选4人进行座谈,至多有1人的年龄在[50,55]内”为事件A ,则P (A )=C 04×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-154×⎝ ⎛⎭⎪⎫150+C 14×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-153×15=512625.(3)由(1)得年龄在[25,40)内的人数为30,年龄在[40,45)内的人数为20,则分层抽样的抽样比为30∶20=3∶2,故从年龄在[25,40)内的居民中抽取6人,从年龄在[40,45)内的居民中抽取4人,则抽取的3人的年龄在[40,45)内的人数X 的所有可能取值为0,1,2,3,P (X =0)=C 36C 04C 310=16,P (X =1)=C 26C 14C 310=12,P (X =2)=C 16C 24C 310=310,P (X =3)=C 06C 34C 310=130.故X 的分布列为X 0 1 2 3 P16 12310130E (X )=0×16+1×12+2×10+3×30=5.4.(本小题满分12分)设椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点为A ,B ,C 是椭圆上关于原点对称的两点(B ,C 均不在x 轴上),线段AC 的中点为D ,且B ,F ,D 三点共线.(1)求椭圆E 的离心率;(2)设F (1,0),过F 的直线l 交E 于M ,N 两点,直线MA ,NA 分别与直线x =9交于P ,Q 两点.证明:以PQ 为直径的圆过点F .解:(1)解法一:由已知A (a,0),F (c,0),设B (x 0,y 0),C (-x 0,-y 0),则D ⎝⎛⎭⎪⎫a -x 02,-y 02,∵B ,F ,D 三点共线,∴BF →∥BD →,又BF →=(c -x 0,-y 0),BD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -3x 02,-3y 02,∴-32y 0(c -x 0)=-y 0·a -3x 02,∴a =3c ,从而e =13.解法二:设直线BF 交AC 于点D ,连接OD ,由题意知,OD 是△CAB 的中位线, ∴OD ═∥12AB ,∴AB →∥OD →, ∴△OFD ∽△AFB .∴ca -c =12,解得a =3c ,从而e =13. (2)证明:∵F 的坐标为(1,0), ∴c =1,从而a =3,∴b 2=8. ∴椭圆E 的方程为x 29+y 28=1.设直线l 的方程为x =ny +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ny +1x 29+y28=1⇒(8n 2+9)y 2+16ny -64=0,∴y 1+y 2=-16n 8n 2+9,y 1y 2=-648n 2+9,其中M (ny 1+1,y 1),N (ny 2+1,y 2). ∴直线AM 的方程为y y 1=x -3ny 1-2,∴P ⎝⎛⎭⎪⎫9,6y 1ny 1-2,同理Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫9,6y 2ny 2-2, 从而FP →·FQ →=⎝ ⎛⎭⎪⎫8,6y 1ny 1-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫8,6y 2ny 2-2=64+36y 1y 2n 2y 1y 2-2n y 1+y 2+4=64+36×-648n 2+9-64n 28n 2+9+32n28n 2+9+4 =64+36×-6436=0.∴FP ⊥FQ ,即以PQ 为直径的圆恒过点F .5.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12x 2-x +a ln x (a >0).(1)若a =1,求f (x )的图象在(1,f (1))处的切线方程; (2)讨论f (x )的单调性;(3)若f (x )存在两个极值点x 1,x 2,求证:f (x 1)+f (x 2)>-3-2ln 24.解:(1)a =1时,f (x )=12x 2-x +ln x ,f ′(x )=x -1+1x ,f ′(1)=1,f (1)=-12,∴y -⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=x -1,即y =x -32.∴f (x )的图象在(1,f (1))处的切线方程为2x -2y -3=0.(2)f ′(x )=x -1+a x =x 2-x +ax(a >0).①若a ≥14,x 2-x +a ≥0,f ′(x )≥0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增.②若0<a <14,由x 2-x +a >0得0<x <1-1-4a 2或x >1+1-4a 2;由x 2-x +a <0得1-1-4a 2<x <1+1-4a 2. ∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1-4a 2,1+1-4a 2上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1-4a 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-4a 2,+∞上单调递增.综上,当a ≥14时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当0<a <14时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1-4a 2,1+1-4a 2上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1-4a 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-4a 2,+∞上单调递增.(3)由(2)知0<a <14时,f (x )存在两个极值点x 1,x 2,且x 1,x 2是方程x 2-x +a =0的两个根,∴x 1+x 2=1,x 1·x 2=a .∴f (x 1)+f (x 2)=12x 21-x 1+a ln x 1+12x 22-x 2+a ln x 2=12(x 1+x 2)2-x 1·x 2-(x 1+x 2)+a ln(x 1·x 2)=12-a -1+a ln a =a ln a -a -12.令g (x )=x ln x -x -12⎝⎛⎭⎪⎫0<x <14,则g ′(x )=ln x <0.∴g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14上单调递减,∴g (x )>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-3-2ln 24.∴f (x 1)+f (x 2)>-3-2ln 24.请考生在第6、7题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 6.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,圆C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φy =2+2sin φ(φ为参数).以O 为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的普通方程;(2)直线l 的极坐标方程是2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=53,射线OM :θ=π6与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长.解:(1)因为圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φy =2+2sin φ(φ为参数),所以圆心C 的坐标为(0,2),半径为2,圆C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4.(2)将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+(y -2)2=4,得圆C 的极坐标方程为ρ=4sin θ.设P (ρ1,θ1),则由⎩⎪⎨⎪⎧ρ=4sin θθ=π6,解得ρ1=2,θ1=π6.设Q (ρ2,θ2),则由⎩⎪⎨⎪⎧2ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π6=53θ=π6,解得ρ2=5,θ2=π6.所以|PQ |=3.7.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知f (x )=|2x -1|-|x +1|.(1)将f (x )的解析式写成分段函数的形式,并作出其图象;(2)若a +b =1,对∀a ,b ∈(0,+∞),1a +4b≥3f (x )恒成立,求x 的取值范围.解:(1)由已知,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +2,x <-1-3x ,-1≤x <12,x -2,x ≥12作函数f (x )的图象如图所示.(2)∵a,b∈(0,+∞),且a+b=1,∴1a+4b=⎝⎛⎭⎪⎫1a+4b(a+b)=5+⎝⎛⎭⎪⎫ba+4ab≥5+2ba·4ab=9,当且仅当ba=4ab,即a=13,b=23时等号成立.∴1a+4b≥3(|2x-1|-|x+1|)恒成立,∴|2x-1|-|x+1|≤3,结合图象知-1≤x≤5.∴x的取值范围是[-1,5].。

高考数学二轮复习专练四中档大题(四)

高考数学二轮复习专练四中档大题(四)

中档大题(四)1.(2013·高考陕西卷)有7位歌手(1至7号)参加一场歌唱比赛,由500名大众评委现组别A B C D E人数50 100 150 150 50(1)委,组别A B C D E 人数50 100 150 150 50抽取人数 6抽到的评委中分别任选1人,求这2人都支持1号歌手的概率.2.(2013·高考课标全国卷Ⅱ)如图,直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别是AB,BB1的中点.(1)证明:BC1∥平面A1CD;(2)设AA1=AC=CB=2,AB=22,求三棱锥C-A1DE的体积.3.(2013·河北省普通高中高三教学质量检测)已知正项数列{a n},{b n}满足a1=3,a2=6,{b n}是等差数列,且对任意正整数n,都有b n,a n,b n+1成等比数列.(1)求数列{b n}的通项公式;(2)设S n=1a1+1a2+…+1a n,试比较2S n与2-b2n+1a n+1的大小.4.(2013·湖北省武汉市高中毕业生调研测试)如图,已知正方形ABCD 的边长为2,AC 与BD 交于点O ,将正方形ABCD 沿对角线BD 折起,得到三棱锥A -BCD .(1)求证:平面AOC ⊥平面BCD ; (2)若三棱锥A -BCD 的体积为63,且∠AOC 是钝角,求AC 的长.5.(2013·高考福建卷)某工厂有25周岁以上(含25周岁)工人300名,25周岁以下工人200名.为研究工人的日平均生产量是否与年龄有关,现采用分层抽样的方法,从中抽取了100名工人,先统计了他们某月的日平均生产件数,然后按工人年龄在“25周岁以上(含25周岁)”和“25周岁以下”分为两组,再将两组工人的日平均生产件数分成5组:[50,60)、[60,70)、[70,80)、[80,90)、[90,100]分别加以统计,得到如图所示的频率分布直方图.(1)从样本中日平均生产件数不足60件的工人中随机抽取2人,求至少抽到一名“25周岁以下组”工人的概率;(2)规定日平均生产件数不少于80件者为“生产能手”,请你根据已知条件完成2×2列联表,并判断是否有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”?附:K2=n(ad-bc)2(6.(2013·高考福建卷)如图,在等腰直角△OPQ中,∠POQ=90°,OP=22,点M 在线段PQ上.(1)若OM=5,求PM的长;(2)若点N在线段MQ上,且∠MON=30°,问:当∠POM取何值时,△OMN的面积最小?并求出面积的最小值.答案:1.【解】(1)(2)记从A 12312号歌手;从B 组抽到的6位评委分别为b 1,b 2,b 3,b 4,b 5,b 6,其中b 1,b 2支持1号歌手,从{a 1,a 2,a 3}和{b 1,b 2,b 3,b 4,b 5,b 6}中各抽取1人的所有结果如图:由树状图知所有结果共18种,其中2人都支持1号歌手的有a 1b 1,a 1b 2,a 2b 1,a 2b 2共4种,故所求概率P =418=29. 2.【解】(1)证明:连接AC 1交A 1C 于点F ,则F 为AC 1的中点.又D 是AB 的中点,连接DF ,则BC 1∥DF .因为DF ⊂平面A 1CD ,BC 1⊄平面A 1CD ,所以BC 1∥平面A 1CD .(2)因为ABC -A 1B 1C 1是直三棱柱,所以AA 1⊥CD .由已知AC =CB ,D 为AB 的中点,所以CD ⊥AB .又AA 1∩AB =A ,于是CD ⊥平面ABB 1A 1.由AA 1=AC =CB =2,AB =22得∠ACB =90°,CD =2,A 1D =6,DE =3,A 1E =3,故A 1D 2+DE 2=A 1E 2,即DE ⊥A 1D .所以V 三棱锥C -A 1DE =13×12×6×3×2=1. 3.【解】(1)∵对任意正整数n ,都有b n ,a n ,b n +1成等比数列,且{a n },{b n }都为正项数列,∴a n =b n b n +1(n ∈N *).可得a 1=b 1b 2=3,a 2=b 2b 3=6,又{b n }是等差数列,∴b 1+b 3=2b 2,解得b 1=2,b 2=322. ∴b n =22(n +1)(n ∈N *). (2)由(1)可得a n =b n b n +1=(n +1)(n +2)2, 则1a n =2(n +1)(n +2)=2(1n +1-1n +2), ∴S n =2[(12-13)+(13-14)+…+(1n +1-1n +2)] =1-2n +2,∴2S n =2-4n +2,又2-b 2n +1a n +1=2-n +2n +3,∴2S n -(2-b 2n +1a n +1)=n +2n +3-4n +2=n 2-8(n +2)(n +3). ∴当n =1,2时,2S n <2-b 2n +1a n +1;当n ≥3时,2S n >2-b 2n +1a n +1. 4.【解】(1)证明:∵四边形ABCD 是正方形,∴BD ⊥AO ,BO ⊥CO .折起后仍有BD ⊥AO ,BD ⊥CO ,AO ∩CO =O ,∴BD ⊥平面AOC .∵BD ⊂平面BCD ,∴平面AOC ⊥平面BCD .(2)由(1)知BD ⊥平面AOC ,∴V A ­BCD =13S △AOC ·BD ,又V A ­BCD =63, ∴13×12OA ·OC ·sin ∠AOC ·BD =63, 即13×12×2×2×sin ∠AOC ×22=63, ∴sin ∠AOC =32, ∵∠AOC 是钝角,∴∠AOC =120°. 在△AOC 中,由余弦定理,得AC 2=OA 2+OC 2-2·OA ·OC ·cos ∠AOC=(2)2+(2)2-2×2×2×cos 120°=6,∴AC = 6.5.【解】(1)由已知得,样本中有25周岁以上组工人60名,25周岁以下组工人40名.所以,样本中日平均生产件数不足60件的工人中,25周岁以上组工人有60×0.05=3(人),记为A 1,A 2,A 3;25周岁以下组工人有40×0.05=2(人),记为B 1,B 2.从中随机抽取2名工人,所有的可能结果共有10种,它们是:(A 1,A 2),(A 1,A 3),(A 2,A 3),(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2).其中,至少有1名“25周岁以下组”工人的可能结果共有7种,它们是:(A 1,B 1),(A 1,B 2),(A 2,B 1),(A 2,B 2),(A 3,B 1),(A 3,B 2),(B 1,B 2).故所求的概率P =710. (2)由频率分布直方图可知,在抽取的100名工人中,“25周岁以上组”中的生产能手60×0.25=15(人),“25周岁以下组”中的生产能手40×0.375=15(人),据此可得2×2列联表如下:所以得K 2=n (ad -bc )(a +b )(c +d )(a +c )(b +d )=100×(15×25-15×45)260×40×30×70=2514≈1.79. 因为1.79<2.706,所以没有90%的把握认为“生产能手与工人所在的年龄组有关”.6.【解】(1)在△OMP 中,∠OPM =45°,OM =5,OP =22,由余弦定理得,OM 2=OP 2+MP 2-2OP ·MP ·cos 45°,得MP 2-4MP +3=0,解得MP =1或MP =3.(2)设∠POM =α,0°≤α≤60°,在△OMP 中,由正弦定理,得OM sin ∠OPM =OP sin ∠OMP,所以OM =OP sin 45°sin (45°+α), 同理ON =OP sin 45°sin (75°+α). 故S △OMN =12·OM ·ON ·sin ∠MON =14×OP 2sin 245°sin (45°+α)sin (75°+α)=1sin (45°+α)sin (45°+α+30°)=1sin (45°+α)⎣⎡⎦⎤32sin (45°+α)+12cos (45°+α) =132sin 2(45°+α)+12sin (45°+α)cos (45°+α) =134[1-cos (90°+2α)]+14sin (90°+2α) =134+34sin 2α+14cos 2α =134+12sin (2α+30°). 因为0°≤α≤60°,30°≤2α+30°≤150°,所以当α=30°时,sin(2α+30°)的最大值为1,此时△OMN 的面积取到最小值,即∠POM =30°时,△OMN 的面积的最小值为8-4 3.。

矩阵与变换二阶矩阵平面逆变换等二轮复习专题练习(五)附答案人教版高中数学高考真题汇编

矩阵与变换二阶矩阵平面逆变换等二轮复习专题练习(五)附答案人教版高中数学高考真题汇编
8.(选修4—2:矩阵与变换)源自解: ,或 ;或 ,或 , .10分
【注意】每写对一个给5分.
∴ ,即 ,………………10分
代入 得 ,………………12分
∴ .………………14分
评卷人
得分
二、解答题
3.
4.解:(1) ,则 ,即 ,所以特征值为 .
当 时, ,所以特征向量 ,
当 时, ,所以特征向量 .…………………………………5分
(2)令 ,则 ,
解得 ,所以 ,
所以 = = .……………………10分
5.设曲线 上任一点 在矩阵 对应的变换下的像是 ,
由 ,得
因为 在圆 上,所以 ,化简可得 .
………………………………………………3分
依题意可得 , 或 而由 可得 .………6分
故 , .…………………………………………10分
6.矩阵M的特征多项式为 .………………………………3分
令 ,从而求得对应的一个特征向量分别为
评卷人
得分
二、解答题
3.求使等式 成立的矩阵M。
4.选修4—2:矩阵与变换
已知矩阵 .
(1)求矩阵A的特征值和特征向量;(2)若 ,求 .
5.设曲线 在矩阵 对应的变换作用下得到的曲线为 ,求矩阵M的逆矩阵 .
6.已知 ,计算 .
7.曲线 在矩阵 的作用下变换为曲线 ,
求 的方程.
8.已知曲线 经过变换T变成曲线 .求变换T对应的矩阵.(要求写出两个不同的矩阵)
高中数学专题复习
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1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2019版高中数学二轮复习:中档大题保分练4 Word版含解析

2019版高中数学二轮复习:中档大题保分练4  Word版含解析

中档大题保分练(04)(满分:46分 时间:50分钟)说明:本大题共4小题,其中第1题可从A 、B 两题中任选一题; 第4题可从A 、B 两题中任选一题. 共46分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.(A)(12分)在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(a +2c )cos B +b cos A =0,b =5.(1)求角B ;(2)若△ABC 的面积为1534,求△ABC 的周长.解:(1)∵(a +2c )cos B +b cos A =0,由正弦定理可得:sin A cos B +2sin C cos B +sin B cos A =0,即cos B =-12,又B ∈(0,π),则B =23π.(2)由△ABC 的面积为1534,∴12ac sin B =1534,则ac =15, 由余弦定理b 2=a 2+c 2-2ac cos B =(a +c )2-2ac -2ac cos B ,得a +c =210, 则周长a +b +c =210+5.1.(B)(12分)已知在等比数列{a n }中,a 1=1,且a 1,a 2,a 3-1成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =2n -1+a n (n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,试比较S n 与n 2+2n 的大小.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1,a 2,a 3-1成等差数列,∴2a 2=a 1+(a 3-1)=a 3,∴q =a 3a 2=2,∴a n =a 1q n -1=2n -1(n ∈N *).(2)∵b n =2n -1+a n ,∴S n =(1+1)+(3+2)+(5+22)+…+(2n -1+2n -1)=[1+3+5+…+(2n -1)]+(1+2+22+…+2n -1)=1+(2n -1)2·n +1-2n 1-2=n 2+2n -1.因为S n -(n 2+2n )=-1<0,所以S n <n 2+2n .2.(12分)某代卖店代售的某种快餐,深受广大消费者喜爱,该种快餐每份进价为8元,并以每份12元的价格销售.如果当天19:00之前卖不完,剩余的该种快餐每份以5元的价格作特价处理,且全部售完.(1)若这个代卖店每天定制15份该种快餐,求该种类型快餐当天的利润y (单位:元)关于当天需求量x (单位:份,x ∈N )的函数解析式;(2)该代卖点记录了一个月30天的每天19:00之前的销售数量该种快餐日需求量,统计数据如下:以30每天都定制15份该种快餐.①求该种快餐当天的利润不少于52元的概率; ②求这一个月该种快餐的日利润的平均数(精确到0.1). 解:(1)由题意得当x ≥15时,y =4×15=60; 当x <15时,y =4x -3(15-x )=7x -45.所以y =⎩⎪⎨⎪⎧60,x ≥15,x ∈N ,7x -45,x <15,x ∈N .(2)由题意可得该种快餐的利润情况如下表:①该种快餐当天的利润不少于52元的概率为P =6+1530=0.7.②这一个月该种快餐的日利润的平均数为 4×39+5×46+6×53+15×6030≈53.5(元).3.(12分)如图,已知四边形ABCD 是直角梯形,AB ⊥AD ,且P A ⊥AB ,AB ∥DC ,△P AD 是等边三角形,AB =AD =2DC =2,M 为PB 的中点.(1)求证:CM ∥平面P AD ; (2)求三棱锥P -ACM 的体积.(1)证明:取P A 的中点N ,连接MN ,DN . 由于M ,N 分别为PB ,P A 的中点, 由题意知MN 綊12AB 綊CD ,则四边形CMND 为平行四边形,所以CM ∥DN , 又CM ⊄平面P AD ,DN ⊂平面P AD ,所以CM ∥平面P AD .(2)解:由(1)知CM ∥DN ,△P AD 是等边三角形,所以DN ⊥P A ,因为AB ⊥AD ,且P A ⊥AB ,且AD ∩P A =A ,AD ⊂平面P AD ,P A ⊂平面P AD , 所以AB ⊥平面P AD ,又因为DN ⊂平面P AD ,所以DN ⊥AB , 又因为AB ∩AP =A ,AB ⊂平面ABP , AP ⊂平面ABP ,则DN ⊥平面ABP ,即CM ⊥平面ABP ,CM 为三棱锥C -APM 的高, CM =DN =3,S △P AM =12S △P AB =12×12×2×2=1,V P -ACM =V C -P AM =13S △P AM ×CM =33. 4.(A)(10分)选修4-4:坐标系与参数方程以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线C 1的极坐标方程为ρ=1,曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =sin φ(φ为参数).(1)求曲线C 1的直角坐标方程和曲线C 2的普通方程;(2)直线l :y =x 与曲线C 1交于A ,B 两点,P 是曲线C 2上的动点,求△P AB 的面积的最大值.解:(1)因为曲线C 1的极坐标方程为ρ=1, 则直角坐标方程为x 2+y 2=1;曲线C 2的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φ,y =sin φ(φ为参数),则普通方程为x 24+y 2=1.(2)由题意知|AB |=2,设P (2cos φ,sin φ), 点P 到直线y =x 的距离为d =|2cos φ-sin φ|2,所以S △P AB =12|AB |×d =12×2×|2cos φ-sin φ|2=102|sin(φ+θ)|≤102.4.(B)(10分)选修4-5:不等式选讲(1)已知a ,b ∈R ,且|a |<1,|b |<1,求证:a 2b 2+1>a 2+b 2.(2)若关于x 的不等式|x -1|+2|x -2|≤m 有解,求实数m 的取值范围. (1)证明:∵a 2b 2+1-a 2-b 2=a 2(b 2-1)+(1-b 2)=(b 2-1)(a 2-1), 又a ,b ∈R ,且|a |<1,|b |<1, ∴a 2-1<0,b 2-1<0,∴(b 2-1)(a 2-1)>0,即a 2b 2+1>a 2+b 2.(2)解:|x -1|+2|x -2|≤m 有解等价于m ≥(|x -1|+2|x -2|)min , |x -1|+2|x -2|=⎩⎪⎨⎪⎧5-3x ,x <1,3-x ,1≤x <2,3x -5,x ≥2,由单调性知:|x -1|+2|x -2|≥1,所以m ≥1.。

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中档大题(五)1.(2013·高考广东卷)已知函数f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫x -π12,x ∈R .(1)求f ⎝⎛⎭⎫π3的值;(2)若cos θ=35,θ∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,求f ⎝⎛⎭⎫θ-π6. 2.某校在筹办2013年元旦联欢会前,对学生“是喜欢曲艺还是舞蹈节目”做了一次调查,随机抽取了100(1) (2)在(1)中抽取的5名学生中任取2名,求恰有1名男生的概率.3.(2013·荆州市高中毕业班质量检测))如图,已知四棱锥P -ABCD 的底面为直角梯形,AB ∥CD ,∠DAB =90°,P A ⊥底面ABCD ,且P A =AD =DC =12AB =1,M 是PB 的中点.(1)求证:AM =CM ;(2)若N 是PC 的中点,求证:DN ∥平面AMC .4.(2013·江南十校联考)将函数y =sin x 的图象向右平移π3个单位,再将所得图象上各点的横坐标不变,纵坐标伸长到原来的4倍,这样就得到函数f (x )的图象,若g (x )=f (x )cos x + 3.(1)将函数g (x )化成g (x )=A sin(ωx +φ)+B (其中A 、ω>0,φ∈[-π2,π2])的形式;(2)若函数g (x )在[-π12,θ0]上的最大值为2,试求θ0的最小值.5.(2013·深圳市高三年级第一次调研考试)一次考试中,5名学生的数学、物理成绩如下表所示:(1)要从590分的概率;(2)请在所给的直角坐标系中画出它们的散点图,并求这些数据的线性回归方程y ^=bx +a .参考公式:回归直线的方程是y ^=bx +a ,其中b =错误!,a =y -bx .6.(2013·广东省惠州市高三第三次调研考试)已知点(1,13)是函数f (x )=a x (a >0,且a ≠1)的图象上一点,等比数列{a n }的前n 项和为f (n )-c ,数列{b n }(b n >0)的首项为c ,且前n 项和S n 满足:S n -S n -1=S n +S n -1(n ≥2).(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)若数列{c n }的通项c n =b n ·(13)n ,求数列{c n }的前n 项和R n ;(3)若数列{1b n b n +1}的前n 项和为T n ,问T n >1 0002 014的最小正整数n 是多少?答案:1.【解】(1)因为f (x )=2cos ⎝⎛⎭⎫x -π12,所以f ⎝⎛⎭⎫π3=2cos ⎝⎛⎭⎫π3-π12=2cos π4=2×22=1.(2)因为θ∈⎝⎛⎭⎫3π2,2π,cos θ=35,所以sin θ=-1-cos 2θ=-1-⎝⎛⎭⎫352=-45.所以f ⎝⎛⎭⎫θ-π6=2cos ⎝⎛⎭⎫θ-π6-π12=2cos ⎝⎛⎭⎫θ-π4=2×⎝⎛⎭⎫22cos θ+22sin θ=cos θ+sin θ=35-45=-15.2.【解】(1)由表中数据可知,女生应该抽取27×545=3(名).(2)记抽取的5名学生中,2名男生分别为A ,B ,3名女生分别为a ,b ,c .则从5名学生中任取2 名的所有可能的情况有10种,它们是:(A ,B ),(A ,a ),(A ,b ),(A ,c ),(B ,a ),(B ,b ),(B ,c ),(a ,b ),(a ,c ),(b ,c ).其中恰有1名男生的情况有6种,它们是:(A ,a ),(A ,b ),(A ,c ),(B ,a ),(B ,b )(B ,c ).故所求概率为610=35.3.【证明】(1)在直角梯形ABCD 中,AD =DC =12AB =1,∴AC =2,BC =2,∴BC ⊥AC .又P A ⊥平面ABCD ,BC ⊂平面ABCD ,∴BC ⊥P A ,P A ∩AC =A ,∴BC ⊥平面P AC ,∴BC ⊥PC .在Rt △P AB 中,M 为PB 的中点,则AM =12PB ,在Rt △PBC 中,M 为PB 的中点,则CM =12PB ,∴AM =CM .(2)连接DB 交AC 于点F ,∵DC 12AB ,∴DF =12FB .取PM 的中点G ,连接DG ,FM ,则DG ∥FM , 又DG ⊄平面AMC ,FM ⊂平面AMC , ∴DG ∥平面AMC .连接GN ,则GN ∥MC , ∴GN ∥平面AMC . 又GN ∩DG =G ,∴平面DNG ∥平面AMC .又DN ⊂平面DNG , DN ∩平面AMC =∅, ∴DN ∥平面AMC .4.【解】(1)由题意可得f (x )=4sin(x -π3),∴g (x )=4sin(x -π3)cos x + 3=4(12sin x -32cos x )cos x + 3=2(sin x cos x -3cos 2x )+ 3=2sin(2x -π3).(2)∵x ∈[-π12,θ0],∴2x -π3∈[-π2,2θ0-π3].要使函数g (x )在[-π12,θ0]上的最大值为2,当且仅当2θ0-π3≥π2,解得θ0≥5π12,∴θ0的最小值为5π12.5.【解】(1)从5名学生中任取2名学生的所有情况为:(A 4,A 5)、(A 4,A 1)、(A 4,A 2)、(A 4,A 3)、(A 5,A 1)、(A 5,A 2)、(A 5,A 3)、(A 1,A 2)、(A 1,A 3)、(A 2,A 3),共10种情况.其中至少有一人物理成绩高于90分的情况有:(A 4,A 5)、(A 4,A 1)、(A 4,A 2)、(A 4,A 3)、(A 5,A 1)、(A 5,A 2)、(A 5,A 3),共7种情况,故选中的学生中至少有一人的物理成绩高于90分的概率P =710.(2)散点图如图所示.可求得:x =89+91+93+95+975=93,y =87+89+89+92+935=90,错误!(x i -x )2=(-4)2+(-2)2+02+22+42=40, b =3040=0.75, a =y --bx =20.25,故所求的线性回归方程是y ^=0.75x +20.25.6.【解】(1)∵f (1)=a =13,∴f (x )=(13)x ,a 1=f (1)-c =13-c ,a 2=[f (2)-c ]-[f (1)-c ]=-29,a 3=[f (3)-c ]-[f (2)-c ]=-227.又数列{a n }成等比数列,∴a 1=a 22a 3=481-227=-23=13-c ,∴c =1.又公比q =a 2a 1=13,∴a n =-23×(13)n -1=-2(13)n (n ∈N *).∵S n -S n -1=(S n -S n -1)(S n +S n -1)=S n +S n -1(n ≥2),b n >0,S n >0,∴S n -S n -1=1,∴数列{S n }构成一个首项为1,公差为1的等差数列,S n =1+(n -1)×1=n ,S n =n 2. 当n ≥2时,b n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1; 又b 1=c =2×1-1=1满足b n =2n -1, ∴b n =2n -1(n ∈N *).(2)∵c n =b n (13)n =(2n -1)(13)n ,∴R n =c 1+c 2+c 3+…+c n ,R n =1×(13)1+3×(13)2+5×(13)3+…+(2n -1)×(13)n ,①13R n =1×(13)2+3×(13)3+5×(13)4+…+(2n -3)×(13)n +(2n -1)×(13)n +1.② 由①-②得, 23R n =13+2[(13)2+(13)3+(13)4+…+(13)n ]-(2n -1)×(13)n +1,化简得,23R n =13+2×(13)2[1-(13)n -1]1-13-(2n -1)×(13)n +1=23-2(n +1)3×(13)n,∴R n =1-n +13n .(3)由(1)知T n =1b 1b 2+1b 2b 3+1b 3b 4+…+1b n b n +1=11×3+13×5+15×7+…+1(2n -1)×(2n +1) =12(1-13)+12(13-15)+12(15-17)+…+12(12n -1-12n +1) =12(1-12n +1)=n 2n +1. 由T n =n 2n +1>1 0002 014得n >1 00014,∴满足T n >1 0002 014的最小正整数n 为72.。

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