高考复习试卷习题资料之高考数学试卷理科008
历年解析08年江苏高考数学考试说明解读

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必做部分(文理均做,命题内容必修1到5,选修Ⅰ系列):14道填空题70分6道解答题90分,难度比为4:4:2,与大纲试卷相比增加:函数零点、算法初步(流程图)、线性回归方程、几何概型、逻辑量词、统计案例、推理与证明、复数、导数公式等。
减少:反函数、余切、正割、余割、反三角函数、三垂线定理、求二面角、空间距离等;排列组合、二项式定理、随机变量、直线与圆锥曲线的关系、求一般曲线(轨迹)方程等。
解答题一般都是两问,至少有2道是三问题。
于是,分值估计为12、14、14、14、18、18.必考大题:依次是三角(求值与解三角形为重点) 12分、解析几何14分(与直线和圆有关、椭圆)、立体几何(与三视图有关)14分、应用题(三次函数导数,但要看有没有好题了)14分,数列18分,函数18分(考虑lnx型的求导)。
附加题部分:均为解答题(共6道):选修系列4(4-1几何证明、4-2矩阵与变换、4-4坐标系与参数方程、4-5不等式证明选讲)各命制一道解答题,考生四选二解答。
几何证明一般是圆的内容(包括成比例证明),矩阵与变换要突出变换,极坐标与参数方程以与直角坐标系互化为主,不等试一个证骨可与数学归纳法结合。
都为容易题。
选修2内容中数学归纳法、复合函数求导、随机变量概率分布、空间向量中命制两道解答题(必考题),一易一难,估计以随机变量概率分布(与排列组合二项式定理综合)、用空间向量解立体几何题(求距离与二面角)为主。
命题趋势控制计算量:减少概念判断中的计算量,控制推理过程的计算量。
强化代数推理:以函数、数列、平面向量为主体,导数与函数、不等式为结合点。
分化数学应用:应用以小题为主,以三角、不等式、统计为载体,用概率体现与实际背景的联系。
高考数学试卷理科0081

高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每个题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.1.(5分)复数z=(3﹣2i)i的共轭复数等于()A.﹣2﹣3i B.﹣2+3i C.2﹣3i D.2+3i2.(5分)某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是()A.圆柱B.圆锥C.四面体D.三棱柱3.(5分)等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于()A.8 B.10 C.12 D.144.(5分)若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是()A.B.C.D.5.(5分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的S的值等于()A.18 B.20 C.21 D.406.(5分)直线l:y=kx+1与圆O:x2+y2=1相交于A,B 两点,则“k=1”是“△OAB的面积为”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.既不充分又不必要条件7.(5分)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是()A.f(x)是偶函数B.f(x)是增函数C.f(x)是周期函数D.f(x)的值域为[﹣1,+∞)8.(5分)在下列向量组中,可以把向量=(3,2)表示出来的是()A.=(0,0),=(1,2)B.=(﹣1,2),=(5,﹣2)C.=(3,5),=(6,10)D.=(2,﹣3),=(﹣2,3)9.(5分)设P,Q分别为圆x2+(y﹣6)2=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是()A.5B.+C.7+D.610.(5分)用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球,由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球,而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.以此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是()A.(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5 B.(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C.(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5)D.(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置11.(4分)若变量 x,y满足约束条件,则z=3x+y的最小值为.12.(4分)在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2,则△ABC的面积等于.13.(4分)要制作一个容器为4m3,高为1m的无盖长方形容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是(单位:元)14.(4分)如图,在边长为e(e为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为.15.(4分)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是.三、解答题:本大题共4小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤16.(13分)已知函数f(x)=cosx(sinx+cosx)﹣.(1)若0<α<,且sinα=,求f(α)的值;(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.17.(13分)在平面四边形ABCD中,AB=BD=CD=1,AB⊥BD,CD⊥BD,将△ABD沿BD 折起,使得平面ABD⊥平面BCD,如图.(1)求证:AB⊥CD;(2)若M为AD中点,求直线AD与平面MBC所成角的正弦值.18.(13分)为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励,规定:每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.(1)若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元,其余3个均为10元,求:①顾客所获的奖励额为60元的概率;②顾客所获的奖励额的分布列及数学期望;(2)商场对奖励总额的预算是60000元,并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成,或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡,请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计,并说明理由.19.(13分)已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=﹣2x.(1)求双曲线E的离心率;(2)如图,O点为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、第四象限),且△OAB的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程,若不存在,说明理由.在2123题中考生任选2题作答,满分21分.如果多做,则按所做的前两题计分.作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑,并将所选题号填入括号中.选修42:矩阵与变换20.(14分)已知函数f(x)=ex﹣ax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为﹣1.(1)求a的值及函数f(x)的极值;(2)证明:当x>0时,x2<ex;(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0,使得当x∈(x0,+∞)时,恒有x2<cex.21.(7分)已知矩阵A的逆矩阵A﹣1=().(1)求矩阵A;(2)求矩阵A﹣1的特征值以及属于每个特征值的一个特征向量.五、选修44:极坐标与参数方程22.(7分)已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为常数).(1)求直线l和圆C的普通方程;(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围.六、选修45:不等式选讲23.已知定义域在R上的函数f(x)=|x+1|+|x﹣2|的最小值为a.(1)求a的值;(2)若p,q,r为正实数,且p+q+r=a,求证:p2+q2+r2≥3.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.在每个题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的.1.(5分)复数z=(3﹣2i)i的共轭复数等于()A.﹣2﹣3i B.﹣2+3i C.2﹣3i D.2+3i【分析】直接由复数代数形式的乘法运算化简z,则其共轭可求.【解答】解:∵z=(3﹣2i)i=2+3i,∴.故选:C.【点评】本题考查了复数代数形式的乘法运算,考查了复数的基本概念,是基础题.2.(5分)某空间几何体的正视图是三角形,则该几何体不可能是()A.圆柱B.圆锥C.四面体D.三棱柱【分析】直接从几何体的三视图:正视图和侧视图或俯视图判断几何体的形状,即可.【解答】解:圆柱的正视图为矩形,故选:A.【点评】本题考查简单几何体的三视图,考查逻辑推理能力和空间想象力,是基础题.3.(5分)等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于()A.8 B.10 C.12 D.14【分析】由等差数列的性质和已知可得a2,进而可得公差,可得a6【解答】解:由题意可得S3=a1+a2+a3=3a2=12,解得a2=4,∴公差d=a2﹣a1=4﹣2=2,∴a6=a1+5d=2+5×2=12,故选:C.【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式,属基础题.4.(5分)若函数y=logax(a>0,且a≠1)的图象如图所示,则下列函数图象正确的是()A.B.C.D.【分析】由题意可得a=3,由基本初等函数的图象和性质逐个选项验证即可.【解答】解:由题意可知图象过(3,1),故有1=loga3,解得a=3,选项A,y=a﹣x=3﹣x=()x单调递减,故错误;选项B,y=x3,由幂函数的知识可知正确;选项C,y=(﹣x)3=﹣x3,其图象应与B关于x轴对称,故错误;选项D,y=loga(﹣x)=log3(﹣x),当x=﹣3时,y=1,但图象明显当x=﹣3时,y=﹣1,故错误.故选:B.【点评】本题考查对数函数的图象和性质,涉及幂函数的图象,属基础题.5.(5分)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,输出的S的值等于()A.18 B.20 C.21 D.40【分析】算法的功能是求S=21+22+…+2n+1+2+…+n的值,计算满足条件的S值,可得答案.【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求S=21+22+…+2n+1+2+…+n的值,∵S=21+22+1+2=2+4+1+2=9<15,S=21+22+23+1+2+3=2+4+8+1+2+3=20≥15.∴输出S=20.故选:B.【点评】本题考查了直到型循环结构的程序框图,根据框图的流程判断算法的功能是解题的关键.6.(5分)直线l:y=kx+1与圆O:x2+y2=1相交于A,B 两点,则“k=1”是“△OAB的面积为”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.既不充分又不必要条件【分析】根据直线和圆相交的性质,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可得到结论.【解答】解:若直线l:y=kx+1与圆O:x2+y2=1相交于A,B 两点,则圆心到直线距离d=,|AB|=2,若k=1,则|AB|=,d=,则△OAB的面积为×=成立,即充分性成立.若△OAB的面积为,则S==×2×==,即k2+1=2|k|,即k2﹣2|k|+1=0,则(|k|﹣1)2=0,即|k|=1,解得k=±1,则k=1不成立,即必要性不成立.故“k=1”是“△OAB的面积为”的充分不必要条件.故选:A.【点评】本题主要考查充分条件和必要条件的判断,利用三角形的面积公式,以及半径半弦之间的关系是解决本题的关键.7.(5分)已知函数f(x)=,则下列结论正确的是()A.f(x)是偶函数B.f(x)是增函数C.f(x)是周期函数D.f(x)的值域为[﹣1,+∞)【分析】由三角函数和二次函数的性质,分别对各个选项判断即可.【解答】解:由解析式可知当x≤0时,f(x)=cosx为周期函数,当x>0时,f(x)=x2+1,为二次函数的一部分,故f(x)不是单调函数,不是周期函数,也不具备奇偶性,故可排除A、B、C,对于D,当x≤0时,函数的值域为[﹣1,1],当x>0时,函数的值域为(1,+∞),故函数f(x)的值域为[﹣1,+∞),故正确.故选:D.【点评】本题考查分段函数的性质,涉及三角函数的性质,属基础题.8.(5分)在下列向量组中,可以把向量=(3,2)表示出来的是()A.=(0,0),=(1,2)B.=(﹣1,2),=(5,﹣2)C.=(3,5),=(6,10)D.=(2,﹣3),=(﹣2,3)【分析】根据向量的坐标运算,,计算判别即可.【解答】解:根据,选项A:(3,2)=λ(0,0)+μ(1,2),则3=μ,2=2μ,无解,故选项A不能;选项B:(3,2)=λ(﹣1,2)+μ(5,﹣2),则3=﹣λ+5μ,2=2λ﹣2μ,解得,λ=2,μ=1,故选项B能.选项C:(3,2)=λ(3,5)+μ(6,10),则3=3λ+6μ,2=5λ+10μ,无解,故选项C不能.选项D:(3,2)=λ(2,﹣3)+μ(﹣2,3),则3=2λ﹣2μ,2=﹣3λ+3μ,无解,故选项D不能.故选:B.【点评】本题主要考查了向量的坐标运算,根据列出方程解方程是关键,属于基础题.9.(5分)设P,Q分别为圆x2+(y﹣6)2=2和椭圆+y2=1上的点,则P,Q两点间的最大距离是()A.5B.+C.7+D.6【分析】求出椭圆上的点与圆心的最大距离,加上半径,即可得出P,Q两点间的最大距离.【解答】解:设椭圆上的点为(x,y),则∵圆x2+(y﹣6)2=2的圆心为(0,6),半径为,∴椭圆上的点(x,y)到圆心(0,6)的距离为==≤5,∴P,Q两点间的最大距离是5+=6.故选:D.【点评】本题考查椭圆、圆的方程,考查学生分析解决问题的能力,属于基础题.10.(5分)用a代表红球,b代表蓝球,c代表黑球,由加法原理及乘法原理,从1个红球和1个蓝球中取出若干个球的所有取法可由(1+a)(1+b)的展开式1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球,而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来.以此类推,下列各式中,其展开式可用来表示从5个无区别的红球、5个无区别的蓝球、5个有区别的黑球中取出若干个球,且所有的蓝球都取出或都不取出的所有取法的是()A.(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5 B.(1+a5)(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c)5C.(1+a)5(1+b+b2+b3+b4+b5)(1+c5)D.(1+a5)(1+b)5(1+c+c2+c3+c4+c5)【分析】根据“1+a+b+ab表示出来,如:“1”表示一个球都不取、“a”表示取出一个红球,而“ab”则表示把红球和蓝球都取出来”,分别取红球蓝球黑球,根据分步计数原理,分三步,每一步取一种球,问题得以解决.【解答】解:从5个无区别的红球中取出若干个球,可以1个球都不取、或取1个、2个、3个、4个、5个球,共6种情况,则其所有取法为1+a+a2+a3+a4+a5;从5个无区别的蓝球中取出若干个球,由所有的蓝球都取出或都不取出,得其所有取法为1+b5;从5个有区别的黑球中取出若干个球,可以1个球都不取、或取1个、2个、3个、4个、5个球,共6种情况,则其所有取法为1+c+c2+c3+c4+c5=(1+c)5,根据分步乘法计数原理得,适合要求的所有取法是(1+a+a2+a3+a4+a5)(1+b5)(1+c)5.故选:A.【点评】本题主要考查了分步计数原理和归纳推理,合理的利用题目中所给的实例,要遵循其规律,属于中档题.二、填空题:本大题共5小题,每小题4分,共20分.把答案填在答题卡的相应位置11.(4分)若变量 x,y满足约束条件,则z=3x+y的最小值为1.【分析】作出不等式对应的平面区域,利用线性规划的知识,通过平移即可求z的最小值.【解答】解:作出不等式对应的平面区域如图,由z=3x+y,得y=﹣3x+z,平移直线y=﹣3x+z,由图象可知当直线y=﹣3x+z,经过点A(0,1)时,直线y=﹣3x+z的截距最小,此时z最小.此时z的最小值为z=0×3+1=1,故答案为:1【点评】本题主要考查线性规划的应用,利用数形结合是解决线性规划题目的常用方法.12.(4分)在△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2,则△ABC的面积等于2.【分析】利用三角形中的正弦定理求出角B,再利用三角形的面积公式求出△ABC的面积.【解答】解:∵△ABC中,A=60°,AC=4,BC=2,由正弦定理得:,∴,解得sinB=1,∴B=90°,C=30°,∴△ABC的面积=.故答案为:.【点评】本题着重考查了给出三角形的两边和其中一边的对角,求它的面积.正余弦定理、解直角三角形、三角形的面积公式等知识,属于基础题.13.(4分)要制作一个容器为4m3,高为1m的无盖长方形容器,已知该容器的底面造价是每平方米20元,侧面造价是每平方米10元,则该容器的最低总造价是160(单位:元)【分析】此题首先需要由实际问题向数学问题转化,设池底长和宽分别为a,b,成本为y,建立函数关系式,然后利用基本不等式求出最值即可求出所求.【解答】解:设池底长和宽分别为a,b,成本为y,则∵长方形容器的容器为4m3,高为1m,故底面面积S=ab=4,y=20S+10[2(a+b)]=20(a+b)+80,∵a+b≥2=4,故当a=b=2时,y取最小值160,即该容器的最低总造价是160元,故答案为:160【点评】本题以棱柱的体积为载体,考查了基本不等式,难度不大,属于基础题.14.(4分)如图,在边长为e(e为自然对数的底数)的正方形中随机撒一粒黄豆,则它落到阴影部分的概率为.【分析】利用定积分计算阴影部分的面积,利用几何概型的概率公式求出概率.【解答】解:由题意,y=lnx与y=ex关于y=x对称,∴阴影部分的面积为2(e﹣ex)dx=2(ex﹣ex)=2,∵边长为e(e为自然对数的底数)的正方形的面积为e2,∴落到阴影部分的概率为.故答案为:.【点评】本题考查几何概型,几何概型的概率的值是通过长度、面积、和体积的比值得到.15.(4分)若集合{a,b,c,d}={1,2,3,4},且下列四个关系:①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,则符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是6.【分析】利用集合的相等关系,结合①a=1;②b≠1;③c=2;④d≠4有且只有一个是正确的,即可得出结论.【解答】解:由题意,a=2时,b=1,c=4,d=3;b=3,c=1,d=4;a=3时,b=1,c=4,d=2;b=1,c=2,d=4;b=2,c=1,d=4;a=4时,b=1,c=3,d=2;∴符合条件的有序数组(a,b,c,d)的个数是6个.【点评】本题考查集合的相等关系,考查分类讨论的数学思想,正确分类是关键.三、解答题:本大题共4小题,共80分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤16.(13分)已知函数f(x)=cosx(sinx+cosx)﹣.(1)若0<α<,且sinα=,求f(α)的值;(2)求函数f(x)的最小正周期及单调递增区间.【分析】(1)根据题意,利用sinα求出cosα的值,再计算f(α)的值;(2)化简函数f(x),求出f(x)的最小正周期与单调增区间即可.【解答】解:(1)∵0<α<,且sinα=,∴cosα=,∴f(α)=cosα(sinα+cosα)﹣=×(+)﹣=;(2)∵函数f(x)=cosx(sinx+cosx)﹣=sinxcosx+cos2x﹣=sin2x+﹣=(sin2x+cos2x)=sin(2x+),∴f(x)的最小正周期为T==π;令2kπ﹣≤2x+≤2kπ+,k∈Z,解得kπ﹣≤x≤kπ+,k∈Z;∴f(x)的单调增区间为[kπ﹣,kπ+],k∈Z.【点评】本题考查了三角函数的化简以及图象与性质的应用问题,是基础题目.17.(13分)在平面四边形ABCD中,AB=BD=CD=1,AB⊥BD,CD⊥BD,将△ABD沿BD 折起,使得平面ABD⊥平面BCD,如图.(1)求证:AB⊥CD;(2)若M为AD中点,求直线AD与平面MBC所成角的正弦值.【分析】(1)利用面面垂直的性质定理即可得出;(2)建立如图所示的空间直角坐标系.设直线AD与平面MBC所成角为θ,利用线面角的计算公式sinθ=|cos|=即可得出.【解答】(1)证明:∵平面ABD⊥平面BCD,平面ABD∩平面BCD=BD,AB⊂平面ABD,AB⊥BD,∴AB⊥平面BCD,又CD⊂平面BCD,∴AB⊥CD.(2)解:建立如图所示的空间直角坐标系.∵AB=BD=CD=1,AB⊥BD,CD⊥BD,∴B(0,0,0),C(1,1,0),A(0,0,1),D(0,1,0),M.∴=(0,1,﹣1),=(1,1,0),=.设平面BCM的法向量=(x,y,z),则,令y=﹣1,则x=1,z=1.∴=(1,﹣1,1).设直线AD与平面MBC所成角为θ.则sinθ=|cos|===.【点评】本题综合考查了面面垂直的性质定理、线面角的计算公式sinθ=|cos|=,考查了推理能力和空间想象能力,属于中档题.18.(13分)为回馈顾客,某商场拟通过摸球兑奖的方式对1000位顾客进行奖励,规定:每位顾客从一个装有4个标有面值的球的袋中一次性随机摸出2个球,球上所标的面值之和为该顾客所获的奖励额.(1)若袋中所装的4个球中有1个所标的面值为50元,其余3个均为10元,求:①顾客所获的奖励额为60元的概率;②顾客所获的奖励额的分布列及数学期望;(2)商场对奖励总额的预算是60000元,并规定袋中的4个球只能由标有面值10元和50元的两种球组成,或标有面值20元和40元的两种球组成.为了使顾客得到的奖励总额尽可能符合商场的预算且每位顾客所获的奖励额相对均衡,请对袋中的4个球的面值给出一个合适的设计,并说明理由.【分析】(1)根据古典概型的概率计算公式计算顾客所获的奖励额为60元的概率,依题意得X得所有可能取值为20,60,分别求出P(X=60),P(X=20),画出顾客所获的奖励额的分布列求出数学期望;(2)先讨论,寻找期望为60元的方案,找到(10,10,50,50),(20,20,40,40)两种方案,分别求出数学期望和方差,然后做比较,问题得以解决.【解答】解:(1)设顾客所获取的奖励额为X,①依题意,得P(X=60)=,即顾客所获得奖励额为60元的概率为,②依题意得X得所有可能取值为20,60,P(X=60)=,P(X=20)=,即X的分布列为X 60 20P所以这位顾客所获的奖励额的数学期望为E(X)=20×+60×=40(2)根据商场的预算,每个顾客的平均奖励额为60元,所以先寻找期望为60元的可能方案.对于面值由10元和50元组成的情况,如果选择(10,10,10,50)的方案,因为60元是面值之和的最大值,所以数学期望不可能为60元,如果选择(50,50,50,10)的方案,因为60元是面值之和的最小值,所以数学期望也不可能为60元,因此可能的方案是(10,10,50,50)记为方案1,对于面值由20元和40元的组成的情况,同理可排除(20,20,20,40)和(40,40,40,20)的方案,所以可能的方案是(20,20,40,40),记为方案2,以下是对这两个方案的分析:对于方案1,即方案(10,10,50,50)设顾客所获取的奖励额为X1,则X1的分布列为X1 60 20 100PX1 的数学期望为E(X1)=.X1 的方差D(X1)==,对于方案2,即方案(20,20,40,40)设顾客所获取的奖励额为X2,则X2的分布列为 X2 40 60 80PX2 的数学期望为E(X2)==60,X2 的方差D(X2)=差D(X1)=.由于两种方案的奖励额的数学期望都符合要求,但方案2奖励额的方差比方案1小,所以应该选择方案2.【点评】本题主要考查了古典概型、离散型随机变量的分布列、数学期望、方差等基础知识,考查了数据处理能力,运算求解能力,应用意识,考查了必然与或然思想与整合思想.19.(13分)已知双曲线E:﹣=1(a>0,b>0)的两条渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=﹣2x.(1)求双曲线E的离心率;(2)如图,O点为坐标原点,动直线l分别交直线l1,l2于A,B两点(A,B分别在第一、第四象限),且△OAB的面积恒为8,试探究:是否存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E?若存在,求出双曲线E的方程,若不存在,说明理由.【分析】(1)依题意,可知=2,易知c=a,从而可求双曲线E的离心率;(2)由(1)知,双曲线E的方程为﹣=1,设直线l与x轴相交于点C,分l⊥x轴与直线l不与x轴垂直讨论,当l⊥x轴时,易求双曲线E的方程为﹣=1.当直线l 不与x轴垂直时,设直线l的方程为y=kx+m,与双曲线E的方程联立,利用由S△OAB=|OC|•|y1﹣y2|=8可证得:双曲线E的方程为﹣=1,从而可得答案.【解答】解:(1)因为双曲线E的渐近线分别为l1:y=2x,l2:y=﹣2x,所以=2.所以=2.故c=a,从而双曲线E的离心率e==.(2)由(1)知,双曲线E的方程为﹣=1.设直线l与x轴相交于点C,当l⊥x轴时,若直线l与双曲线E有且只有一个公共点,则|OC|=a,|AB|=4a,所以|OC|•|AB|=8,因此a•4a=8,解得a=2,此时双曲线E的方程为﹣=1.以下证明:当直线l不与x轴垂直时,双曲线E的方程为﹣=1也满足条件.设直线l的方程为y=kx+m,依题意,得k>2或k<﹣2;则C(﹣,0),记A(x1,y1),B(x2,y2),由得y1=,同理得y2=,由S△OAB=|OC|•|y1﹣y2|得:|﹣|•|﹣|=8,即m2=4|4﹣k2|=4(k2﹣4).由得:(4﹣k2)x2﹣2kmx﹣m2﹣16=0,因为4﹣k2<0,所以△=4k2m2+4(4﹣k2)(m2+16)=﹣16(4k2﹣m2﹣16),又因为m2=4(k2﹣4),所以△=0,即直线l与双曲线E有且只有一个公共点.因此,存在总与直线l有且只有一个公共点的双曲线E,且E的方程为﹣=1.【点评】本题考查双曲线的方程与性质、直线与圆锥曲线的位置关系等基础知识,考查抽象概括能力、推理论证能力、运算求解能力,考查特殊与一般思想、数形结合思想、分类讨论思想、函数与方程思想.在2123题中考生任选2题作答,满分21分.如果多做,则按所做的前两题计分.作答时,先用2B铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑,并将所选题号填入括号中.选修42:矩阵与变换20.(14分)已知函数f(x)=ex﹣ax(a为常数)的图象与y轴交于点A,曲线y=f(x)在点A处的切线斜率为﹣1.(1)求a的值及函数f(x)的极值;(2)证明:当x>0时,x2<ex;(3)证明:对任意给定的正数c,总存在x0,使得当x∈(x0,+∞)时,恒有x2<cex.【分析】(1)利用导数的几何意义求得a,再利用导数的符号变化可求得函数的极值;(2)构造函数g(x)=ex﹣x2,求出导数,利用(1)问结论可得到函数的符号,从而判断g(x)的单调性,即可得出结论;(3)首先可将要证明的不等式变形为x2<ex,进而发现当x>时,x2<x3,因此问题转化为证明当x∈(0,+∞)时,恒有x3<ex.【解答】解:(1)由f(x)=ex﹣ax,得f′(x)=ex﹣a.又f′(0)=1﹣a=﹣1,解得a=2,∴f(x)=ex﹣2x,f′(x)=ex﹣2.由f′(x)=0,得x=ln2,当x<ln2时,f′(x)<0,f(x)单调递减;当x>ln2时,f′(x)>0,f(x)单调递增;∴当x=ln2时,f(x)有极小值为f(ln2)=eln2﹣2ln2=2﹣ln4.f(x)无极大值.(2)令g(x)=ex﹣x2,则g′(x)=ex﹣2x,由(1)得,g′(x)=f(x)≥f(ln2)=eln2﹣2ln2=2﹣ln4>0,即g′(x)>0,∴当x>0时,g(x)>g(0)>0,即x2<ex;(3)首先证明当x∈(0,+∞)时,恒有x3<ex.证明如下:令h(x)=x3﹣ex,则h′(x)=x2﹣ex.由(2)知,当x>0时,x2<ex,从而h′(x)<0,h(x)在(0,+∞)单调递减,所以h(x)<h(0)=﹣1<0,即x3<ex,取x0=,当x>x0时,有x2<x3<ex.因此,对任意给定的正数c,总存在x0,当x∈(x0,+∞)时,恒有x2<cex.【点评】该题主要考查导数的几何意义、导数的运算及导数的应用等基础知识,考查学生的运算求解能力、推理论证能力、抽象概括能力,考查函数与方程思想、有限与无限思想、化归与转化思想.属难题.21.(7分)已知矩阵A的逆矩阵A﹣1=().(1)求矩阵A;(2)求矩阵A﹣1的特征值以及属于每个特征值的一个特征向量.【分析】(1)利用AA﹣1=E,建立方程组,即可求矩阵A;(2)先根据特征值的定义列出特征多项式,令f(λ)=0解方程可得特征值,再由特征值列出方程组即可解得相应的特征向量.【解答】解:(1)设A=,则由AA﹣1=E得=,解得a=,b=﹣,c=﹣,d=,所以A=;(2)矩阵A﹣1的特征多项式为f(λ)==(λ﹣2)2﹣1,令f(λ)=(λ﹣2)2﹣1=0,可求得特征值为λ1=1,λ2=3,设λ1=1对应的一个特征向量为α=,则由λ1α=Mα,得x+y=0得x=﹣y,可令x=1,则y=﹣1,所以矩阵M的一个特征值λ1=1对应的一个特征向量为,同理可得矩阵M的一个特征值λ2=3对应的一个特征向量为.【点评】本题考查逆变换与逆矩阵,考查矩阵特征值与特征向量的计算等基础知识,属于基础题.五、选修44:极坐标与参数方程22.(7分)已知直线l的参数方程为(t为参数),圆C的参数方程为(θ为常数).(1)求直线l和圆C的普通方程;(2)若直线l与圆C有公共点,求实数a的取值范围.【分析】(1)消去参数,把直线与圆的参数方程化为普通方程;(2)求出圆心到直线的距离d,再根据直线l与圆C有公共点⇔d≤r即可求出.【解答】解:(1)直线l的参数方程为,消去t可得2x﹣y﹣2a=0;圆C的参数方程为,两式平方相加可得x2+y2=16;(2)圆心C(0,0),半径r=4.由点到直线的距离公式可得圆心C(0,0)到直线L的距离d=.∵直线L与圆C有公共点,∴d≤4,即≤4,解得﹣2≤a≤2.【点评】熟练掌握点到直线的距离公式和直线与圆有公共点的充要条件是解题的关键.六、选修45:不等式选讲23.已知定义域在R上的函数f(x)=|x+1|+|x﹣2|的最小值为a.(1)求a的值;(2)若p,q,r为正实数,且p+q+r=a,求证:p2+q2+r2≥3.【分析】(1)由绝对值不等式|a|+|b|≥|a﹣b|,当且仅当ab≤0,取等号;(2)由柯西不等式:(a2+b2+c2)(d2+e2+f2)≥(ad+be+cf)2,即可证得.【解答】(1)解:∵|x+1|+|x﹣2|≥|(x+1)﹣(x﹣2)|=3,当且仅当﹣1≤x≤2时,等号成立,∴f(x)的最小值为3,即a=3;(2)证明:由(1)知,p+q+r=3,又p,q,r为正实数,∴由柯西不等式得,(p2+q2+r2)(12+12+12)≥(p×1+q×1+r×1)2=(p+q+r)2=32=9,即p2+q2+r2≥3.【点评】本题主要考查绝对值不等式、柯西不等式等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.高考数学试卷解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.1.已知集合{124}A =,,,{246}B =,,,则A B =▲.【答案】{}1,2,4,6。
2008年福建省高考数学理科试卷评析五 创新意识的考查分析

()f x ,()y g x =的图象可能是解析:观察备选项,结合函数'(),'()y f x y g x ==的图象可知:函数()y g x =单调递增,且递增的速度呈现由慢到快的趋势,与之相对应的熟悉的函数图象如图4;函数()y f x =单调递增,且递增的速度呈现由快到慢的趋势,与之相对应的熟悉的函数图象如图5,故可排除A 、C ;又因为在0x 处,斜率相等,可排除B ,故选D .图4图5图6图7评注:对图4、图5函数单调性的考查,在高考屡见不鲜,常见的考查形式是通过图象揭示函数的单调性如图6呈现由慢到快再到慢的递增趋势;图7呈现由快到慢再到快的递增趋势.2思考与商榷2008年高考福建卷对数与形结合的考查整体上是比较到位的,如第8题、第12题的命制:第8题的非封闭可行域的线性规划问题,能很好考查学生的观察能力;第12题的利用导数研究函数单调性问题对2009年的高考复习起着较好的导向作用——重视基础,回归课本(注:第12题所涉及的两种函数模型是常见的重要函数模型,且有本可循(见人教A 版第23页练习第3题)).美中不足的是试卷在考查方式上略显不足,如第11题,题目设置较为陈旧;此外,《普通高中数学课程标准(实验)》新增了“函数零点及二分法”的内容,对数与形的要求比大纲要求略显提高,笔者认为,试卷若能增加以新增内容为背景试题(如2009年高考广东卷理科第7题),那么试卷对于由大纲课程到课标课程的平稳过渡将有更好的指引功能.2008年福建省高考数学理科试卷评析(五)创新意识的考查分析叶诚理1,2柯跃海11.福建师范大学数学与计算机科学学院(350007)2.福建省福清第一中学(350300)数学创新题,是以考生已有的知识为基础,定义一种新知识,或将学科间的知识进行整合,或体现问题的开放性与探究性等.高考数学命题的创新有利于进一步完善试题的选拔功能,促进高中数学课程改革的实施.同时,创新题能有效地避免试题的模式化,检测考生在新的情境中实现知识迁移的能力,从而有效考查考生的创新意识与学习潜能.1试题陈述第16题:设P 是一个数集,且至少含有两个数,若对任意,∈,都有+、、a∈、P (除数0b ≠),则称P 是一个数域.例如有理数集Q是数域;数集{2|,}F a b a b Q =+∈也是数域.有下列命题:①整数集是数域;②若有理数集QM ,则数集M 必为数域;③数域必为无限集;④存在无穷多个数域.其中正确的命题的序号是(把你认为正确命题的序号都写上).2试题背景试题的背景为高等代数中有关数域的概念.即8福建中学数学2008年第6期a b P a b ab a b b如下定义:设P是由一些复数组成的集合.如果P中任意两个数(这两个数可以相同)的和、差、积、商(除数不为零)仍然是P中的数,那么P就称为一个数域.例如:有理数集Q,实数集R,复数集C均为数域.整数集Z就不是数域,因为不是任意两个整数的商都是整数.数域概念的实质是,对于数集P中的任意两个数满足四则运算的封闭性(除数不为零).显然数域中必包含0与1,因为任给数集P中的一个非零的数,本身相减得0,相除得1.3试题解析本题可采用特殊法来解决.①错.例如,1,2Z∈,但1/2Z,故可得出整数集不是数域;②错.例取数集{2}M Q=∪,则满足Q M,接着取2与Q中元素1来验证,发现12M+,故M错;③正确.任给a P∈,由已知条件,则1aPa=∈.用1和自己重复相加,可得全体正整数,而正整数为无限集.由P的任意性,得出P为无限集.④正确.由已知{2|,}F a b a b Q=+∈为数域,则{|,}F a b m a b Q′=+∈,其中m为正素数也为数域,正素数有无穷多个,因而形如,,a b m a b Q+∈的数域也有无限个,即存在无限多个数域.4试题评注本题是将大学教材中的概念下放到高考题中的一次尝试,试题具有一定的难度和区分度,有利于高校选拔人才.本题主要涉及到集合中数集、子集,函数映射等相关概念,检测了学生面对陌生情景,提取有效信息,灵活利用合情推理进行思维正向迁移的能力.解答本题,考生要懂得把新概念转化成熟悉的函数的语言:数域实际上是建立在数集基础上的一种映射f,即任给a、b P∈,:*f a b c,则c P∈(其中*表示加减乘除运算).再将函数语言特殊化,从而解答本题.5思考与商榷纵览全卷,比较突出的创新试题只有一道,作为一份向课标卷过渡的高考卷,创新题的比例略显不足.试卷中的创新试题题实际上来源于大学《高等代数》中有关数域的内容,命题者把大学阶段的基础题“搬”进高考试卷,创新程度稍显不够.事实上,创新题的命制可在内容立意新、情境设置新、设问方式新或题型结构新等方面去考虑,尤其是高等数学与初等数学的“上联下靠”更值得关注.2008年福建省高考数学理科试卷评析(六)应用意识的考查分析邱云1,2李祎11.福建师范大学数学与计算机科学学院(350007)2.福建省宁化第一中学(365400)数学应用意识是指主体主动从数学的角度观察事物、阐述现象、分析问题,用数学的语言、知识、思想方法描述、理解和解决问题的心理倾向性.其具体表现为:将实际问题转化成数学问题,即数学建模能力.应用题是发展学生应用意识的重要载体,是高考考查应用意识的主要方式.1试题分析应用意识考查情况如下:题号分值题型考查知识点试题背景55选择题概率种子发芽75选择题排列、组合人员选派2012解答题概率、期望证书考试例1(第5题)某一批花生种子,如果每1粒发芽的概率为5,那么播下粒种子恰有粒发芽的概2008年第6期福建中学数学94/42。
天津市2020〖人教版〗高考复习试卷习题资料春季高考数学试卷

天津市2020年〖人教版〗高考复习试卷习题资料春季高考数学试卷创作人:百里公地创作日期:202X.04.01审核人:北堂址重创作单位:博恒中英学校一、填空题(本大题满分36分)本大题共有12题,要求直接填写结果,每题填对得3分,否则一律得0分.1.(3分)函数y=log2(x+2)的定义域是.2.(3分)方程2x=8的解是.3.(3分)抛物线y2=8x的准线方程是.4.(3分)函数y=2sinx的最小正周期是.5.(3分)已知向量,.若,则实数k=.6.(3分)函数y=4sinx+3cosx的最大值是.7.(3分)复数2+3i(i是虚数单位)的模是.8.(3分)在△ABC中,角A,B,C所对边长分别为a,b,c,若a=5,c=8,B=60°,则b=.9.(3分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与B1C所成角的大小为.10.(3分)从4名男同学和6名女同学中随机选取3人参加某社团活动,选出的3人中男女同学都有的概率为(结果用数值表示).11.(3分)若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n项和S n=.12.(3分)36的所有正约数之和可按如下方法得到:因为36=22×32,所以36的所有正约数之和为(1+3+32)+(2+2×3+2×32)+(22+22×3+22×32)=(1+2+22)(1+3+32)=91,参照上述方法,可求得2000的所有正约数之和为.二.选择题(本大题满分36分)本大题共有12题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的.考生必须把真确结论的代码写在题后的括号内,选对得3分,否则一律得0分.13.(3分)展开式为ad﹣bc的行列式是()A.B.C.D.14.(3分)设f﹣1(x)为函数f(x)=的反函数,下列结论正确的是()A.f﹣1(2)=2 B.f﹣1(2)=4 C.f﹣1(4)=2 D.f﹣1(4)=4 15.(3分)直线2x﹣3y+1=0的一个方向向量是()A.(2,﹣3)B.(2,3)C.(﹣3,2)D.(3,2)16.(3分)函数f(x)=的大致图象是()A.B.C.D.17.(3分)如果a<b<0,那么下列不等式成立的是()A.B.ab<b2C.﹣ab<﹣a2D.18.(3分)若复数z 1,z2满足z1=,则z1,z2在复数平面上对应的点Z1,Z2()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于直线y=x对称19.(3分)(1+x)10的二项展开式中的一项是()A.45x B.90x2C.120x3D.252x420.(3分)既是偶函数又在区间(0,π)上单调递减的函数是()A.y=sinx B.y=cosx C.y=sin2x D.y=cos2x21.(3分)若两个球的表面积之比为1:4,则这两个球的体积之比为()A.1:2 B.1:4 C.1:8 D.1:1622.(3分)设全集U=R,下列集合运算结果为R的是()A.Z∪∁U N B.N∩∁U N C.∁U(∁u∅) D.∁U{0}23.(3分)已知a,b,c∈R,“b2﹣4ac<0”是“函数f(x)=ax2+bx+c的图象恒在x轴上方”的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件24.(3分)已知A,B为平面内两个定点,过该平面内动点m作直线AB的垂线,垂足为N.若=λ•,其中λ为常数,则动点m的轨迹不可能是()A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线三、解答题(本大题满分78分)本大题共有7题,解答下列各题必须写出必要的步骤.25.(7分)如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=6,异面直线BC1与AA1所成角的大小为,求该三棱柱的体积.26.(7分)如图,某校有一块形如直角三角形ABC的空地,其中∠B为直角,AB长40米,BC长50米,现欲在此空地上建造一间健身房,其占地形状为矩形,且B为矩形的一个顶点,求该健身房的最大占地面积.27.(8分)已知数列{a n}的前n项和为S,数列{b n}满足b,求.28.(13分)已知椭圆C的两个焦点分别为F1(﹣1,0)、F2(1,0),短轴的两个端点分别为B1,B2(1)若△F1B1B2为等边三角形,求椭圆C的方程;(2)若椭圆C的短轴长为2,过点F2的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,且,求直线l的方程.29.(12分)已知抛物线C:y2=4x 的焦点为F.(1)点A,P满足.当点A在抛物线C上运动时,求动点P的轨迹方程;(2)在x轴上是否存在点Q,使得点Q关于直线y=2x的对称点在抛物线C上?如果存在,求所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.30.(13分)在平面直角坐标系xOy中,点A在y轴正半轴上,点P n在x轴上,其横坐标为x n,且{x n}是首项为1、公比为2的等比数列,记∠P n AP n+1=θn,n∈N*.(1)若,求点A的坐标;(2)若点A的坐标为(0,8),求θn的最大值及相应n的值.31.(18分)已知真命题:“函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形”的充要条件为“函数y=f(x+a)﹣b 是奇函数”.(1)将函数g(x)=x3﹣3x2的图象向左平移1个单位,再向上平移2个单位,求此时图象对应的函数解析式,并利用题设中的真命题求函数g(x)图象对称中心的坐标;(2)求函数h(x)=图象对称中心的坐标;(3)已知命题:“函数y=f(x)的图象关于某直线成轴对称图象”的充要条件为“存在实数a和b,使得函数y=f(x+a)﹣b 是偶函数”.判断该命题的真假.如果是真命题,请给予证明;如果是假命题,请说明理由,并类比题设的真命题对它进行修改,使之成为真命题(不必证明).参考答案与试题解析一、填空题(本大题满分36分)本大题共有12题,要求直接填写结果,每题填对得3分,否则一律得0分.1.(3分)函数y=log2(x+2)的定义域是(﹣2,+∞).【分析】要使函数有意义,只需令x+2>0即可.【解答】解:欲使函数有意义,须有x+2>0,解得x>﹣2,所以函数的定义域为(﹣2,+∞).故答案为:(﹣2,+∞).【点评】本题考查函数定义域的求法,属基础题.2.(3分)方程2x=8的解是3.【分析】由已知条件2x=8=23,可得x=3,由此可得此方程的解.【解答】解:由2x=8=23,可得x=3,即此方程的解为3,故答案为 3.【点评】本题主要考查指数方程的解法,属于基础题.3.(3分)抛物线y2=8x的准线方程是x=﹣2.【分析】根据抛物线方程的标准形式,可得抛物线以原点为顶点,开口向右,由2p=8算出=2,即可得到抛物线的准线方程.【解答】解:∵抛物线的方程为y2=8x∴抛物线以原点为顶点,开口向右.由2p=8,可得=2,可得抛物线的焦点为F(2,0),准线方程为x=﹣2故答案为:x=﹣2【点评】本题给出抛物线的标准方程,求抛物线的准线方程,着重考查了抛物线的标准方程与简单几何性质等知识,属于基础题.4.(3分)函数y=2sinx的最小正周期是2π.【分析】根据函数y=2sinωx的最小正周期是,运算可得结果.【解答】解:函数y=2sinx的最小正周期是==2π,故答案为 2π.【点评】本题主要考查三角函数的周期性及求法,属于基础题.5.(3分)已知向量,.若,则实数k=.【分析】根据向量平行的充要条件可得关于k的方程,解出即可.【解答】解:由,得1×(k﹣6)﹣9k=0,解得k=﹣,故答案为:.【点评】本题考查向量共线的充要条件,若,则⇔x1y2﹣x2y1=0.6.(3分)函数y=4sinx+3cosx的最大值是5.【分析】利用辅助角公式把所给的函数解析式化为y=5sin(x+∅),再根据正弦函数的值域,求得它的最大值.【解答】解:∵函数y=4sinx+3cosx=5(sinx+cosx)=5sin(x+∅),(其中,cos∅=,sin∅=)故函数的最大值为5,故答案为5.【点评】本题主要考查辅助角公式的应用,正弦函数的值域,属于中档题.7.(3分)复数2+3i(i是虚数单位)的模是.【分析】利用模长公式|z|=,代入计算即可得出复数2+3i(i是虚数单位)的模.【解答】解:∵复数2+3i,∴2+3i的模=.故答案为:.【点评】本题考查复数的概念及模长计算公式,是一道基础题.8.(3分)在△ABC中,角A,B,C所对边长分别为a,b,c,若a=5,c=8,B=60°,则b=7.【分析】根据余弦定理b2=a2+c2﹣2accosB,代入题中的数据得b2=25+64﹣2×5×8×cos60°=49,解之即可得到b=7.【解答】解:∵在△ABC中,a=5,c=8,B=60°,∴根据余弦定理,得b2=a2+c2﹣2accosB=25+64﹣2×5×8×cos60°=49解之得b=7(舍负)故答案为:7【点评】本题给出△ABC两条边长及其夹角大小,求第三边的长度.着重考查了利用余弦定理解三角形的知识,属于基础题.9.(3分)正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,异面直线A1B与B1C所成角的大小为60°.【分析】连接A1D,根据正方体的几何特征及异面直线夹角的定义,我们可得∠BA1D即为异面直线A1B与B1C所成的角,连接BD后,解三角形BA1D即可得到异面直线A1B与B1C所成的角.【解答】解:连接A1D,由正方体的几何特征可得:A1D∥B1C,则∠BA1D即为异面直线A1B与B1C所成的角,连接BD,易得:BD=A1D=A1B故∠BA1D=60°故答案为:60°【点评】本题考查的知识点是异面直线及其所成的角,其中根据正方体的几何特征及异面直线夹角的定义判断出∠BA1D即为异面直线A1B与B1C所成的角,是解答本题的关键.10.(3分)从4名男同学和6名女同学中随机选取3人参加某社团活动,选出的3人中男女同学都有的概率为(结果用数值表示).【分析】先求对立事件“选出的3人中只有男同学或只有女同学”的概率,然后根据对立事件的概率和为1可得答案.【解答】解:从10人中选出的3人中只有男同学或只有女同学的概率为:=,则选出的3人中男女同学都有的概率为:1﹣=.故答案为:.【点评】本题考查古典概型及其概率计算公式,属基础题.11.(3分)若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n项和S n=.【分析】设等差数列的前n项和S n=an2+bn,则由题意可得,解得a、b的值,即可求得数列的前n项和S n的解析式.【解答】解:设等差数列的前n项和S n=an2+bn,则由题意可得,解得,故数列的前n项和S n=,故答案为.【点评】本题主要考查等差数列的前n项和公式的结构特征,用待定系数法函数的解析式,属于基础题.12.(3分)36的所有正约数之和可按如下方法得到:因为36=22×32,所以36的所有正约数之和为(1+3+32)+(2+2×3+2×32)+(22+22×3+22×32)=(1+2+22)(1+3+32)=91,参照上述方法,可求得2000的所有正约数之和为4836.【分析】这是一个类比推理的问题,在类比推理中,参照上述方法,2000的所有正约数之和可按如下方法得到:因为2000=24×53,所以2000的所有正约数之和为(1+2+22+23+24)(1+5+52+53),即可得出答案.【解答】解:类比36的所有正约数之和的方法,有:2000的所有正约数之和可按如下方法得到:因为2000=24×53,所以2000的所有正约数之和为(1+2+22+23+24)(1+5+52+53)=4836.可求得2000的所有正约数之和为 4836.故答案为:4836.【点评】类比推理的一般步骤是:(1)找出两类事物之间的相似性或一致性;(2)用一类事物的性质去推测另一类事物的性质,得出一个明确的命题(猜想).二.选择题(本大题满分36分)本大题共有12题,每题都给出四个结论,其中有且只有一个结论是正确的.考生必须把真确结论的代码写在题后的括号内,选对得3分,否则一律得0分.13.(3分)展开式为ad﹣bc的行列式是()A.B.C.D.【分析】根据叫做二阶行列式,它的算法是:ad﹣bc,再根据所给的式子即可得出答案.【解答】解:根据叫做二阶行列式,它的算法是:ad﹣bc,由题意得,=ad﹣bc.故选:B.【点评】本题考查的是二阶行列式与逆矩阵,根据题意二阶行列式的意义得出所求代数式是解答此题的关键.14.(3分)设f﹣1(x)为函数f(x)=的反函数,下列结论正确的是()A.f﹣1(2)=2 B.f﹣1(2)=4 C.f﹣1(4)=2 D.f﹣1(4)=4【分析】本题的关键是求函数f(x)=的反函数,欲求原函数的反函数,即从原函数式f(x)=中反解出x,后再进行x,y互换,即得反函数的解析式.【解答】解:∵f﹣1(x)为函数f(x)=的反函数,∴f﹣1(x)=x2,(x≥0),∴f﹣1(2)=4,f﹣1(4)=16,故选:B.【点评】本题考查反函数的求法及不等关系,属于基础题目,要会求一些简单函数的反函数,掌握互为反函数的函数图象间的关系.15.(3分)直线2x﹣3y+1=0的一个方向向量是()A.(2,﹣3)B.(2,3)C.(﹣3,2)D.(3,2)【分析】题意可得首先求出直线的斜率为:k=,即可得到它的一个方向向量(1,k),再利用平面向量共线(平行)的坐标表示即可得出答案.【解答】解:由题意可得:直线2x﹣3y+1=0的斜率为k=,所以直线2x﹣3y+1=0的一个方向向量=(1,),或(3,2)故选:D.【点评】本题主要考查直线的方向向量,以及平面向量共线(平行)的坐标表示,是基础题.16.(3分)函数f(x)=的大致图象是()A.B.C.D.【分析】筛选法:利用幂函数的性质及函数的定义域进行筛选即可得到答案.【解答】解:因为﹣<0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递减,排除选项B、C;又f(x)的定义域为(0,+∞),故排除选项D,故选:A.【点评】本题考查幂函数的图象及性质,属基础题,筛选法是解决选择题的常用技巧,要掌握.17.(3分)如果a<b<0,那么下列不等式成立的是()A.B.ab<b2C.﹣ab<﹣a2D.【分析】由于a<b<0,不妨令a=﹣2,b=﹣1,代入各个选项检验,只有D正确,从而得出结论.【解答】解:由于a<b<0,不妨令a=﹣2,b=﹣1,可得=﹣1,∴,故A不正确.可得ab=2,b2=1,∴ab>b2,故B不正确.可得﹣ab=﹣2,﹣a2=﹣4,∴﹣ab>﹣a2,故C不正确.故选:D.【点评】本题主要考查不等式与不等关系,利用特殊值代入法比较几个式子在限定条件下的大小关系,是一种简单有效的方法,属于基础题.18.(3分)若复数z1,z2满足z1=,则z1,z2在复数平面上对应的点Z1,Z2()A.关于x轴对称B.关于y轴对称C.关于原点对称D.关于直线y=x对称【分析】由题意可得z1,z2的实部相等,虚部互为相反数,故z1,z2在复数平面上对应的点Z1,Z2关于x轴对称.【解答】解:若复数z 1,z2满足z1=,则z1,z2的实部相等,虚部互为相反数,故z1,z2在复数平面上对应的点Z1,Z2关于x轴对称,故选:A.【点评】本题主要考查共轭复数的定义,复数与复平面内对应点间的关系,属于基础题.19.(3分)(1+x)10的二项展开式中的一项是()A.45x B.90x2C.120x3D.252x4【分析】根据(1+x)10的二项展开式的通项公式为T r=•x r,即可得出结+1论.【解答】解:(1+x)10的二项展开式的通项公式为T r=•x r,故当r=3时,+1此项为120x3,故选:C.【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式展开式的通项公式,求展开式中的某一项,属于中档题.20.(3分)既是偶函数又在区间(0,π)上单调递减的函数是()A.y=sinx B.y=cosx C.y=sin2x D.y=cos2x【分析】根据函数的奇偶性排除A、C,再根据函数的单调性排除D,经检验B 中的函数满足条件,从而得出结论.【解答】解:由于函数y=sinx和 y=sin2x都是奇函数,故排除A、C.由于函数y=cosx是偶函数,周期等于2π,且在(0,π)上是减函数,故满足条件.由于函数y=cos2x是偶函数,周期等于π,在(0,)上是减函数,在(,π)上是增函数,故不满足条件.故选:B.【点评】本题主要考查余弦函数的奇偶性和单调性,属于中档题.21.(3分)若两个球的表面积之比为1:4,则这两个球的体积之比为()A.1:2 B.1:4 C.1:8 D.1:16【分析】设两个球的半径分别为r1、r2,根据球的表面积公式算出它们的表面积之比为=,解之得=,由此结合球的体积公式即可算出这两个球的体积之比.【解答】解:设两个球的半径分别为r1、r2,根据球的表面积公式,可得它们的表面积分别为S1=4,S2=4∵两个球的表面积之比为1:4,∴===,解之得=(舍负)因此,这两个球的体积之比为==()3=即两个球的体积之比为1:8故选:C.【点评】本题给出两个球的表面积之比,求它们的体积之比.着重考查了球的表面积公式和体积公式等知识,属于基础题.22.(3分)设全集U=R,下列集合运算结果为R的是()A.Z∪∁U N B.N∩∁U N C.∁U(∁u∅) D.∁U{0}【分析】根据题目中条件“全集U=R”,对各个选项一一进行集合的运算,即可得出答案.【解答】解:∵全集U=R,∴Z∪∁U N=R,N∩∁U N=∅,∁U(∁u∅)=∅,∁U{0}={x∈R|x≠0}.故选:A.【点评】本题主要考查了交、并、补集的混合运算,属于基础题.23.(3分)已知a,b,c∈R,“b2﹣4ac<0”是“函数f(x)=ax2+bx+c的图象恒在x轴上方”的()A.充分非必要条件B.必要非充分条件C.充要条件D.既非充分又非必要条件【分析】根据充要条件的定义可知,只要看“b2﹣4ac<0”与“函数f(x)=ax2+bx+c的图象恒在x轴上方”能否相互推出即可.【解答】解:若a≠0,欲保证函数f(x)=ax2+bx+c的图象恒在x轴上方,则必须保证抛物线开口向上,且与x轴无交点;则a>0且△=b2﹣4ac<0.但是,若a=0时,如果b=0,c>0,则函数f(x)=ax2+bx+c=c的图象恒在x轴上方,不能得到△=b2﹣4ac<0;反之,“b2﹣4ac<0”并不能得到“函数f(x)=ax2+bx+c的图象恒在x轴上方”,如a<0时.从而,“b2﹣4ac<0”是“函数f(x)=ax2+bx+c的图象恒在x轴上方”的既非充分又非必要条件.故选:D.【点评】本题考查的是必要条件、充分条件与充要条件的判断,二次函数的性质,难度一般.学生要熟记二次函数的性质方能得心应手的解题.24.(3分)已知A,B为平面内两个定点,过该平面内动点m作直线AB的垂线,垂足为N.若=λ•,其中λ为常数,则动点m的轨迹不可能是()A.圆B.椭圆C.双曲线D.抛物线【分析】建立直角坐标系,设出A、B坐标,以及M坐标,通过已知条件求出M的方程,然后判断选项.【解答】解:以AB所在直线为x轴,AB中垂线为y轴,建立坐标系,设M(x,y),A(﹣a,0)、B(a,0);因为=λ•,所以y2=λ(x+a)(a﹣x),即λx2+y2=λa2,当λ=1时,轨迹是圆.当λ>0且λ≠1时,是椭圆的轨迹方程;当λ<0时,是双曲线的轨迹方程.当λ=0时,是直线的轨迹方程;综上,方程不表示抛物线的方程.故选:D.【点评】本题考查曲线轨迹方程的求法,轨迹方程与轨迹的对应关系,考查分类讨论思想、分析问题解决问题的能力以及计算能力.三、解答题(本大题满分78分)本大题共有7题,解答下列各题必须写出必要的步骤.25.(7分)如图,在正三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1=6,异面直线BC1与AA1所成角的大小为,求该三棱柱的体积.【分析】因为CC1∥AA1.根据异面直线所成角的定义得∠BC1C为异面直线BC1与AA1所成的角,从而∠BC1C=.在Rt△BC1C中,求得BC,从而求出S△ABC,最后利用柱体的体积公式即可求出该三棱柱的体积.【解答】解:因为 CC1∥AA1.所以∠BC1C为异面直线BC1与AA1所成的角,即∠BC1C=.在Rt△BC1C中,BC=CC1tan∠BC1C=6×=2,==3,从而S△ABC因此该三棱柱的体积为V=S×AA1=3×6=18.△ABC【点评】本题考查三棱柱体积的计算,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.26.(7分)如图,某校有一块形如直角三角形ABC的空地,其中∠B为直角,AB长40米,BC长50米,现欲在此空地上建造一间健身房,其占地形状为矩形,且B为矩形的一个顶点,求该健身房的最大占地面积.【分析】设出矩形的边FP的边长,利用三角形相似求出矩形的宽,表示出矩形面积,利用二次函数的最值求解即可.【解答】解:如图,设矩形为EBFP,FP长为x米,其中0<x<40,健身房占地面积为y平方米.因为△CFP∽△CBA,以,,求得BF=50﹣,从而y=BF•FP=(50﹣)•x=﹣=﹣≤500.当且仅当x=20时,等号成立.答:该健身房的最大占地面积为500平方米.【点评】本题考查函数的实际应用,表示出函数的表达式是解题的关键,考查分析问题解决问题的能力.27.(8分)已知数列{a n}的前n项和为S,数列{b n}满足b,求.【分析】先由S n求出a n,进而得到b n,由b n的表达式可判断数列{b n}是无穷等比数列,从而可得答案.【解答】解:当n≥2时,=﹣2n+2,且a1=S1=0,所以a n=﹣2n+2.因为=,所以数列{b n}是首项为1、公比为的无穷等比数列.故==.【点评】本题考查数列的极限、等差数列的前n项和,解答本题的关键是根据S n与a n的关系求出a n.28.(13分)已知椭圆C的两个焦点分别为F1(﹣1,0)、F2(1,0),短轴的两个端点分别为B1,B2(1)若△F1B1B2为等边三角形,求椭圆C的方程;(2)若椭圆C的短轴长为2,过点F2的直线l与椭圆C相交于P,Q两点,且,求直线l的方程.【分析】(1)由△F1B1B2为等边三角形可得a=2b,又c=1,集合a2=b2+c2可求a2,b2,则椭圆C的方程可求;(2)由给出的椭圆C的短轴长为2,结合c=1求出椭圆方程,分过点F2的直线l的斜率存在和不存在讨论,当斜率存在时,把直线方程和椭圆方程联立,由根与系数关系写出两个交点的横坐标的和,把转化为数量积等于0,代入坐标后可求直线的斜率,则直线l的方程可求.【解答】解:(1)设椭圆C的方程为.根据题意知,解得,故椭圆C的方程为.(2)由2b=2,得b=1,所以a2=b2+c2=2,得椭圆C的方程为.当直线l的斜率不存在时,其方程为x=1,不符合题意;当直线l的斜率存在时,设直线l的方程为y=k(x﹣1).由,得(2k2+1)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0.设P(x1,y1),Q(x2,y2),则,因为,所以,即===,解得,即k=.故直线l的方程为或.【点评】本题考查了椭圆的标准方程,考查了数量积的坐标运算,考查了直线和圆锥曲线的关系,考查了分类讨论的数学思想方法和数学转化思想方法,训练了根与系数关系,属有一定难度题目.29.(12分)已知抛物线C:y2=4x 的焦点为F.(1)点A,P满足.当点A在抛物线C上运动时,求动点P的轨迹方程;(2)在x轴上是否存在点Q,使得点Q关于直线y=2x的对称点在抛物线C 上?如果存在,求所有满足条件的点Q的坐标;如果不存在,请说明理由.【分析】(1)设出动点P和A的坐标,求出抛物线焦点F的坐标,由得出P点和A点的关系,由代入法求动点P的轨迹方程;(2)设出点Q的坐标,在设出其关于直线y=2x的对称点Q′的坐标,由斜率关系及中点在y=2x上得到两对称点坐标之间的关系,再由点Q′在抛物线上,把其坐标代入抛物线方程即可求得Q点的坐标.【解答】解:(1)设动点P的坐标为(x,y),点A的坐标为(x A,y A),则,因为F的坐标为(1,0),所以,由,得(x﹣x A,y﹣y A)=﹣2(x A﹣1,y A).即,解得代入y2=4x,得到动点P的轨迹方程为y2=8﹣4x.(2)设点Q的坐标为(t,0).点Q关于直线y=2x的对称点为Q′(x,y),则,解得.若Q′在C上,将Q′的坐标代入y2=4x,得4t2+15t=0,即t=0或.所以存在满足题意的点Q,其坐标为(0,0)和().【点评】本题考查了轨迹方程,考查了直线和圆锥曲线间的关系,考查了代入法求曲线方程,考查了存在性问题的求解方法,属中档题.31.(18分)已知真命题:“函数y=f(x)的图象关于点P(a,b)成中心对称图形”的充要条件为“函数y=f(x+a)﹣b 是奇函数”.(1)将函数g(x)=x3﹣3x2的图象向左平移1个单位,再向上平移2个单位,求此时图象对应的函数解析式,并利用题设中的真命题求函数g(x)图象对称中心的坐标;(2)求函数h(x)=图象对称中心的坐标;(3)已知命题:“函数y=f(x)的图象关于某直线成轴对称图象”的充要条件为“存在实数a和b,使得函数y=f(x+a)﹣b 是偶函数”.判断该命题的真假.如果是真命题,请给予证明;如果是假命题,请说明理由,并类比题设的真命题对它进行修改,使之成为真命题(不必证明).【分析】(1)先写出平移后图象对应的函数解析式为y=(x+1)3﹣3(x+1)2+2,整理得y=x3﹣3x,由于函数y=x3﹣3x是奇函数,利用题设真命题知,函数g(x)图象对称中心.(2)设h(x)=的对称中心为P(a,b),由题设知函数h(x+a)﹣b是奇函数,从而求出a,b的值,即可得出图象对称中心的坐标.(3)此命题是假命题.举反例说明:函数f(x)=x的图象关于直线y=﹣x成轴对称图象,但是对任意实数a和b,函数y=f(x+a)﹣b,即y=x+a﹣b总不是偶函数.修改后的真命题:“函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图象”的充要条件是“函数y=f(x+a)是偶函数”.【解答】解:(1)平移后图象对应的函数解析式为y=(x+1)3﹣3(x+1)2+2,整理得y=x3﹣3x,由于函数y=x3﹣3x是奇函数,由题设真命题知,函数g(x)图象对称中心的坐标是(1,﹣2).(2)设h(x)=的对称中心为P(a,b),由题设知函数h(x+a)﹣b是奇函数.设f(x)=h(x+a)﹣b,则f(x)=﹣b,即f(x)=.由不等式的解集关于原点对称,则﹣a+(4﹣a)=0,得a=2.此时f(x)=﹣b,x∈(﹣2,2).任取x∈(﹣2,2),由f(﹣x)+f(x)=0,得b=1,所以函数h(x)=图象对称中心的坐标是(2,1).(3)此命题是假命题.举反例说明:函数f(x)=x的图象关于直线y=﹣x成轴对称图象,但是对任意实数a和b,函数y=f(x+a)﹣b,即y=x+a﹣b总不是偶函数.修改后的真命题:“函数y=f(x)的图象关于直线x=a成轴对称图象”的充要条件是“函数y=f(x+a)是偶函数”.【点评】本小题主要考查命题的真假判断与应用,考查函数单调性的应用、函数奇偶性的应用、函数的对称性等基础知识,考查运算求解能力,考查化归与转化思想.属于中档题.30.(13分)在平面直角坐标系xOy中,点A在y轴正半轴上,点P n在x轴上,其横坐标为x n,且{x n}是首项为1、公比为2的等比数列,记∠P n AP n+1=θn,n∈N*.(1)若,求点A的坐标;(2)若点A的坐标为(0,8),求θn的最大值及相应n的值.【分析】(1)利用{x n}是首项为1、公比为2的等比数列,确定通项,利用差角的正切公式,建立方程,即可求得A的坐标;(2)表示出tanθn=tan(∠OAP n+1﹣∠OAP n),利用基本不等式,结合正切函数的单调性,即可求得结论.【解答】解:(1)设A(0,t)(t>0),根据题意,x n=2n﹣1.由,知,而tanθ3=tan(∠OAP4﹣∠OAP3)==,所以,解得t=4或t=8.故点A的坐标为(0,4)或(0,8).(2)由题意,点P n的坐标为(2n﹣1,0),tan∠OAP n=.∴tanθn=tan(∠OAP n+1﹣∠OAP n)==.因为≥,所以tanθn≤=,当且仅当,即n=4时等号成立.∵0<θn<,y=tanx在(0,)上为增函数,∴当n=4时,θn最大,其最大值为.【点评】本题考查等比数列,考查差角的正切函数,考查基本不等式的运用,正确运用差角的正切公式是关键.创作人:百里公地创作日期:202X.04.01审核人:北堂址重创作单位:博恒中英学校。
2020年高考数学(理)总复习:等差数列与等比数列(解析版)

2020年高考数学(理)总复习:等差数列与等比数列题型一 等差、等比数列的基本运算 【题型要点】方程思想在等差(比)数列的基本运算中的运用等差(比)数列的通项公式、求和公式中一共包含a 1、d (或q )、n 、a n 与S n 这五个量,如果已知其中的三个,就可以求其余的两个.其中a 1和d (或q )是两个基本量,所以等差数列与等比数列的基本运算问题一般先设出这两个基本量,然后根据通项公式,求和公式构建这两者的方程组,通过解方程组求其值,这也是方程思想在数列问题中的体现.【例1】等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 2a 5=2a 3,且a 4与2a 7的等差中项为54,则S 5等于( )A .29B .31C .33D .36【解析】 法一:设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 1qa 1q 4=2a 1q 2a 1q 3+2a 1q 6=2×54,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =12a 1=16,所以S 5=a 1(1-q 5)1-q=31,故选B.法二:由a 2a 5=2a 3,得a 4=2.又a 4+2a 7=52,所以a 7=14,所以q =12,所以a 1=16,所以S 5=a 2(1-q 5)1-q=31,故选B.【答案】 B【例2】.{}a n 是公差不为0的等差数列,满足a 24+a 25=a 26+a 27,则该数列的前10项和S 10等于( )A .-10B .-5C .0D .5【解析】 由题意,得a 24-a 27=a 26-a 25,即()a 4-a 7()a 4+a 7=()a 6-a 5()a 6+a 5,即-3d ()a 4+a 7=d ()a 6+a 5,又因为d ≠0,所以a 4+a 7=a 6+a 5=0,则该数列的前10项和S 10=10(a 1+a 10)2=5()a 6+a 5=0.故选C.【答案】 C【例3】.已知递增数列{a n }对任意n ∈N *均满足a n ∈N *,aa n =3n ,记b n =a 2·3n -1(n ∈N *),则数列{b n }的前n 项和等于( )A .2n +nB .2n +1-1 C.3n +1-3n 2D.3n +1-32【解析】 因为aa n =3n ,所以a 1≤3,若a 1=1,那么a 1=aa 1=3×1=3≠1矛盾,若a 1=2,那么a 2=aa 1=3×1=3成立,若a 1=3,那么a 3=aa 1=3×1=3=a 1矛盾,所以a 2=b 1=2,当aa an =3a n =a 3n ,所以b n =a 2·3n -1=a 3·2·3n -2=3a 2·3n -2=3b n -1,即b n b n -1=3,数列{b n }是首项为2,公比为3的等比数列,所以前n 项和为b 1(1-q n )1-q =3(1-33)1-3=3n +1-32,故选D.【答案】 D题组训练一 等差、等比数列的基本运算1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 3+a 5=4,S 15=60则a 20等于( ) A .4 B .6 C .10 D .12 【解析】 等差数列{a n }的前n 项和为S n , ∈a 3+a 5=4,S 15=60,∈⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d +a 1+4d =415a 1+15×142d =60, 解得a 1=12,d =12,∈a 20=a 1+19d =12+19×12=10.故选C.【答案】 C2.在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=36,则a 6等于( ) A .8 B .6 C .4D .3【解析】 由等差数列的性质可知,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 8+a 10)=2×3a 3+3×2a 9=6(a 3+a 9)=6×2a 6=12a 6=36,∈a 6=3.故选D.【答案】 D3.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1+a 3=30,S 4=120,设b n =1+log 3a n ,那么数列{b n }的前15项和为( )A .152B .135C .80D .16【解析】 设等比数列{a n }的公比为q ,由a 1+a 3=30,a 2+a 4=S 4-(a 1+a 3)=90,所以公比q =a 2+a 4a 1+a 3=3,首项a 1=301+q 2=3,所以a n =3n ,b n =1+log 33n =1+n ,则数列{b n }是等差数列,前15项的和为15×(2+16)2=135,故选B. 【答案】 B题型二 等差、等比数列的性质及应用 【题型要点】(1)解决此类问题的关键是抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解.(2)等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识地去应用.但在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.【例4】已知数列{a n },{b n }满足b n =log 2a n ,n ∈N *,其中{b n }是等差数列,且a 8·a 2 008=14,则b 1+b 2+b 3+…+b 2 015等于( ) A .log 22 015B .2 015C .-2 015D .1 008【解析】 ∈数列{a n },{b n }满足b n =log 2a n ,n ∈N *,其中{b n }是等差数列,∈数列{a n }是等比数列,由a 8·a 2 008=14,可得a 21 008=14,即a 1 008=12,∈a 1·a 2 015=a 2·a 2 014=…=a 1 007·a 1009=a 21 008=14,∈b 1+b 2+b 3+…+b 2 015=log 2(a 1·a 2·…·a 2 015)=log 2201521⎪⎭⎫ ⎝⎛=-2 015.【答案】C2.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 4=10,S 12=130,则S 8等于( ) A .-30 B .40 C .40或-30D .40或-50【解析】 ∈数列{a n }为等比数列且数列{a n }的前n 项和为S n ,∈S 4,S 8-S 4,S 12-S 8也构成等比数列.∈(S 8-S 4)2=S 4·(S 12-S 8),∈S 4=10,S 12=130,各项均为正数的等比数列{a n }, ∈(S 8-10)2=10·(130-S 8),∈S 8=40.故选B. 【答案】 B3.等比数列{a n }的首项为32,公比为-12,前n 项和为S n ,则当n ∈N *时,S n -1S n的最大值与最小值之和为( )A .-23B .-712C.14D.56【解析】 依题意得,S n =⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-21121123n=1-n⎪⎭⎫⎝⎛-21.当n 为奇数时,S n =1+12n 随着n 的增大而减小,1<S n =1+12n ≤S 1=32,S n-1S n 随着S n 的增大而增大,0<S n -1S n ≤56;当n 为偶数时,S n =1-12n 随着n 的增大而增大,34=S 2≤S n =1-12n <1,S n -1S n 随着S n 的增大而增大,-712≤S n -1S n <0.因此S n -1S n 的最大值与最小值分别为56、-712,其最大值与最小值之和为56-712=312=14,选C.【答案】 C题组训练二 等差、等比数列的性质及应用1.在等比数列{a n }中,a 3,a 15是方程x 2-7x +12=0的两根,则a 1a 17a 9的值为( )A .2 3B .4C .±2 2D .±4【解析】 ∈a 3,a 15是方程x 2-7x +12=0的两根,∈a 3a 15=12,a 3+a 15=7,∈{a n }为等比数列,又a 3,a 9,a 15同号,∈a 9>0,∈a 9=a 3a 15=23,∈a 1a 17a 9=a 29a 9=a 9=2 3.故选A.【答案】 A2.设公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,-217<d <-19,则当S n 取最大值时n 的值为________.【解析】 因为等差数列{a n }的公差d 为负值,所以{a n }是递减数列.又a 1=1,所以由a n =a 1+(n -1)d >0得n <d -a 1d ,即n <1-1d ,因为-217<d <-19,所以192<1-1d <10,所以n ≤9,即当n ≤9时,a n >0,当n ≥10时,a n <0.所以当S n 取得最大值时n 的值为9.【答案】 93.若{a n }是等差数列,首项a 1>0,a 2 016+a 2 017>0,a 2 016·a 2 017<0,则使前n 项和S n>0成立的最大正整数n 是( )A .2 016B .2 017C .4 032D .4 033【解析】 因为a 1>0,a 2 016+a 2 017>0,a 2 016·a 2 017<0,所以d <0,a 2 016>0,a 2 017<0,所以S 4 032=4 032(a 1+a 4 032)2=4 032(a 2 016+a 2 017)2>0,S 4 033=4 033(a 1+a 4 033)2=4 033a 2017<0,所以使前n 项和S n >0成立的最大正整数n 是4 032,故选C.【答案】 C题型三 等差、等比数列的综合问题 【题型要点】关于等差、等比数列的综合问题多属于两者运算的综合题以及相互之间的转化,关键是求出两个数列的基本量:首项和公差(或公比),灵活运用性质转化条件,简化运算,准确记忆相关的公式是解决此类问题的关键.【例3】已知等差数列{a n }的公差为-1,且a 2+a 7+a 12=-6. (1)求数列{a n }的通项公式a n 与前n 项和S n ;(2)将数列{a n }的前4项抽去其中一项后,剩下三项按原来顺序恰为等比数列{b n }的前3项,记{b n }的前n 项和为T n ,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *,总有S n <T m +λ恒成立,求实数λ的取值范围.【解析】 (1)由a 2+a 7+a 12=-6,得a 7=-2,∈a 1=4, ∈a n =5-n ,从而S n =n (9-n )2.(2)由题意知b 1=4,b 2=2,b 3=1,设等比数列{b n }的公比为q ,则q =b 2b 1=12,∈T m =2112114-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-m =8⎪⎭⎫ ⎝⎛-m )21(1, ∈m⎪⎭⎫⎝⎛21随m 增加而递减, ∈{T m }为递增数列,得4≤T m <8. 又S n =n (9-n )2=-12(n 2-9n )=-12⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛-481292n ,故(S n )max =S 4=S 5=10,若存在m ∈N *,使对任意n ∈N *总有S n <T m +λ, 则10<8+λ,得λ>2.即实数λ的取值范围为(2,+∞). 题组训练三 等差、等比数列的综合问题已知数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n +1=n⎪⎭⎫ ⎝⎛21,记T 2n 为{a n }的前2n 项的和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *.(1)判断数列{b n }是否为等比数列,并求出b n ; (2)求T 2n .【解析】 (1)∈a n ·a n +1=n⎪⎭⎫⎝⎛21,∈a n +1·a n +2=121+⎪⎭⎫⎝⎛n ,∈a n +2a n =12,即a n +2=12a n .∈b n =a 2n +a 2n -1,∈b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12所以{b n }是公比为12的等比数列.∈a 1=1,a 1·a 2=12,∈a 2=12∈b 1=a 1+a 2=32.∈b n =32×121-⎪⎭⎫⎝⎛n =32n . (2)由(1)可知a n +2=12a n ,所以a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,以12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,以12为公比的等比数列. ∈T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=[]21121121211211-⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⎪⎭⎫⎝⎛-nn =3-32n .题型四 数列与其他知识的交汇 【题型要点】数列在中学教材中既有相对独立性,又有较强的综合性,很多数列问题一般转化,特殊数列求解,一些题目常与函数、向量、三角函数、解析几何等知识交汇结合,考查数列的基本运算与应用.【例4】 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若OB →=a 1OA →+a 2 016OC →,且A ,B ,C 三点共线(该直线不过点O ),则S 2 016等于( )A .1 007B .1 008C .2 015D .2 016 【解析】 ∈A 、B 、C 三点共线∈AB →=λAC →∈OB →-OA →=λ(OC →-OA →),OB →=(1-λ)OA →+λOC → 又∈OB →=a 1·OA →+a 2 016OC →,∈a 1=1-λ,a 2 016=λ ∈a 1+a 2 016=1∈S 2 016=2 016(a 1+a 2 016)2=1 008,∈选B.【答案】 B题组训练四 数列与其他知识的交汇1.在由正数组成的等比数列{a n }中,若a 3a 4a 5=3π,则sin(log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7)的值为( )A.12B.32C .1D .-32【解析】 因为a 3a 4a 5=3π=a 34,所以a 4=3π3,即log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7=log 3(a 1a 2…a 7)=log 3a 74=7log 33π3=7π3,所以sin(log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a 7)=32. 【答案】 B2.已知各项都为正数的等比数列{a n }满足a 7=a 6+2a 5,存在两项a m ,a n 使得 a m ·a n =4a 1,则1m +4n的最小值为( )A.32B.53C.256D.43【解析】 由a 7=a 6+2a 5,得a 1q 6=a 1q 5+2a 1q 4,整理得q 2-q -2=0,解得q =2或q=-1(不合题意,舍去),又由a m ·a n =4a 1,得a m a n =16a 21,即a 212m+n -2=16a 21,即有m +n-2=4,亦即m +n =6,那么1m +4n =16(m +n )⎪⎭⎫⎝⎛+n m 41=16⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅≥⎪⎭⎫ ⎝⎛++5426154m n n m m n n m =32,当且仅当4m n =n m ,即n =2m =4时取得最小值32.【答案】 A3.艾萨克·牛顿(1643年1月4日-1727年3月31日)英国皇家学会会长,英国著名物理学家,同时在数学上也有许多杰出贡献,牛顿用“作切线”的方法求函数f (x )的零点时给出一个数列{}x n 满足x n +1=x n -f (x n )f ′(x n ),我们把该数列称为牛顿数列.如果函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)有两个零点1,2,数列{}x n 为牛顿数列,设a n =ln x n -2x n -1,已知a 1=2,x n >2,则{}a n 的通项公式a n =________.【解析】 ∈ 函数f (x )=ax 2+bx +c (a >0)有两个零点1,2,∈⎩⎪⎨⎪⎧ a +b +c =0,4a +2b +c =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2a ,b =-3a . ∈f (x )=ax 2-3ax +2a ,则f ′(x )=2ax -3a .则x n +1=x n -ax 2n -3ax n +2a 2ax n -3a =x n -x 2n -3x n +22x n -3=x 2n -22x n -3,∈x n +1-2x n +1-1=x 2n -22x n-3-2x 2n -22x n -3-1=x 2n -2-2(2x n -3)x 2n -2-(2x n -3)=212⎪⎪⎭⎫⎝⎛--n n x x , 则数列a n 是以2为公比的等比数列,又∈a 1=2 ,∈ 数列{}a n 是以2为首项,以2为公比的等比数列,则a n=2·2n-1=2n.【答案】2n【专题训练】一、选择题1.等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,则数列{lg a n}的前10项和等于()A.2B.lg 50C.10D.5【解析】∈等比数列{a n}中,a4=2,a7=5,∈a1a10=a2a9=…=a4a7=10,∈数列{lg a n}的前10项和S=lg a1+lg a2+…+lg a10=lg a1a2…a10=lg 105=5,故选D【答案】D2.在正项等比数列{a n}中,已知a3a5=64,则a1+a7的最小值为()A.64 B.32C.16 D.8【解析】在正项等比数列{a n}中,∈a3a5=64,∈a3a5=a1a7=64,∈a1+a7≥2a1a7=264=2×8=16,当且仅当a1=a7=8时取等号,∈a1+a7的最小值为16,故选C.【答案】C3.一个等比数列的前三项的积为2,最后三项的积为4,且所有项的积为64,则该数列的项数是()A.13 B.12C.11 D.10【解析】设等比数列为{a n},其前n项积为T n,由已知得a1a2a3=2,a n a n-1a n-2=4,可得(a1a n)3=2×4,a1a n=2,∈T n=a1a2…a n,∈T2n=(a1a2…a n)2=(a1a n)(a2a n-1)…(a n a1)=(a1a n)n =2n=642=212,∈n=12.【答案】 B4.在数列{a n }中,若a 1=2,且对任意正整数m ,k ,总有a m +k =a m +a k ,则{a n }的前n 项和S n 等于( )A .n (3n -1)B.n (n +3)2C .n (n +1)D.n (3n +1)2【解析】 依题意得a n +1=a n +a 1,即有a n +1-a n =a 1=2,所以数列{a n }是以2为首项,2为公差的等差数列,a n =2+2(n -1)=2n ,S n =n (2+2n )2=n (n +1),选C.【答案】 C5.记S n 为正项等比数列{a n }的前n 项和,若S 12-S 6S 6-7·S 6-S 3S 3-8=0,且正整数m ,n满足a 1a m a 2n =2a 35,则1m +8n的最小值是( ) A.157 B.95 C.53D.75【解析】 ∈{a n }是等比数列,设{a n }的公比为q , ∈S 12-S 6S 6=q 6,S 6-S 3S 3=q 3,∈q 6-7q 3-8=0,解得q =2(负值舍去).又a 1a m a 2n =2a 35,∈a 31·2m +2n -2=2(a 124)3=a 31213,∈m +2n =15,∈1m +8n =115⎪⎭⎫⎝⎛+n m 81(m +2n )=17+2n m +8m n 15≥17+22n m ×8m n 15=53,当且仅当2n m =8mn,即m =3,n =6时等号成立,∈1m +8n 的最小值是53,故选C. 【答案】 C6.数列{}a n 是以a 为首项,b 为公比的等比数列,数列{}b n 满足b n =1+a 1+a 2+…+a n (n =1,2,…),数列{}c n 满足c n =2+b 1+b 2+…+b n (n =1,2,…),若{}c n 为等比数列,则a +b 等于( )A. 2 B .3 C. 5D .6【解析】 由题意知,当b =1时,{c n }不是等比数列,所以b ≠1.由a n =ab n -1,则b n =1+a (1-b n )1-b =1+a 1-b -ab n 1-b ,得c n =2+nb a ⎪⎭⎫ ⎝⎛-+11-a 1-b ·b (1-b n )1-b =2-ab (1-b )2+1-b +a 1-b n +abn +1(1-b )2,要使{}c n为等比数列,必有⎩⎪⎨⎪⎧2-ab(1-b )2=0,1-b +a1-b =0,得⎩⎪⎨⎪⎧a =1,b =2,a +b =3,故选B.【答案】 B 二、填空题7.数列{a n }的通项a n =n 2·⎪⎭⎫ ⎝⎛-3sin 3cos22ππn n ,其前n 项和为S n ,则S 30=________. 【解析】 由题意可知,a n =n 2·cos 2n π3,若n =3k -2,则a n =(3k -2)2·⎪⎭⎫⎝⎛-21=-9k 2+12k -42(k ∈N *);若n =3k -1,则a n =(3k -1)2·⎪⎭⎫ ⎝⎛-21=-9k 2+6k -12(k ∈N *);若n =3k ,则a n =(3k )2·1=9k 2(k ∈N *),∈a 3k -2+a 3k -1+a 3k =9k -52,k ∈N *,∈S 30=9-52+90-522×10=470.【答案】 4708.已知数列{a n }满足a 1=2,且a n =2na n -1a n -1+n -1(n ≥2,n ∈N *),则a n =________.【解析】 由a n =2na n -1a n -1+n -1,得n a n =n -12a n -1+12,于是n a n -1=12⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---111n a n (n ≥2,n ∈N *). 又1a 1-1=-12,∈数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-1nan 是以-12为首项,12为公比的等比数列,故n a n -1=-12n ,∈a n =n ·2n2n -1(n ∈N *).【答案】 n ·2n2n -19.在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述:今有良马与驽马发长安至齐,齐去长安一千一百二十五里,良马初日行一百零三里,日增一十三里;驽马初日行九十七里,日减半里;良马先至齐,复还迎驽马,二马相逢.问:几日相逢?( )A .8日B .9日C .12日D .16日【解析】由题可知,良马每日行程a n 构成一个首项为103,公差13的等差数列,驽马每日行程b n 构成一个首项为97,公差为-0.5的等差数列,则a n =103+13(n -1)=13n +90,b n =97-0.5(n -1)=97.5-0.5n ,则数列{a n }与数列{b n }的前n 项和为1125×2=2250,又∈数列{a n }的前n 项和为n 2×(103+13n +90),数列{b n }的前n 项和为n 2×(97+97.5-0.5n ),n 2(103+3n +90)+n2(97+97.5-0.5n )=2250,整理得:25n 2+775n -9 000=0,即n 2+31n -360=0,解得:n =9或n =-40(舍),即九日相逢.故选B.【答案】B10.数列{log k a n }是首项为4,公差为2的等差数列,其中k >0,且k ≠1.设c n =a n lg a n ,若{c n }中的每一项恒小于它后面的项,则实数k 的取值范围为________.【解析】 由题意得log k a n =2n +2,则a n =k2n +2,∈a n +1a n =k 2(n +1)+2k2n +2=k 2,即数列{a n }是以k 4为首项,k 2为公比的等比数列,c n =a n lg a n =(2n +2)·k 2n +2lg k ,要使c n <c n +1对一切n ∈N *恒成立,即(n +1)lg k <(n +2)·k 2·lg k 对一切n ∈N *恒成立;当k >1时,lg k >0,n +1<(n +2)k 2对一切n ∈N *恒成立;当0<k <1时,lg k <0,n +1>(n +2)k 2对一切n ∈N *恒成立,只需k 2<⎪⎭⎫ ⎝⎛++21n n min .∈n +1n +2=1-1n +2单调递增,∈当n =1时,n +1n +2取得最小值,即⎪⎭⎫⎝⎛++21n n min =23,∈k 2<23,且0<k <1,∈0<k <63.综上,k ∈⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛36,0∈(1,+∞).【答案】 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛36,0∈(1,+∞) 三、解答题11.已知数列{}a n 的前n 项和为S n ,且S n =2a n -3n (n ∈N *). (1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)是否存在常数λ,使得数列{a n +λ}为等比数列?若存在,求出λ的值和通项公式a n ;若不存在,请说明理由.【解】 (1)当n =1时,由S 1=2a 1-3×1,得a 1=3; 当n =2时,由S 2=2a 2-3×2,可得a 2=9; 当n =3时,由S 3=2a 3-3×3,得a 3=21.(2)令(a 2+λ)2=(a 1+λ)·(a 3+λ),即(9+λ)2=(3+λ)·(21+λ),解得λ=3. 由S n =2a n -3n 及S n +1=2a n +1-3(n +1),两式相减,得a n +1=2a n +3.由以上结论得a n +1+3=(2a n +3)+3=2(a n +3),所以数列{a n +3}是首项为6,公比为2的等比数列,因此存在λ=3,使得数列{a n +3}为等比数列,所以a n +3=(a 1+3)×2n -1,a n =3(2n -1)(n ∈N *).12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n -1=3(a n -1),n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足a n +1=⎪⎭⎫⎝⎛23a n ·b n ,若b n ≤t 对于任意正整数n 都成立,求实数t 的取值范围.【解】 (1)由已知得S n =3a n -2,令n =1,得a 1=1,又a n +1=S n +1-S n =3a n +1-3a n ∈a n+1=32a n ,所以数列{a n }是以1为首项,32为公比的等比数列,所以a n =123-⎪⎭⎫⎝⎛n .(2)由a n +1=⎪⎭⎫ ⎝⎛23a n ·b n ,得b n =1a n log 32a n +1=(23)n -1log 32(32)n =n ·123-⎪⎭⎫⎝⎛n ,所以b n +1-b n =(n +1)·n ⎪⎭⎫ ⎝⎛32-n ·132-⎪⎭⎫⎝⎛n =2n -13n (2-n ),所以(b n )max =b 2=b 3=43,所以t ≥43.。
高考复习—高考数学专项练习与试卷:高考大题专项(五) 圆锥曲线的综合问题

高考大题专项(五) 圆锥曲线的综合问题突破1 圆锥曲线中的最大(小)值、范围问题1.(2020河南郑州模拟)已知椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)上的点到右焦点F (c ,0)的最大距离是√2+1,且1,√2a ,4c 成等比数列. (1)求椭圆的方程;(2)过点F 且与x 轴不垂直的直线l 与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线交x 轴于点M (m ,0),求实数m 的取值范围.2.(2020湖南湘潭一模)已知F (√3,0)为椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的一个焦点,点M (√3,12)在椭圆C 上.(1)求椭圆C 的方程;(2)若直线l 与椭圆C 分别相交于A ,B 两点,且k OA +k OB =-12(O 为坐标原点),求直线l 的斜率的取值范围.3.已知椭圆E 的中心在原点,焦点F 1,F 2在y 轴上,离心率等于2√23,P 是椭圆E 上的点.以线段PF 1为直径的圆经过F 2,且9PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1. (1)求椭圆E 的方程;(2)作直线l 与椭圆E 交于两个不同的点M ,N.如果线段MN 被直线2x+1=0平分,求直线l 的倾斜角的取值范围.4.(2020宁夏银川模拟)如图,椭圆x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1(-1,0),F 2(1,0),直线l :x=a 2交x 轴于点A ,且AF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2AF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ .(1)求椭圆的方程;(2)过点F 1,F 2分别作互相垂直的两条直线与椭圆分别交于D ,E ,M ,N 四点,试求四边形DMEN 面积的最大值和最小值.5.(2020山东济宁一模)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为√33,且椭圆C 过点(32,√22). (1)求椭圆C 的标准方程;(2)过椭圆C 的右焦点的直线l 与椭圆C 分别相交于A ,B 两点,且与圆O :x 2+y 2=2相交于E ,F 两点,求|AB|·|EF|2的取值范围.突破2 定点、定值问题1.(2019北京,理18)已知抛物线C :x 2=-2py 经过点(2,-1). (1)求抛物线C 的方程及其准线方程.(2)设O 为原点,过抛物线C 的焦点作斜率不为0的直线l 交抛物线C 于两点M ,N ,直线y=-1分别交直线OM ,ON 于点A 和点B.求证:以AB 为直径的圆经过y 轴上的两个定点.2.(2020重庆模拟)已知椭圆C :x 2a 2+y 2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F 1,F 2.点M 在椭圆C 上运动,若△MF 1F 2的面积取得最大值4时,有且仅有2个不同的点M 使得△MF 1F 2为直角三角形. (1)求椭圆C 的方程;(2)过点P (0,1)的直线l 与椭圆C 分别相交于A ,B 两点,与x 轴交于点Q.设QA ⃗⃗⃗⃗⃗ =λPA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,QB ⃗⃗⃗⃗⃗ =μPB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,求证:λ+μ为定值,并求该定值.3.(2020甘肃白银联考)设椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,下顶点为A,O为坐标原点,点O到直线AF2的距离为√22,△AF1F2为等腰直角三角形.(1)求椭圆C的标准方程;(2)直线l与椭圆C分别相交于M,N两点,若直线AM与直线AN的斜率之和为2,证明:直线l恒过定点,并求出该定点的坐标.4.(2020湖南郴州教学质量监测)已知抛物线C:x2=2py(p>0)的焦点为F,过点F的直线分别交抛物线于A,B两点.(1)若以AB为直径的圆的方程为(x-2)2+(y-3)2=16,求抛物线C的标准方程;(2)过点A,B分别作抛物线的切线l1,l2,证明:l1,l2的交点在定直线上.突破3证明、探索性问题1.已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点为F(1,0),离心率为12,直线l:y=k(x-4)(k≠0)与椭圆C交于不同两点M,N,直线FM,FN分别交y轴于A,B两点.(1)求椭圆C的方程;(2)求证:|FA|=|FB|.2.如图,已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为13,左、右焦点分别为F1,F2,A为椭圆C上一点,AF1与y轴相交于点B,|AB|=|F2B|,|OB|=43.(1)求椭圆C的标准方程;(2)设椭圆C的左、右顶点分别为A1,A2,过点A1,A2分别作x轴的垂线l1,l2,椭圆C的一条切线l:y=kx+m(k≠0)与l1,l2分别交于M,N两点,求证:∠MF1N=∠MF2N.3.(2020云南曲靖模拟)已知椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为12,F为左焦点,过点F作x轴的垂线交椭圆C于A,B两点,且|AB|=3.(1)求椭圆C的方程.(2)在圆x2+y2=3上是否存在一点P,使得在点P处的切线l与椭圆C相交于M,N两点,且满足OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥ON⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ?若存在,求l的方程;若不存在,请说明理由.4.(2020江西新余模拟)已知F为椭圆C:x 2a2+y2b2=1(a>b>0)的右焦点,点P(2,√2)在椭圆C上,且PF⊥x轴.(1)求椭圆C的方程.(2)如图,过点F的直线l分别交椭圆C于A,B两点,交直线x=4于点M.判断直线PA,PM,PB的斜率是否构成等差数列?请说明理由.5.(2020湖南五市十校联考)已知动圆C过定点F(1,0),且与定直线x=-1相切.(1)求动圆圆心C的轨迹E的方程.(2)过点M(-2,0)的任意一条直线l与轨迹E分别相交于不同的两点P,Q,试探究在x轴上是否存在定点N(异于点M),使得∠QNM+∠PNM=π?若存在,求点N的坐标;若不存在,说明理由.6.已知圆C :(x-1)2+y 2=14,一动圆与直线x=-12相切且与圆C 外切. (1)求动圆圆心P 的轨迹T 的方程.(2)若经过定点Q (6,0)的直线l 与轨迹T 交于A ,B 两点,M 为线段AB 的中点,过M 作x 轴的平行线与轨迹T 相交于点N ,试问是否存在直线l ,使得NA ⊥NB ?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,请说明理由.参考答案高考大题专项(五) 圆锥曲线的综合问题突破1 圆锥曲线中的 最大(小)值、范围问题1.解(1)由已知可得{a +c =√2+1,1×4c =2a 2,a 2=b 2+c 2,解得{a =√2,b =1,c =1,所以椭圆的方程为x 22+y 2=1.(2)由题意得F (1,0),设直线AB 的方程为y=k (x-1).与椭圆方程联立得{x 2+2y 2-2=0,y =k (x -1),消去y 可得(1+2k 2)x 2-4k 2x+2k 2-2=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=4k21+2k2,y 1+y 2=k (x 1+x 2)-2k=-2k 1+2k2.可得线段AB 的中点为N2k21+2k2,-k 1+2k2.当k=0时,直线MN 为y 轴,此时m=0.当k ≠0时,直线MN 的方程为y+k1+2k 2=-1k (x -2k21+2k2), 化简得ky+x-k21+2k2=0.令y=0,得x=k21+2k2.所以m=k21+2k2=11k2+2∈(0,12).综上所述,实数m 的取值范围为[0,12).2.解(1)由题意知,椭圆的另一个焦点为(-√3,0),所以点M 到两焦点的距离之和为√(2√3)2+(12)2+12=4.所以a=2.又c=√3,所以b=1,所以椭圆C 的方程为x 24+y 2=1.(2)当直线l 的斜率不存在时,结合椭圆的对称性可知,k OA +k OB =0,不符合题意. 故设直线l 的方程为y=kx+m (k ≠0),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),联立{x 24+y2=1,y =kx +m ,可得(4k 2+1)x 2+8kmx+4(m 2-1)=0.则x 1+x 2=-8km 4k 2+1,x 1x 2=4(m 2-1)4k 2+1.而k OA +k OB =y1x 1+y2x 2=(kx 1+m )x 2+(kx 2+m )x 1x 1x 2=2k+m (x 1+x 2)x 1x 2=2k+-8km 24(m 2-1)=-2km 2-1.由k OA +k OB =-12,可得m 2=4k+1, 所以k ≥-14.又由Δ>0,得16(4k 2-m 2+1)>0,所以4k 2-4k>0,解得k<0或k>1,综上,直线l 的斜率的取值范围为[-14,0)∪(1,+∞). 3.解(1)依题意,设椭圆E 的方程为y 2a 2+x 2b2=1(a>b>0),半焦距为c.因为椭圆E 的离心率为2√23, 所以c=2√23a ,b 2=a 2-c 2=a 29.因为以线段PF 1为直径的圆经过点F 2,所以PF 2⊥F 1F 2.所以|PF 2|=b2a .因为9PF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =1, 所以9|PF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |2=9b 4a 2=1.由{b 2=a 29,9b 4a 2=1,得{a 2=9,b 2=1,所以椭圆E 的方程为y 29+x 2=1.(2)因为直线x=-12与x 轴垂直,且由已知得直线l 与直线x=-12相交, 所以直线l 不可能与x 轴垂直, 所以设直线l 的方程为y=kx+m. 由{y =kx +m ,9x 2+y 2=9,得(k 2+9)x 2+2kmx+m 2-9=0.因为直线l 与椭圆E 交于两个不同的点M ,N ,所以Δ=4k 2m 2-4(k 2+9)(m 2-9)>0,即m 2-k 2-9<0.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-2kmk 2+9.因为线段MN 被直线2x+1=0平分, 所以2×x 1+x 22+1=0, 即-2kmk 2+9+1=0.由{m 2-k 2-9<0,-2kmk 2+9+1=0,得(k 2+92k )2-(k 2+9)<0.因为k 2+9>0,所以k 2+94k2-1<0,所以k 2>3,解得k>√3或k<-√3.所以直线l 的倾斜角的取值范围为π3,π2∪π2,2π3. 4.解(1)由题意知,|F 1F 2|=2c=2,A (a 2,0),因为AF 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =2AF 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以F 2为线段AF 1的中点,则a 2=3,b 2=2,所以椭圆方程为x 23+y 22=1. (2)当直线DE 与x 轴垂直时,|DE|=2b2a=√3,此时|MN|=2a=2√3,四边形DMEN 的面积S=|DE |·|MN |2=4. 同理当MN 与x 轴垂直时, 也有四边形DMEN 的面积S=|DE |·|MN |2=4. 当直线DE ,MN 与x 轴均不垂直时,设直线DE :y=k (x+1)(k ≠0),D (x 1,y 1),E (x 2,y 2),代入椭圆方程,消去y 可得(2+3k 2)x 2+6k 2x+3k 2-6=0,则x 1+x 2=-6k22+3k 2,x 1x 2=3k 2-62+3k2,所以|x 1-x 2|=4√3×√k 2+12+3k2,所以|DE|=√k 2+1|x 1-x 2|=4√3(k 2+1)2+3k2.同理|MN|=4√3[(-1k)2+1]2+3(-1k )2=4√3(1k 2+1)2+3k 2,所以四边形DMEN 的面积S=|DE |·|MN |2=12×4√3(k 2+1)2+3k 2×4√3(1k 2+1)2+3k 2=24(k 2+1k 2+2)6(k 2+1k2)+13, 令u=k 2+1k2,则S=4-413+6u .因为u=k 2+1k2≥2,当且仅当k=±1时,等号成立,此时S=9625,且S 是以u 为自变量的增函数,则9625≤S<4.综上可知,9625≤S ≤4,故四边形DMEN 面积的最大值为4,最小值为9625. 5.解(1)由题意得c a =√33,所以a 2=32b 2,所以椭圆的方程为x 232b2+y 2b2=1,将点(32,√22)代入方程得b 2=2,即a 2=3,所以椭圆C 的标准方程为x 23+y 22=1.(2)由(1)可知,椭圆的右焦点为(1,0),①若直线l 的斜率不存在,则直线l 的方程为x=1, 则A (1,2√33),B (1,-2√33),E (1,1),F (1,-1), 所以|AB|=4√33,|EF|2=4,|AB|·|EF|2=16√33.②若直线l 的斜率存在,则设直线l 的方程为y=k (x-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2).联立{x 23+y 22=1,y =k (x -1),消去y (2+3k 2)x 2-6k 2x+3k 2-6=0,则x 1+x 2=6k 22+3k2,x 1x 2=3k 2-62+3k2,所以|AB|=√(1+k 2)(x 1-x 2)2=√(1+k 2)[(6k22+3k2)2-4×3k 2-62+3k2]=4√3(k 2+1)2+3k2.因为圆心O (0,0)到直线l 的距离d=√k +1,所以|EF|2=4(2-k2k 2+1)=4(k 2+2)k 2+1,所以|AB|·|EF|2=4√3(k 2+1)2+3k2·4(k 2+2)k 2+1=16√3(k 2+2)2+3k2=16√33·k 2+2k 2+23=16√33(1+43k 2+23).因为k 2∈[0,+∞), 所以|AB|·|EF|2∈16√33,16√3.综上,|AB|·|EF|2的取值范围为16√33,16√3.突破2 定点、定值问题1.(1)解由抛物线C :x 2=-2py 经过点(2,-1),得p=2.所以抛物线C 的方程为x 2=-4y ,其准线方程为y=1.(2)证明抛物线C 的焦点为F (0,-1).设直线l 的方程为y=kx-1(k ≠0).由{y =kx -1,x 2=-4y ,得x 2+4kx-4=0. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1x 2=-4. 直线OM 的方程为y=y1x 1x.令y=-1,得点A 的横坐标x A =-x1y 1.同理得点B 的横坐标x B =-x2y 2.设y 轴上一点D (0,n ),则DA ⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 1y 1,-1-n ,DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-x 2y2,-1-n ,DA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 1x 2y 1y 2+(n+1)2=x 1x 2(-x 124)(-x 224)+(n+1)2=16x 1x 2+(n+1)2=-4+(n+1)2.令DA ⃗⃗⃗⃗⃗ ·DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0, 即-4+(n+1)2=0,得n=1或n=-3.综上,以AB 为直径的圆经过y 轴上的定点(0,1)和(0,-3).2.(1)解由题意知,当点M 在短轴端点时,△MF 1F 2为直角三角形且∠F 1MF 2=90°,S △MF 1F 2=4,所以b=c 且S=12·2c·b=bc=4,解得b=c=2,a 2=b 2+c 2=8, 所以椭圆C 的方程为x 28+y 24=1.(2)证明显然直线l 的斜率不为0,设直线l :x=t (y-1),联立{x 28+y 24=1,x =t (y -1),消去x ,得(t 2+2)y 2-2t 2y+t 2-8=0. 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则y 1+y 2=2t 2t 2+2,y 1y 2=t 2-8t 2+2.令y=0,则x=-t ,所以Q (-t ,0),因为QA ⃗⃗⃗⃗⃗ =λPA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以y 1=λ(y 1-1), 所以λ=y1y 1-1. 因为QB ⃗⃗⃗⃗⃗ =λPB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,所以y 2=μ(y 2-1), 所以μ=y2y 2-1.所以λ+μ=y 1y 1-1+y 2y 2-1=2y 1y 2-(y 1+y 2)y 1y 2-(y 1+y 2)+1=83.3.(1)解由题意可知,直线AF 2的方程为xc +y -b =1,即-bx+cy+bc=0,√b +c 2=bc a =√22.因为△AF 1F 2为等腰直角三角形,所以b=c , 又a 2=b 2+c 2,可得a=√2,b=1,c=1, 所以椭圆C 的标准方程为x 22+y 2=1. (2)证明由(1)知A (0,-1).当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为y=kx+t (t ≠±1),代入x 22+y 2=1,得(1+2k 2)x 2+4ktx+2t 2-2=0,所以Δ=16k 2t 2-4(1+2k 2)(2t 2-2)>0,即t 2-2k 2<1.设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则x 1+x 2=-4kt 1+2k2,x 1x 2=2t 2-21+2k2.因为直线AM 与直线AN 的斜率之和为2,所以k AM +k AN =y 1+1x 1+y 2+1x 2=kx 1+t+1x 1+kx 2+t+1x 2=2k+(t+1)(x 1+x 2)x 1x 2=2k-(t+1)·4kt2t 2-2=2, 整理得t=1-k.所以直线l 的方程为y=kx+t=kx+1-k=k (x-1)+1,显然直线y=k (x-1)+1经过定点(1,1). 当直线l 的斜率不存在时,设直线l 的方程为x=m.因为直线AM 与直线AN 的斜率之和为2,设M (m ,n ),则N (m ,-n ),所以k AM +k AN =n+1m +-n+1m =2m =2,解得m=1,此时直线l 的方程为x=1,显然直线x=1也经过定点(1,1).综上,直线l 恒过点(1,1).4.(1)解设AB 中点为M ,A 到准线的距离为d 1,B 到准线的距离为d 2,M 到准线的距离为d ,则d=y M +p2.由抛物线的定义可知,d 1=|AF|,d 2=|BF|,所以d 1+d 2=|AB|=8, 由梯形中位线可得d=d 1+d 22=4,所以y M +p2=4. 又y M =3,所以3+p2=4,可得p=2, 所以抛物线C 的标准方程为x 2=4y. (2)证明设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由x 2=2py ,得y=x 22p ,则y'=x p ,所以直线l 1的方程为y-y 1=x1p (x-x 1),直线l 2的方程为y-y 2=x2λ(x-x 2),联立得x=x 1+x 22,y=x 1x22p ,即直线l 1,l 2的交点坐标为(x 1+x 22,x 1x 22p ).因为AB 过焦点F (0,p2),由题可知直线AB 的斜率存在,故可设直线AB 方程为y-p2=kx ,代入抛物线x 2=2py 中,得x 2-2pkx-p 2=0,所以x 1x 2=-p2,y=x 1x 22p =-p 22p =-p2,所以l 1,l 2的交点在定直线y=-p2上.突破3 证明、探索性问题1.(1)解由题意可得{c =1,ca=12,a 2=b 2+c 2,解得{a =2,b =√3,所以椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)证明设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2)(x 1≠1且x 2≠1).联立{x 24+y 23=1,y =k (x -4)消去y ,得(4k 2+3)x 2-32k 2x+64k 2-12=0.依题意Δ=(-32k 2)-4(4k 2+3)·(64k 2-12)>0,即0<k2<14.则x 1+x 2=32k 24k 2+3,x 1x 2=64k 2-124k 2+3.因为k MF +k NF =y 1x 1-1+y 2x 2-1=k (x 1-4)x 1-1+k (x 2-4)x 2-1=k [2x 1x 2-5(x 1+x 2)+8](x 1-1)(x 2-1)=k [2·(64k 2-124k 2+3)-5·(32k24k 2+3)+8](x 1-1)(x 2-1)=0.所以直线MF 的倾斜角与直线NF 的倾斜角互补,即∠OFA=∠OFB. 又OF ⊥AB ,所以|FA|=|FB|.2.(1)解连接AF 2,由题意得|AB|=|F 2B|=|F 1B|,所以BO 为△F 1AF 2的中位线.又BO ⊥F 1F 2,所以AF 2⊥F 1F 2,且|AF 2|=2|BO|=b2a=83.又离心率e=c a=13,a 2=b 2+c 2,得a 2=9,b 2=8,故所求椭圆C 的标准方程为x 29+y 28=1.(2)证明由题可知,l 1的方程为x=-3,l 2的方程为x=3.直线l 的方程分别与直线l 1,l 2的方程联立得M (-3,-3k+m ),N (3,3k+m ),所以F 1M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-2,-3k+m ),F 1N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(4,3k+m ), 所以F 1M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·F 1N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-8+m 2-9k 2.联立{x 29+y 28=1,y =kx +m ,得(9k 2+8)x 2+18kmx+9m 2-72=0.因为直线l 与椭圆C 相切,所以Δ=(18km )2-4(9k 2+8)(9m 2-72)=0,化简得m 2=9k 2+8.所以F 1M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·F 1N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =-8+9k 2+8-9k 2=0,所以F 1M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥F 1N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,故∠MF 1N=π2.同理F 2M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(-4,-3k+m ),F 2N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,3k+m ),F 2M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·F 2N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,所以F 2M ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥F 2N ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,∠MF 2N=π2.故∠MF 1N=∠MF 2N.3.解(1)∵e=√1-b2a 2=12,∴3a 2=4b 2.又|AB|=2b2a=3,∴a=2,b=√3.∴椭圆C 的方程为x 2+y 2=1.(2)不存在.理由如下,假设存在点P ,使得OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 当直线l 的斜率不存在时, l :x=√3或x=-√3,与椭圆C :x 24+y 23=1相交于M ,N 两点,此时M (√3,√32),N √3,-√32或M -√3,√32,N -√3,-√32, ∴OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =3-34=94≠0, ∴当直线l 的斜率不存在时,不满足OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ . 当直线l 的斜率存在时,设y=kx+m ,联立{y =kx +m ,x 24+y 23=1,得(3+4k 2)x 2+8kmx+4m 2-12=0.∵直线l 与椭圆C 相交于M ,N 两点, ∴Δ>0,化简得4k 2>m 2-3. 设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),∴x 1+x 2=-8km3+4k2,x 1x 2=4m 2-123+4k2,y 1y 2=(kx 1+m )(kx 2+m )=k 2x 1x 2+km (x 1+x 2)+m 2=3m 2-12k 23+4k2.∵OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·ON ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0, ∴4m 2-123+4k2+3m 2-12k 23+4k2=0,∵7m 2-12k 2-12=0,又直线l 与圆x 2+y 2=3相切, ∴√3=√1+k ∴m 2=3+3k 2,∴21+21k 2-12k 2-12=0,解得k 2=-1,显然不成立,∴在圆上不存在这样的点P ,使OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⊥ON⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 成立. 4.解(1)因为点P (2,√2)在椭圆C 上,且PF ⊥x 轴,所以c=2.设椭圆C 的左焦点为E ,则|EF|=2c=4,|PF|=√2.在Rt △EFP 中,|PE|2=|PF|2+|EF|2=18,所以|PE|=3√2. 所以2a=|PE|+|PF|=4√2,a=2√2. b 2=a 2-c 2=4, 故椭圆C 的方程为x 2+y 2=1.(2)直线PA ,PM ,PB 的斜率构成等差数列,理由如下,由题意可设直线AB 的方程为y=k (x-2),令x=4得y=2k ,点M 的坐标为(4,2k ).联立{x 28+y 24=1,y =k (x -2),得(2k 2+1)x 2-8k 2x+8(k 2-1)=0.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 1+x 2=8k22k 2+1,x 1x 2=8(k 2-1)2k 2+1.①设直线PA ,PB ,PM 的斜率分别为k 1,k 2,k 3,从而k 1=y 1-√2x 1-2,k 2=y 2-√2x 2-2,k 3=2k -√24-2=k-√22. 因为直线AB 的方程为y=k (x-2), 所以y 1=k (x 1-2),y 2=k (x 2-2),所以k 1+k 2=y 1-√2x 1-2+y 2-√2x 2-2=y 1x 1-2+y 2x 2-2−√2(1x 1-2+1x 2-2)=2k-√2·x 1+x 2-4x 1x 2-2(x 1+x 2)+4. ② 将①代入②,得k 1+k 2=2k-√2·8k22k 2+1-48(k 2-1)2k 2+1-16k22k 2+1+4=2k-√2.又k 3=k-√22,所以k 1+k 2=2k 3,故直线PA ,PM ,PB 的斜率成等差数列.5.解(1)(方法1)由题意知,动圆圆心C 到定点F (1,0)的距离与其到定直线x=-1的距离相等.由抛物线的定义,可得动圆圆心C 的轨迹是以F (1,0)为焦点,x=-1为准线的抛物线,其中p=2.所以动圆圆心C 的轨迹E 的方程为y 2=4x.(方法2)设动圆圆心C (x ,y ),由题意知√(x -1)2+y 2=|x+1|,化简得y 2=4x ,即动圆圆心C 的轨迹E 的方程为y 2=4x. (2)存在.假设存在点N (x 0,0),满足题设条件.由∠QNM+∠PNM=π可知,直线PN 与QN 的斜率互为相反数,即k PN +k QN =0. ①由题意知直线PQ 的斜率必存在且不为0,设直线PQ 的方程为x=my-2. 联立{y 2=4x ,x =my -2,得y 2-4my+8=0.由Δ=(-4m )2-4×8>0,得m>√2或m<-√2. 设P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2),则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=8.由①式得k PN +k QN =y 1x 1-x 0+y2x 2-x 0=y 1(x 2-x 0)+y 2(x 1-x 0)(x 1-x 0)(x 2-x 0)=0,所以y 1(x 2-x 0)+y 2(x 1-x 0)=0, 即y 1x 2+y 2x 1-x 0(y 1+y 2)=0.消去x 1,x 2,得14y 1y 22+14y 2y 12-x 0(y 1+y 2)=0,14y 1y 2(y 1+y 2)-x 0(y 1+y 2)=0, 因为y 1+y 2≠0,所以x 0=14y 1y 2=2,所以存在点N (2,0),使得∠QNM+∠PNM=π.6.解(1)设P (x ,y ),分析可知动圆的圆心不能在y 轴的左侧,故x ≥0,因为动圆与直线x=-12相切,且与圆C 外切,所以|PC|-(x +12)=12, 所以|PC|=x+1, 所以√(x -1)2+y 2=x+1,化简可得y 2=4x.(2)存在.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),由题意可知,当直线l 与y 轴垂直时,显然不符合题意,故可设直线l 的方程为x=my+6,联立{x =my +6,y 2=4x消去x ,可得y 2-4my-24=0, 显然Δ=16m 2+96>0, 则{y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-24,① 所以x 1+x 2=(my 1+6)+(my 2+6)=4m 2+12, ② 因为x 1x 2=y 124·y 224,所以x 1x 2=36,③ 假设存在N (x 0,y 0),使得NA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·NB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,由题意可知y 0=y 1+y 22,所以y 0=2m , ④ 由点N 在抛物线上可知x 0=y 024,即x 0=m 2,⑤又NA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 1-x 0,y 1-y 0),NB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(x 2-x 0,y 2-y 0),若NA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ·NB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =0,则x 1x 2-x 0(x 1+x 2)+x 02+y 1y 2-y 0(y 1+y 2)+y 02=0,将①②③④⑤代入上式化简可得3m 4+16m 2-12=0,即(m 2+6)(3m 2-2)=0, 所以m 2=23,故m=±√63,所以存在直线3x+√6y-18=0或3x-√6y-18=0,使得NA ⊥NB.。
高三数学题

高三数学题1.若xy0,则对 xy+yx说法正确的是()A.有最大值-2B.有最小值2C.无最大值和最小值D.无法确定答案:B2.设x,y满足x+y=40且x,y都是正整数,则xy的最大值是()A.400B.100C.40D.20答案:A3.已知x2,则当x=____时,x+4x有最小值____.答案:2 44.已知f(x)=12x+4x.(1)当x0时,求f(x)的最小值;(2)当x0 时,求f(x)的最大值.解:(1)∵x0,12x,4x0.12x+4x212x4x=83.当且仅当12x=4x,即x=3时取最小值83,当x0时,f(x)的最小值为83.(2)∵x0,-x0.则-f(x)=12-x+(-4x)212-x-4x=83,当且仅当12-x=-4x时,即x=-3时取等号.当x0时,f(x)的最大值为-83.高三数学题二:高三数学知识点大全很多同学数学成绩差,就是因为没有掌握正确的学习方法。
以下是小编精心准备的高三数学知识点大全,大家可以参考以下内容哦!高三数学知识点【1】数列数列是高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础。
高考对本章的考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每年都不会遗漏。
有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对数函数和不等式的知识综合起来,试题也常把等差数列、等比数列,求极限和数学归纳法综合在一起。
探索性问题是高考的热点,常在数列解答题中出现。
本章中还蕴含着丰富的数学思想,在主观题中着重考查函数与方程、转化与化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、换元法、待定系数法等基本数学方法。
近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三个方面;(1)数列本身的有关知识,其中有等差数列与等比数列的概念、性质、通项公式及求和公式。
(2)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合。
(3)数列的应用问题,其中主要是以增长率问题为主。
试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主,解答题大都以基础题和中档题为主,只有个别地方用数列与几何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大。
押第4题 排列组合与二项式定理(新高考)(解析版)--2023年新高考数学临考题号押题

押新高考卷4题排列组合与二项式定理考点3年考题考情分析排列组合与二项式定理2022年新高考Ⅰ卷第13题2022年新高考Ⅱ卷第5题2020年新高考Ⅰ卷第3题2020年新高考Ⅱ卷第6题排列组合与二项式定理均是以小题的形式进行考查,难度较易或一般,新高考冲刺复习中,分类加法原理、分步乘法原理,排列数及组合数,二项式定理、二项展开式系数都是重点复习内容,可以预测2023年新高考命题方向将继续对排列组合和二项式定理选其一展开命题.1.分类计数原理(加法原理)12n N m m m =+++ .2.分步计数原理(乘法原理12n N m m m =⨯⨯⨯ .3.排列数公式m n A =)1()1(+--m n n n =!!)(m n n -.(n ,m ∈N *,且m n ≤).注:规定1!0=.4.组合数公式m n C=m n m m A A =m m n n n ⨯⨯⨯+-- 21)1()1(=!!!)(m n m n -⋅(n ∈N *,m N ∈,且m n ≤).5.排列数与组合数的关系m mn n A m C =⋅!.6.单条件排列以下各条的大前提是从n 个元素中取m 个元素的排列.(1)“在位”与“不在位”①某(特)元必在某位有11--m n A 种;②某(特)元不在某位有11---m n mn A A (补集思想)1111---=m n n A A (着眼位置)11111----+=m n m mn A A A (着眼元素)种.(2)紧贴与插空(即相邻与不相邻)①定位紧贴:)(n m k k ≤≤个元在固定位的排列有km k n kk A A --种.②浮动紧贴:n 个元素的全排列把k 个元排在一起的排法有kk k n k n A A 11+-+-种.注:此类问题常用捆绑法;③插空:两组元素分别有k 、h 个(1+≤h k ),把它们合在一起来作全排列,k 个的一组互不能挨近的所有排列数有kh hh A A 1+种.(3)两组元素各相同的插空m 个大球n 个小球排成一列,小球必分开,问有多少种排法?当1+>m n 时,无解;当1+≤m n 时,有n m n nn m C A A 11++=种排法.(4)两组相同元素的排列:两组元素有m 个和n 个,各组元素分别相同的排列数为nn m C +.7.分配问题(1)(平均分组有归属问题)将相异的m 、n 个物件等分给m 个人,各得n 件,其分配方法数共有mnn n n n n mn n n mn n mn n mn C C C C C N )!()!(22=⋅⋅⋅⋅⋅=-- .(2)(平均分组无归属问题)将相异的m ·n 个物体等分为无记号或无顺序的m 堆,其分配方法数共有mn nn n n n mn n n mn n mn n m mn m C C C C C N )!(!)!(!...22=⋅⋅⋅⋅=--.8.二项式定理nn n r r n r n n n n n n n n b C b a C b a C b a C a C b a ++++++=+--- 222110)(;二项展开式的通项公式rr n r n r b a C T -+=1)210(n r ,,, =.【分析】利用捆绑法处理丙丁,用插空法安排甲,利用排列组合与计数原理即可得解【详解】因为丙丁要在一起,先把丙丁捆绑,看做一个元素,连同乙,戊看成三个元素排列,有3!种排列方式;为使甲不在两端,必须且只需甲在此三个元素的中间两个位置任选一个位置插入,有2种插空方式;注意到丙丁两人的顺序可交换,有2种排列方式,故安排这5名同学共有:3!2224⨯⨯=种不同的排列方式,故选:B3.(2020·新高考Ⅰ卷高考真题)6名同学到甲、乙、丙三个场馆做志愿者,每名同学只去1个场馆,甲场馆安排1名,乙场馆安排2名,丙场馆安排3名,则不同的安排方法共有()A.120种B.90种C.60种D.30种【答案】C【分析】分别安排各场馆的志愿者,利用组合计数和乘法计数原理求解.【详解】首先从6名同学中选1名去甲场馆,方法数有16C;然后从其余5名同学中选2名去乙场馆,方法数有25C;最后剩下的3名同学去丙场馆.故不同的安排方法共有126561060C C⋅=⨯=种.故选:C【点睛】本小题主要考查分步计数原理和组合数的计算,属于基础题.4.(2020·新高考Ⅱ卷高考真题)要安排3名学生到2个乡村做志愿者,每名学生只能选择去一个村,每个村里至少有一名志愿者,则不同的安排方法共有()A.2种B.3种C.6种D.8种【答案】C【分析】首先将3名学生分成两个组,然后将2组学生安排到2个村即可.【详解】第一步,将3名学生分成两个组,有12323C C=种分法第二步,将2组学生安排到2个村,有222A=种安排方法所以,不同的安排方法共有326⨯=种故选:C【点睛】解答本类问题时一般采取先组后排的策略.1.(2023·辽宁朝阳·校联考一模)6名老师被安排到甲、乙、丙三所学校支教,每名老师只去1所学校,甲校安排1名老师,乙校安排2名老师,丙校安排3名老师,则不同的安排方法共有()A .30种B .60种C .90种D .120种【答案】B【分析】按照分步计数原理求解.【详解】依题意,第一步,从6名老师中随机抽取1名去甲校,有16C 种方法;第二步,从剩下的5名老师中抽取2名取乙校,有25C 种方法;第三部,将剩余的3名老师给丙校,有33C 种方法;总共有123653C C C 60=种方法;故选:B.2.(2023·湖南湘潭·统考二模)2022年男足世界杯于2022年11月21日至2022年12月17日在卡塔尔举行.现要安排甲、乙等5名志愿者去A ,B ,C 三个足球场服务,要求每个足球场都有人去,每人都只能去一个足球场,则甲、乙两人被分在同一个足球场的安排方法种数为()A .12B .18C .36D .48【答案】C【分析】先按3,1,1或2,2,1分组,再安排到球场.【详解】将5人按3,1,1分成三组,且甲、乙在同一组的安排方法有13C 种,将5人按2,2,1分成三组,且甲、乙在同一组的安排方法有23C 种,则甲、乙两人被分在同一个足球场的安排方法种数为()123333C C A 36+=.故选:C3.(2023·广东佛山·统考二模)“基础学科拔尖学生培养试验计划”简称“珠峰计划”,是国家为回应“钱学森之问”而推出的一项人才培养计划,旨在培养中国自己的学术大师.已知浙江大学、复旦大学、武汉大学、中山大学均有开设数学学科拔尖学生培养基地,某班级有5位同学从中任选一所学校作为奋斗目标,则每所学校至少有一位同学选择的不同方法数共有()A .96种B .64种C .32种D .16种【答案】B【分析】分3步完成,每步中用排列求出排法数,再利用分步计数原理即可求出结果.【详解】根据题意,分3步进行,第一步,要求“只有中间一列两个数字之和为5”,则中间的数字只能为两组数1,4或2,3中的一组,共有222A 4=种排法;第二步,排第一步中剩余的一组数,共有1142A A 8=种排法;第三步,排数字5和6,共有22A 2=种排法;由分步计数原理知,共有不同的排法种数为48264⨯⨯=.故选:B.12.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)若一个三位数M 的各个数位上的数字之和为8,则我们称M 是一个“叔同数”,例如“125,710”都是“叔同数”.那么“叔同数”的个数共有()A .34个B .35个C .36个D .37个【答案】C【分析】利用列举法求出所有组合,再计算能排列出多少个“叔同数”.【详解】三位数各位数的和为8可能的组合有116,125,134,224,233,017,026,035,044,008,其中三个数不同且都不为0可排出33A 6=个“叔同数”,没有0的3个数中有2个数相同,则排出13A 3=个“叔同数”,有1个0其余2个数为不同的非零数字可排出1222A A 4=个“叔同数”,008只能排出800一个“叔同数”,所以它们排出的“叔同数”的个数共有366334442136+++++++++=,故选:C13.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)现要从A ,B ,C ,D ,E 这5人中选出4人,安排在甲、乙、丙、丁4个岗位上,如果A 不能安排在甲岗位上,则安排的方法有()A .56种B .64种C .72种D .96种【答案】D【分析】根据A 是否入选进行分类讨论即可求解.【详解】由题意可知:根据A 是否入选进行分类:若A 入选:则先给A 从乙、丙、丁3个岗位上安排一个岗位有13C 3=种,再给剩下三个岗位安排人有34A 43224=⨯⨯=种,共有32472⨯=种方法;若A 不入选:则4个人4个岗位全排有44A 432124=⨯⨯⨯=种方法,所以共有722496+=种不同的安排方法,故选:D .14.(2023·重庆万州·重庆市万州第二高级中学校考模拟预测)某社区活动需要连续六天有志愿者参加服务,每天只需要一名志愿者,现有甲、乙、丙、丁、戊、己6名志愿者,计划依次安排到该社区参加服务,要求甲不安排第一天,乙和丙在相邻两天参加服务,则不同的安排方案共有()A .72种B .81种C .144种D .192种【答案】D【分析】先计算乙和丙在相邻两天参加服务的排法,排除乙和丙在相邻两天且甲安排在第一天参加服务的排法,即可得出答案.【详解】解:若乙和丙在相邻两天参加服务,不同的排法种数为2525A A 240=,若乙和丙在相邻两天且甲安排在第一天参加服务,不同的排法种数为2424A A 48=,由间接法可知,满足条件的排法种数为24048192-=种.故选:D.15.(2023·重庆九龙坡·统考二模)《数术记遗》是《算经十书》中的一部,相传是汉末徐岳所著,该书记述了我国古代14种算法,分别是:积算(即筹算)、太乙算、两仪算、三才算、五行算、八卦算、九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、龟算、珠算和计数.某学习小组有甲、乙、丙、丁四人,该小组要收集九宫算、运筹算、了知算、成数算、把头算、珠算6种算法的相关资料,要求每种算法只能一人收集,每人至少收集其中一种,则不同的分配方案种数有()A .1560种B .2160种C .2640种D .4140种【答案】A【分析】先分组,再分配,注意部分平均分组需要除以组数(平均的组数)的全排列.【详解】依题意分两种情况讨论:①将6种算法分成1、1、1、3四组,再分配给4人,则有3464C A 480=种;。
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高考复习试卷习题资料之高考数学试卷(理科)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)复数的模长为()A.B. C.D.22.(5分)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=()A.(0,1)B.(0,2] C.(1,2)D.(1,2]3.(5分)已知点A(1,3),B(4,﹣1),则与向量同方向的单位向量为()A. B. C. D.4.(5分)下列关于公差d>0的等差数列{an}的四个命题:p1:数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列{an+3nd}是递增数列;其中真命题是()A.p1,p2 B.p3,p4 C.p2,p3 D.p1,p45.(5分)某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100).若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是()A.45 B.50 C.55 D.606.(5分)在△ABC,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c.asinBcosC+csinBcosA=b,且a>b,则∠B=()A.B.C.D.7.(5分)使得(3x+)n(n∈N+)的展开式中含有常数项的最小的n为()A.4 B.5 C.6 D.78.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出的S=()A.B.C.D.9.(5分)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3),若△OAB为直角三角形,则必有()A.b=a3 B.C.D.10.(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的半径为()A.B.C.D.11.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2(a+2)x+a2,g(x)=﹣x2+2(a﹣2)x﹣a2+8.设H1(x)=max{f(x),g(x)},H2(x)=min{f(x),g(x)},(max{p,q})表示p,q中的较大值,min{p,q}表示p,q中的较小值),记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则A﹣B=()A.16 B.﹣16 C.﹣16a2﹣2a﹣16 D.16a2+2a﹣1612.(5分)设函数f(x)满足x2f′(x)+2xf(x)=,f(2)=,则x>0时,f(x)()A.有极大值,无极小值B.有极小值,无极大值C.既有极大值又有极小值D.既无极大值也无极小值二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是.14.(5分)已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和.若a1,a3是方程x2﹣5x+4=0的两个根,则S6=.15.(5分)已知椭圆的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF、BF,若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,则C的离心率e=.16.(5分)为了考察某校各班参加课外小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)设向量,,.(1)若,求x的值;(2)设函数,求f(x)的最大值.18.(12分)如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点.(Ⅰ)求证:平面PAC⊥平面PBC;(Ⅱ)若AB=2,AC=1,PA=1,求证:二面角C﹣PB﹣A的余弦值.19.(12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答.(Ⅰ)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(Ⅱ)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对甲类题的概率都是,答对每道乙类题的概率都是,且各题答对与否相互独立.用X表示张同学答对题的个数,求X的分布列和数学期望.20.(12分)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=﹣2py(p>0),点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O),当x0=1﹣时,切线MA的斜率为﹣.(Ⅰ)求P的值;(Ⅱ)当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O).21.(12分)已知函数f(x)=(1+x)e﹣2x,g(x)=ax++1+2xcosx,当x∈[0,1]时,(I)求证:;(II)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.请考生在21、22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。
22.(10分)选修4﹣1:几何证明选讲如图,AB为⊙O直径,直线CD与⊙O相切与E,AD垂直于CD于D,BC垂直于CD于C,EF垂直于F,连接AE,BE.证明:(I)∠FEB=∠CEB;(II)EF2=AD•BC.23.在直角坐标系xOy中以O为极点,x轴正半轴为极轴建立坐标系.圆C1,直线C2的极坐标方程分别为ρ=4sinθ,ρcos()=2.(Ⅰ)求C1与C2交点的极坐标;(Ⅱ)设P为C1的圆心,Q为C1与C2交点连线的中点,已知直线PQ的参数方程为(t∈R为参数),求a,b的值.24.已知函数f(x)=|x﹣a|,其中a>1(1)当a=2时,求不等式f(x)≥4﹣|x﹣4|的解集;(2)已知关于x的不等式|f(2x+a)﹣2f(x)|≤2的解集{x|1≤x≤2},求a的值.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12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)复数的模长为()A.B. C.D.2【分析】通过复数的分子与分母同时求模即可得到结果.【解答】解:复数,所以===.故选:B.【点评】本题考查复数的模的求法,考查计算能力.2.(5分)已知集合A={x|0<log4x<1},B={x|x≤2},则A∩B=()A.(0,1)B.(0,2] C.(1,2)D.(1,2]【分析】求出集合A中其他不等式的解集,确定出A,找出A与B的公共部分即可求出交集.【解答】解:由A中的不等式变形得:log41<log4x<log44,解得:1<x<4,即A=(1,4),∵B=(﹣∞,2],∴A∩B=(1,2].故选:D.【点评】此题考查了交集及其运算,以及其他不等式的解法,熟练掌握交集的定义是解本题的关键.3.(5分)已知点A(1,3),B(4,﹣1),则与向量同方向的单位向量为()A. B. C. D.【分析】由条件求得=(3,﹣4),||=5,再根据与向量同方向的单位向量为求得结果.【解答】解:∵已知点A(1,3),B(4,﹣1),∴=(4,﹣1)﹣(1,3)=(3,﹣4),||==5,则与向量同方向的单位向量为=,故选:A.【点评】本题主要考查单位向量的定义和求法,属于基础题.4.(5分)下列关于公差d>0的等差数列{an}的四个命题:p1:数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;p3:数列是递增数列;p4:数列{an+3nd}是递增数列;其中真命题是()A.p1,p2 B.p3,p4 C.p2,p3 D.p1,p4【分析】对于各个选项中的数列,计算第n+1项与第n项的差,看此差的符号,再根据递增数列的定义得出结论.【解答】解:∵对于公差d>0的等差数列{an},an+1﹣an=d>0,∴命题p1:数列{an}是递增数列成立,是真命题.对于数列{nan},第n+1项与第n项的差等于(n+1)an+1﹣nan=(n+1)d+an,不一定是正实数,故p2不正确,是假命题.对于数列,第n+1项与第n项的差等于﹣==,不一定是正实数,故p3不正确,是假命题.对于数列{an+3nd},第n+1项与第n项的差等于 an+1+3(n+1)d﹣an﹣3nd=4d>0,故命题p4:数列{an+3nd}是递增数列成立,是真命题.故选:D.【点评】本题主要考查等差数列的定义,增数列的含义,命题的真假的判断,属于中档题.5.(5分)某学校组织学生参加英语测试,成绩的频率分布直方图如图,数据的分组一次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100).若低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是()A.45 B.50 C.55 D.60【分析】由已知中的频率分布直方图,我们可以求出成绩低于60分的频率,结合已知中的低于60分的人数是15人,结合频数=频率×总体容量,即可得到总体容量.【解答】解:∵成绩低于60分有第一、二组数据,在频率分布直方图中,对应矩形的高分别为0.005,0.01,每组数据的组距为20,则成绩低于60分的频率P=(0.005+0.010)×20=0.3,又∵低于60分的人数是15人,则该班的学生人数是=50.故选:B.【点评】本题考查的知识点是频率分布直方图,结合已知中的频率分布直方图,结合频率=矩形的高×组距,求出满足条件的事件发生的频率是解答本题的关键.6.(5分)在△ABC,内角A,B,C所对的边长分别为a,b,c.asinBcosC+csinBcosA=b,且a>b,则∠B=()A.B.C.D.【分析】利用正弦定理化简已知的等式,根据sinB不为0,两边除以sinB,再利用两角和与差的正弦函数公式化简求出sinB的值,即可确定出B的度数.【解答】解:利用正弦定理化简已知等式得:sinAsinBcosC+sinCsinBcosA=sinB,∵sinB≠0,∴sinAcosC+sinCcosA=sin(A+C)=sinB=,∵a>b,∴∠A>∠B,即∠B为锐角,则∠B=.故选:A.【点评】此题考查了正弦定理,两角和与差的正弦函数公式,以及诱导公式,熟练掌握正弦定理是解本题的关键.7.(5分)使得(3x+)n(n∈N+)的展开式中含有常数项的最小的n为()A.4 B.5 C.6 D.7【分析】利用二项展开式的通项公式Tr+1=3n﹣r••,令x的幂指数n﹣r=0即可求得展开式中含有常数项的最小的n.【解答】解:设(n∈N+)的展开式的通项为Tr+1,则:Tr+1=3n﹣r••xn﹣r•=3n﹣r••,令n﹣r=0得:n=r,又n∈N+,∴当r=2时,n最小,即nmin=5.故选:B.【点评】本题考查二项式系数的性质,求得n﹣r=0是关键,考查分析与运算能力,属于中档题.8.(5分)执行如图所示的程序框图,若输入n=10,则输出的S=()A.B.C.D.【分析】框图首先给累加变量S和循环变量i分别赋值0和2,在输入n的值为10后,对i 的值域n的值大小加以判断,满足i≤n,执行,i=i+2,不满足则跳出循环,输出S.【解答】解:输入n的值为10,框图首先给累加变量S和循环变量i分别赋值0和2,判断2≤10成立,执行,i=2+2=4;判断4≤10成立,执行=,i=4+2=6;判断6≤10成立,执行,i=6+2=8;判断8≤10成立,执行,i=8+2=10;判断10≤10成立,执行,i=10+2=12;判断12≤10不成立,跳出循环,算法结束,输出S的值为.故选:A.【点评】本题考查了循环结构中的当型循环,即先判断后执行,满足条件,执行循环,不满足条件跳出循环,算法结束,是基础题.9.(5分)已知点O(0,0),A(0,b),B(a,a3),若△OAB为直角三角形,则必有()A.b=a3 B.C.D.【分析】利用已知可得=(a,a3﹣b),,=(a,a3),且ab≠0.分以下三种情况:①,②,③,利用垂直与数量积的关系即可得出.【解答】解:∵=(a,a3﹣b),,=(a,a3),且ab≠0.①若,则=ba3=0,∴a=0或b=0,但是ab≠0,应舍去;②若,则=b(a3﹣b)=0,∵b≠0,∴b=a3≠0;③若,则=a2+a3(a3﹣b)=0,得1+a4﹣ab=0,即.综上可知:△OAB为直角三角形,则必有.故选:C.【点评】熟练掌握垂直与数量积的关系、分类讨论的思想方法是解题的关键.10.(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,则球O的半径为()A.B.C.D.【分析】通过球的内接体,说明几何体的侧面对角线是球的直径,求出球的半径.【解答】解:因为三棱柱ABC﹣A1B1C1的6个顶点都在球O的球面上,若AB=3,AC=4,AB⊥AC,AA1=12,所以三棱柱的底面是直角三角形,侧棱与底面垂直,侧面B1BCC1,经过球的球心,球的直径是其对角线的长,因为AB=3,AC=4,BC=5,BC1=,所以球的半径为:.故选:C.【点评】本题考查球的内接体与球的关系,球的半径的求解,考查计算能力.11.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2(a+2)x+a2,g(x)=﹣x2+2(a﹣2)x﹣a2+8.设H1(x)=max{f(x),g(x)},H2(x)=min{f(x),g(x)},(max{p,q})表示p,q中的较大值,min{p,q}表示p,q中的较小值),记H1(x)的最小值为A,H2(x)的最大值为B,则A﹣B=()A.16 B.﹣16 C.﹣16a2﹣2a﹣16 D.16a2+2a﹣16【分析】先作差得到h(x)=f(x)﹣g(x)=2(x﹣a)2﹣8.分别解出h(x)=0,h(x)>0,h(x)<0.画出图形,利用新定义即可得出H1(x),H2(x).进而得出A,B即可.【解答】解:令h(x)=f(x)﹣g(x)=x2﹣2(a+2)x+a2﹣[﹣x2+2(a﹣2)x﹣a2+8]=2x2﹣4ax+2a2﹣8=2(x﹣a)2﹣8.①由2(x﹣a)2﹣8=0,解得x=a±2,此时f(x)=g(x);②由h(x)>0,解得x>a+2,或x<a﹣2,此时f(x)>g(x);③由h(x)<0,解得a﹣2<x<a+2,此时f(x)<g(x).综上可知:(1)当x≤a﹣2时,则H1(x)=max{f(x),g(x)}=f(x)=[x﹣(a+2)]2﹣4a﹣4,H2(x)=min{f(x),g(x)}=g(x)=﹣[x﹣(a﹣2)]2﹣4a+12,(2)当a﹣2≤x≤a+2时,H1(x)=max{f(x),g(x)}=g(x),H2(x)=min{f(x),g (x)}=f(x);(3)当x≥a+2时,则H1(x)=max{f(x),g(x)}=f(x),H2(x)=min{f(x),g(x)}=g(x),故A=g(a+2)=﹣[(a+2)﹣(a﹣2)]2﹣4a+12=﹣4a﹣4,B=g(a﹣2)=﹣4a+12,∴A﹣B=﹣4a﹣4﹣(﹣4a+12)=﹣16.故选:B.【点评】熟练掌握作差法、二次函数图象的画法及其单调性、一元二次不等式的解法、数形结合的思想方法及正确理解题意是解题的关键.12.(5分)设函数f(x)满足x2f′(x)+2xf(x)=,f(2)=,则x>0时,f(x)()A.有极大值,无极小值B.有极小值,无极大值C.既有极大值又有极小值D.既无极大值也无极小值【分析】令F(x)=x2f(x),利用导数的运算法则,确定f′(x)=,再构造新函数,确定函数的单调性,即可求得结论.【解答】解:∵函数f(x)满足,∴令F(x)=x2f(x),则F′(x)=,F(2)=4•f(2)=.由,得f′(x)=,令φ(x)=ex﹣2F(x),则φ′(x)=ex﹣2F′(x)=.∴φ(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,∴φ(x)的最小值为φ(2)=e2﹣2F(2)=0.∴φ(x)≥0.又x>0,∴f′(x)≥0.∴f(x)在(0,+∞)单调递增.∴f(x)既无极大值也无极小值.故选:D.【点评】本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性与极值,考查学生分析解决问题的能力,难度较大.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积是16π﹣16.【分析】首先判断该几何体的形状,然后计算其体积即可.【解答】解:根据三视图可知,该几何体为圆柱中挖去一个四棱柱,圆柱是底面外径为2,高为4的圆筒,四棱柱的底面是边长为2的正方形,高也为4.故其体积为:22π×4﹣22×4=16π﹣16,故答案为:16π﹣16.【点评】本题考查了由三视图判断几何体的知识,解题的关键是首先判断该几何体为圆柱中挖去一个棱柱,然后利用柱体的体积计算方法计算其体积差即可.14.(5分)已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和.若a1,a3是方程x2﹣5x+4=0的两个根,则S6=63.【分析】通过解方程求出等比数列{an}的首项和第三项,然后求出公比,直接利用等比数列前n项和公式求前6项和.【解答】解:解方程x2﹣5x+4=0,得x1=1,x2=4.因为数列{an}是递增数列,且a1,a3是方程x2﹣5x+4=0的两个根,所以a1=1,a3=4.设等比数列{an}的公比为q,则,所以q=2.则.故答案为63.【点评】本题考查了等比数列的通项公式,考查了等比数列的前n项和,是基础的计算题.15.(5分)已知椭圆的左焦点为F,C与过原点的直线相交于A,B两点,连接AF、BF,若|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,则C的离心率e=.【分析】设椭圆右焦点为F',连接AF'、BF',可得四边形AFBF'为平行四边形,得|AF|=|BF'|=6.△ABF中利用余弦定理算出|BF|=8,从而得到|AF|2+|BF|2=|AB|2,得∠AFB=90°,所以c=|OF|=|AB|=5.根据椭圆的定义得到2a=|BF|+|BF'|=14,得a=7,最后结合椭圆的离心率公式即可算出椭圆C的离心率.【解答】解:设椭圆的右焦点为F',连接AF'、BF'∵AB与FF'互相平分,∴四边形AFBF'为平行四边形,可得|AF|=|BF'|=6∵△ABF中,|AB|=10,|AF|=6,cos∠ABF=,∴由余弦定理|AF|2=|AB|2+|BF|2﹣2|AB|×|BF|cos∠ABF,可得62=102+|BF|2﹣2×10×|BF|×,解之得|BF|=8由此可得,2a=|BF|+|BF'|=14,得a=7∵△ABF中,|AF|2+|BF|2=100=|AB|2∴∠AFB=90°,可得|OF|=|AB|=5,即c=5因此,椭圆C的离心率e==故答案为:【点评】本题给出椭圆经过中心的弦AB与左焦点构成三边分别为6、8、10的直角三角形,求椭圆的离心率.着重考查了椭圆的定义与标准方程、椭圆的简单几何性质等知识,属于中档题.16.(5分)为了考察某校各班参加课外小组的人数,从全校随机抽取5个班级,把每个班级参加该小组的人数作为样本数据,已知样本平均数为7,样本方差为4,且样本数据互不相同,则样本数据中的最大值为10.【分析】本题可运用平均数公式求出平均数,再运用方差的公式列出方差表达式,再讨论样本数据中的最大值的情况,即可解决问题.【解答】解:设样本数据为:x1,x2,x3,x4,x5,平均数=(x1+x2+x3+x4+x5)÷5=7;方差s2=[(x1﹣7)2+(x2﹣7)2+(x3﹣7)2+(x4﹣7)2+(x5﹣7)2]÷5=4.从而有x1+x2+x3+x4+x5=35,①(x1﹣7)2+(x2﹣7)2+(x3﹣7)2+(x4﹣7)2+(x5﹣7)2=20.②若样本数据中的最大值为11,不妨设x5=11,则②式变为:(x1﹣7)2+(x2﹣7)2+(x3﹣7)2+(x4﹣7)2=4,由于样本数据互不相同,这是不可能成立的;若样本数据为4,6,7,8,10,代入验证知①②式均成立,此时样本数据中的最大值为10.故答案为:10.【点评】本题考查的是平均数和方差的求法.计算方差的步骤是:①计算数据的平均数;②计算偏差,即每个数据与平均数的差;③计算偏差的平方和;④偏差的平方和除以数据个数.三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.(12分)设向量,,.(1)若,求x的值;(2)设函数,求f(x)的最大值.【分析】(1)由条件求得,的值,再根据以及x的范围,可的sinx的值,从而求得x的值.(2)利用两个向量的数量积公式以及三角恒等变换化简函数f(x)的解析式为sin(2x﹣)+.结合x的范围,利用正弦函数的定义域和值域求得f(x)的最大值.【解答】解:(1)由题意可得=+sin2x=4sin2x,=cos2x+sin2x=1,由,可得 4sin2x=1,即sin2x=.∵x∈[0,],∴sinx=,即x=.(2)∵函数=(sinx,sinx)•(cosx,sinx)=sinxcosx+sin2x=sin2x+=sin(2x﹣)+.x∈[0,],∴2x﹣∈[﹣,],∴当2x﹣=,sin(2x﹣)+取得最大值为1+=.【点评】本题主要考查两个向量的数量积的运算,三角函数的恒等变换及化简求值,正弦函数的定义域和值域,属于中档题.18.(12分)如图,AB是圆的直径,PA垂直圆所在的平面,C是圆上的点.(Ⅰ)求证:平面PAC⊥平面PBC;(Ⅱ)若AB=2,AC=1,PA=1,求证:二面角C﹣PB﹣A的余弦值.【分析】(Ⅰ)要证平面PAC⊥平面PBC,只要证明平面PBC经过平面PAC的一条垂线BC 即可,利用题目给出的条件借助于线面垂直的判定定理能够证明BC⊥平面PAC;(Ⅱ)因为平面PAB和平面ABC垂直,只要在平面ABC内过C作两面的交线AB的垂线,然后过垂足再作PB的垂线,连结C和后一个垂足即可得到二面角C﹣PB﹣A的平面角,然后在作出的直角三角形中通过解直角三角形即可求得二面角C﹣PB﹣A的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:如图,由AB是圆的直径,得AC⊥BC.由PA⊥平面ABC,BC⊂平面ABC,得PA⊥BC.又PA∩AC=A,PA⊂平面APC,AC⊂平面PAC,所以BC⊥平面PAC.因为BC⊂平面PBC,所以平面PAC⊥平面PBC;(Ⅱ)解:过C作CM⊥AB于M,因为PA⊥平面ABC,CM⊂平面ABC,所以PA⊥CM,故CM⊥平面PAB.过M作MN⊥PB于N,连接NC.由三垂线定理得CN⊥PB.所以∠CNM为二面角C﹣PB﹣A的平面角.在Rt△ABC中,由AB=2,AC=1,得,,.在Rt△ABP中,由AB=2,AP=1,得.因为Rt△BNM∽Rt△BAP,所以.故MN=.又在Rt△CNM中,.故cos.所以二面角C﹣PB﹣A的余弦值为.【点评】本题考查了平面与平面垂直的判定,考查了二面角的平面角及其求法,“寻找垂面,构造垂线”是找二面角的平面角常用的方法,此题是中档题.19.(12分)现有10道题,其中6道甲类题,4道乙类题,张同学从中任取3道题解答.(Ⅰ)求张同学至少取到1道乙类题的概率;(Ⅱ)已知所取的3道题中有2道甲类题,1道乙类题.设张同学答对甲类题的概率都是,答对每道乙类题的概率都是,且各题答对与否相互独立.用X表示张同学答对题的个数,求X的分布列和数学期望.【分析】(I)从10道试题中取出3个的所有可能结果数有,张同学至少取到1道乙类题的对立事件是:张同学取到的全为甲类题,代入古典概率的求解公式即可求解(II)先判断随机变量X的所有可能取值为0,1,2,3,根据题意求出随机变量的各个取值的概率,即可求解分布列及期望值【解答】解:(I)设事件A=“张同学至少取到1道乙类题”则=张同学至少取到的全为甲类题∴P(A)=1﹣P()=1﹣=(II)X的所有可能取值为0,1,2,3P (X=0)==P(X=1)==P(X=2)=+=P(X=3)==X的分布列为X 0 1 2 3PEX=【点评】本题主要考查了古典概型及计算公式,互斥事件、离散型随机变量的分布列及期望值的求解,考查了运用概率知识解决实际问题的能力.20.(12分)如图,抛物线C1:x2=4y,C2:x2=﹣2py(p>0),点M(x0,y0)在抛物线C2上,过M作C1的切线,切点为A,B(M为原点O时,A,B重合于O),当x0=1﹣时,切线MA的斜率为﹣.(Ⅰ)求P的值;(Ⅱ)当M在C2上运动时,求线段AB中点N的轨迹方程(A,B重合于O时,中点为O).【分析】(Ⅰ)利用导数的几何意义,先表示出切线方程,再由M在抛物线上及在直线上两个前提下,得到相应的方程,解出p值.(Ⅱ)由题意,可先设出A,B两个端点的坐标及中点的坐标,再由中点坐标公式建立方程,直接求解出中点N的轨迹方程【解答】解:(Ⅰ)因为抛物线C1:x2=4y上任意一点(x,y)的切线斜率为y′=,且切线MA的斜率为﹣,所以设A点坐标为(x,y),得,解得x=﹣1,y==,点A的坐标为(﹣1,),故切线MA的方程为y=﹣(x+1)+因为点M(1﹣,y0)在切线MA及抛物线C2上,于是y0=﹣(2﹣)+=﹣①∴y0=﹣=﹣②解得p=2(Ⅱ)设N(x,y),A(x1,),B(x2,),x1≠x2,由N为线段AB中点知x=③,y==④切线MA,MB的方程为y=(x﹣x1)+,⑤;y=(x﹣x2)+⑥,由⑤⑥得MA,MB的交点M(x0,y0)的坐标满足x0=,y0=因为点M(x0,y0)在C2上,即x02=﹣4y0,所以x1x2=﹣⑦由③④⑦得x2=y,x≠0当x1=x2时,A,B丙点重合于原点O,A,B中点N为O,坐标满足x2=y因此中点N的轨迹方程为x2=y【点评】本题考查直线与圆锥曲线的关系,此类题运算较繁,解答的关键是合理引入变量,建立起相应的方程,本题探索性强,属于能力型题21.(12分)已知函数f(x)=(1+x)e﹣2x,g(x)=ax++1+2xcosx,当x∈[0,1]时,(I)求证:;(II)若f(x)≥g(x)恒成立,求实数a的取值范围.【分析】(I)①当x∈[0,1)时,(1+x)e﹣2x≥1﹣x⇔(1+x)e﹣x≥(1﹣x)ex,令h (x)=(1+x)e﹣x﹣(1﹣x)ex,利用导数得到h(x)的单调性即可证明;②当x∈[0,1)时,⇔ex≥1+x,令u(x)=ex﹣1﹣x,利用导数得出h(x)的单调性即可证明.(II)利用(I)的结论得到f(x)≥1﹣x,于是G(x)=f(x)﹣g(x)≥=.再令H(x)=,通过多次求导得出其单调性即可求出a的取值范围.【解答】(I)证明:①当x∈[0,1)时,(1+x)e﹣2x≥1﹣x⇔(1+x)e﹣x≥(1﹣x)ex,令h(x)=(1+x)e﹣x﹣(1﹣x)ex,则h′(x)=x(ex﹣e﹣x).当x∈[0,1)时,h′(x)≥0,∴h(x)在[0,1)上是增函数,∴h(x)≥h(0)=0,即f(x)≥1﹣x.②当x∈[0,1)时,⇔ex≥1+x,令u(x)=ex﹣1﹣x,则u′(x)=ex﹣1.当x∈[0,1)时,u′(x)≥0,∴u(x)在[0,1)单调递增,∴u(x)≥u(0)=0,∴f(x).综上可知:.(II)解:设G(x)=f(x)﹣g(x)=≥=.令H(x)=,则H′(x)=x﹣2sinx,令K(x)=x﹣2sinx,则K′(x)=1﹣2cosx.当x∈[0,1)时,K′(x)<0,可得H′(x)是[0,1)上的减函数,∴H′(x)≤H′(0)=0,故H(x)在[0,1)单调递减,∴H(x)≤H(0)=2.∴a+1+H(x)≤a+3.∴当a≤﹣3时,f(x)≥g(x)在[0,1)上恒成立.下面证明当a>﹣3时,f(x)≥g(x)在[0,1)上不恒成立.f(x)﹣g(x)≤==﹣x.令v(x)==,则v′(x)=.当x∈[0,1)时,v′(x)≤0,故v(x)在[0,1)上是减函数,∴v(x)∈(a+1+2cos1,a+3].当a>﹣3时,a+3>0.∴存在x0∈(0,1),使得v(x0)>0,此时,f(x0)<g(x0).即f(x)≥g(x)在[0,1)不恒成立.综上实数a的取值范围是(﹣∞,﹣3].【点评】本题综合考查了利用导数研究函数的单调性、等价转化、作差比较大小、放缩法等基础知识与基本技能,考查了推理能力、计算能力和分析问题、解决问题的能力.请考生在21、22、23题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分。