2016年江苏省南通密卷(高考模拟试卷)数学(5)
2016届江苏省南通市高考数学一模试卷(解析版)

2016年江苏省南通市高考数学一模试卷一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1.已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B=.2.若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,则a的值为.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为偶数的概率是.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的10000户家庭中,有户月消费额在1000元以下6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线过点P(1,1),其一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为.8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,则三棱锥B1﹣ADE 的体积为.9.若函数f(x)=(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为.10.已知,则的值是.11.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(4,0).若直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,则实数m的取值范围是.12.已知边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,则的值为.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2(x>0)和y=x3(x>0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值为.14.已知函数f(x)=2ax2+3b(a,b∈R),若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则ab的最大值是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b﹣c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:(1)BE⊥AC;(2)BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆过点A(2,1),离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于B,C两点(异于点A),线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.18.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O1为圆心,半径为1km的半圆面.公路l经过点O,且与直径OA垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ(点P在直径OA的延长线上,点Q在公路l上),T为切点.(1)按下列要求建立函数关系:①设∠OPQ=α(rad),将△OPQ的面积S表示为α的函数;②设OQ=t(km),将△OPQ的面积S表示为t的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求△OPQ的面积S的最小值.19.已知函数f(x)=a+lnx(a∈R).(1)求f(x)的单调区间;(2)试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.20.若数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n}为“等比源数列”(1)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z(n∈N*),求证:{a n}为“等比源数列”【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每小题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.[选修4­2:矩阵与变换]22.已知矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,已知点,圆C的方程为(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.[选修4­5:不等式选讲]24.已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.(1)求直线AB与CP所成角的余弦值;(2)求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.26.已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设f n(x)是f n(x)的导数,n∈N*.﹣1(1)求f1(x),f2(x)的表达式;(2)写出f n(x)的表达式,并用数学归纳法证明.2016年江苏省南通市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.1.已知集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},A∩B={0,1} .【考点】交集及其运算.【分析】直接根据交集的定义即可求出.【解答】解:集合A={x|﹣1<x<2},B={﹣1,0,1},则A∩B={0,1},故答案为:{0,1}.2.若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,则a的值为±.【考点】复数求模.【分析】根据复数的运算性质得到a2+4=9,解出即可.【解答】解:若复数z=a+2i(i为虚数单位,a∈R)满足|z|=3,即a2+4=9,解得:a=±,故答案为:±.3.从1,2,3,4这四个数中依次随机地取2个数,则所取2个数的乘积为偶数的概率是.【考点】古典概型及其概率计算公式.【分析】列举可得共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有5种情形,由概率公式可得.【解答】解:从1,2,3,4这4个数中依次随机地取2个数有(1,2),(1,3),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4)共6种情形,其中满足所取2个数的乘积为偶数的有(1,2),(1,4),(2,3),(2,4),(3,4),共5种情形,∴所求概率,故答案为:4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为14【考点】伪代码.【分析】根据伪代码所示的顺序,逐框分析程序中各变量、各语句的作用,一直求出不满足循环条件时S的值.【解答】解:模拟执行程序,可得S=0,I=1,满足条件S≤10,执行循环,S=1,I=2,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22=5,I=3,满足条件S≤10,执行循环,S=1+22+32=14,I=4,不满足条件S≤10,退出循环,输出S的值为14.故答案为:14.5.为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了10000户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间[0,4500]上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的10000户家庭中,有750户月消费额在1000元以下【考点】频率分布直方图.【分析】直方图中小矩形的面积表示频率,即可求出答案.【解答】解:由直方图可得1000元以下共有10000×(0.00005+0.0001)×500=750户,故答案为:750.6.设等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,则S6=63.【考点】等比数列的性质;等比数列的前n项和.【分析】直接利用等比数列的性质,求解即可.【解答】解:等比数列{a n}的前n项和为S n.若S2=3,S4=15,所以S2,S4﹣S2,S6﹣S4,也是等比数列,(S4﹣S2)2=S2•(S6﹣S4),即122=3•(S6﹣15),解得S6=63故答案为:63.7.在平面直角坐标系xOy中,已知双曲线过点P(1,1),其一条渐近线方程为,则该双曲线的方程为2x2﹣y2=1.【考点】双曲线的标准方程.【分析】根据题意和双曲线的渐近线方程列出方程组,求出a2和b2的值,即可求出双曲线的方程.【解答】解:由题意可得,,解得,b2=1,所以双曲线的方程为2x2﹣y2=1,故答案为:2x2﹣y2=1.8.已知正方体ABCD﹣A1B1C1D1的棱长为1,点E是棱B1B的中点,则三棱锥B1﹣ADE的体积为.【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.【分析】由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积,即可得出结论.【解答】解:由题意,三棱锥B1﹣ADE的体积=三棱锥D﹣B1AE的体积==.故答案为:.9.若函数f(x)=(a,b∈R)为奇函数,则f(a+b)的值为﹣1.【考点】函数的值;分段函数的应用.【分析】由已知中函数f(x)为奇函数,f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,可得a,b的值,进而可得f(a+b)的值.【解答】解:∵函数f(x)==为奇函数,故f(﹣x)=﹣f(x)恒成立,故.即,∴f(x)=,∴f(a+b)=f(1)=1﹣2=﹣1,故答案为:﹣1.10.已知,则的值是.【考点】两角和与差的正弦函数;三角函数中的恒等变换应用.【分析】由条件利用诱导公式,同角三角的基本关系,化简要求的式子可得结果.【解答】解:∵已知,则=﹣sin(x+)+=﹣sin(x+)+1﹣=﹣+1﹣=,故答案为:.11.在平面直角坐标系xOy中,点A(1,0),B(4,0).若直线x﹣y+m=0上存在点P使得PA=PB,则实数m的取值范围是.【考点】两点间距离公式的应用.【分析】设P(x,x+m),由PA=PB,可得4|PA|2=|PB|2,利用两点之间的距离公式化为:(x+m)2=4﹣x2,可得:m=﹣x±,x∈[﹣2,2].通过三角函数代换即可得出.【解答】解:设P(x,x+m),∵PA=PB,∴4|PA|2=|PB|2,∴4(x﹣1)2+4(x+m)2=(x﹣4)2+(x+m)2,化为(x+m)2=4﹣x2,∴4﹣x2≥0,解得x∈[﹣2,2],∴m=﹣x±,令x=2cosθ,θ∈[0,π],∴m=﹣2cosθ±2sinθ=∈,实数m的取值范围是,故答案为:.12.已知边长为6的正三角形ABC,,AD与BE交点P,则的值为3.【考点】平面向量数量积的运算.【分析】由题意作图辅助,从而可得点P是正三角形ABC的中心,从而可求平面向量的数量积.【解答】解:由题意作图如右图,∵,∴D,E分别为线段BC,AC的中点,∴点P是正三角形ABC的中心,∴||=•|BE|=••|AB|=2,||=|BP|=,且∠BPD=,故=||||cos=6×=3,故答案为:3.13.在平面直角坐标系xOy中,直线1与曲线y=x2(x>0)和y=x3(x>0)均相切,切点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则的值为.【考点】抛物线的简单性质.【分析】求出导数得出切线方程,即可得出结论.【解答】解:由y=x2,得y′=2x,切线方程为y﹣x12=2x1(x﹣x1),即y=2x1x﹣x12,由y=x3,得y′=3x2,切线方程为y﹣x23=3x22(x﹣x2),即y=3x22x﹣2x23,∴2x1=3x22,x12=2x23,两式相除,可得=.故答案为:.14.已知函数f(x)=2ax2+3b(a,b∈R),若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则ab的最大值是.【考点】函数的值;二次函数的性质.【分析】由对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,可得(a,b)对应的可行域,进而根据基本不等式得到ab的最大值.【解答】解:函数f(x)=2ax2+3b图象的顶点为(0,3b),若若对于任意x∈[﹣1,1],都有|f(x)|≤1成立,则,其对应的平面区域如下图所示:令Z=ab,则在第一,三象限a,b同号时ab取最大值,由2a+3b=1,a>0,b>0得:ab≤=,故答案为:二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,(a+b﹣c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2acosB,b=2,求△ABC的面积.【考点】余弦定理.【分析】(1)利用余弦定理表示出cosC,把已知等式整理后代入计算求出cosC的值,即可确定出C的度数.(2)由正弦定理可得sin(A+B)=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可求得sin(A﹣B)=0,根据﹣π<A﹣B<π,可求A﹣B=0,可得a=b=2,利用三角形面积公式即可计算得解.【解答】解:(1)在△ABC中,∵(a+b﹣c)(a+b+c)=ab,∴(a+b)2﹣c2=ab,即a2+b2﹣c2=﹣ab,∴cosC==﹣,∵C为三角形内角,∴C=.(2)∵c=2acosB,∴由正弦定理可得sin(A+B)=2sinAcosB,由两角和的正弦公式可得sinAcosB+cosAsinB=2sinAcosB,∴sin(A﹣B)=0,又﹣π<A﹣B<π,∴A﹣B=0,可得:a=b=2,∴S△ABC=absinC==.16.如图,在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,点E是A1C1的中点.求证:(1)BE⊥AC;(2)BE∥平面ACD1.【考点】直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.【分析】(1)推导出BA1=BC1,点E是A1C1的中点,从而BE⊥A1C1,由此能证明BE⊥AC.(2)连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,推导出四边形BED1O 是平行四边形,由此能证明BE∥平面ACD1.【解答】证明:(1)∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴BA1=BC1,∵点E是A1C1的中点,∴BE⊥A1C1,∵AC∥A1C1,∴BE⊥AC.(2)连结B1D1,交A1C1于点E,连结AC,BD,交于点O,连结OD1,∵在直四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1中,底面ABCD是菱形,∴D1E BO,∴四边形BED1O是平行四边形,∴BE∥OD1,∵OD1⊂平面ACD1,BE⊄平面ACD1,∴BE∥平面ACD1.17.如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆过点A(2,1),离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线l:y=kx+m(k≠0)与椭圆相交于B,C两点(异于点A),线段BC被y轴平分,且AB⊥AC,求直线l的方程.【考点】直线与圆锥曲线的关系.【分析】(1)由椭圆的离心率公式及b2=a2﹣c2,及点A(2,1),联立即可求得a,b及c 的值,即可求得椭圆方程;(2)将直线方程代入椭圆方程,求得关于x的一元二次方程,利用韦达定理求得x B+x C=﹣,根据线段BC被y轴平分,即x B+x C=0,即可求得m的值,根据向量的坐标表示求得•=0,即可求得k的值,将点A代入直线方程,当k=,不满足,故求得k的值.【解答】解:(1)由条件知椭圆离线率e==,∴b2=a2﹣c2=a2,将点A(2,1),代入椭圆方程得解得,故椭圆方程为:;(2)将直线l:y=kx+m(k≠0)代入椭圆方程,x2+4(kx+m)2﹣8=0,整理得:(1+4k2)x2+8mkx+4m2﹣8=0,线段BC被y平分得:x B+x C=﹣=0,k ≠0,m=0,∴B ,C 关于原点对称,设B (x ,kx ),C (﹣x ,﹣kx ),∴x 2=,又∵AB ⊥AC ,A (2,1),∴•=(x ﹣2)(﹣x ﹣2)+(kx ﹣1)(﹣kx ﹣1)=5﹣(1+k 2)x 2=5﹣=0,解得k=±,由k=,直线y=x 过点A (2,1)故k=不符合题意,所以,此时直线l 的直线方程y=﹣x .18.如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以O 1为圆心,半径为1km 的半圆面.公路l 经过点O ,且与直径OA 垂直,现计划修建一条与半圆相切的公路PQ (点P 在直径OA 的延长线上,点Q 在公路l 上),T 为切点. (1)按下列要求建立函数关系: ①设∠OPQ=α(rad ),将△OPQ 的面积S 表示为α的函数; ②设OQ=t (km ),将△OPQ 的面积S 表示为t 的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求△OPQ 的面积S 的最小值.【考点】弧度制的应用;函数解析式的求解及常用方法;三角函数的最值. 【分析】(1)结合图形,①用sin α求出PO 1、OP 以及OQ 的值,计算△OPQ 的面积S 即可;②设OQ=t (km ),∠OQP=2θ,用tan θ表示出OP ,再计算△OPQ 的面积S ;(2)用(1)中②函数关系S==,设x=,函数f (x )=x ﹣x 3,求出f (x )的最大值即可求出S 的最小值.【解答】解:(1)如图所示,①设∠OPQ=α(rad),则sinα=,∴PO1=,OP=1+,OQ=OP•tanα=(1+)•tanα;∴△OPQ的面积S=OP•OQ=•(1+)(1+)•tanα=••tanα;②设OQ=t(km),∠OQP=2θ,则tanθ=,tan2θ===,∴OP=OQ•tan2θ=,∴△OPQ的面积S=OP•OQ=••t=;(2)用(1)中②函数关系,S==,设x=>0,函数f(x)=x﹣x3,(x>0);则f′(x)=1﹣3x2,令f′(x)=0,解得x=;∴x∈(0,)时,f′(x)>0,f(x)是增函数,x∈(,+∞)时,f′(x)<0,f(x)是减函数;∴当x=时,f(x)取得最大值是f()=;∴△OPQ的面积S的最小值是=.19.已知函数f(x)=a+lnx(a∈R).(1)求f(x)的单调区间;(2)试求f(x)的零点个数,并证明你的结论.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.【分析】(1)求出函数的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)求出函数的最小值,通过讨论a的范围,从而求出函数的零点的个数即可.【解答】解:(1)函数f(x)的定义域是(0,+∞),f′(x)=()′lnx+•=,令f′(x)>0,解得:x>e﹣2,令f′(x)<0,解得:0<x<e﹣2,∴f(x)在(0,e﹣2)递减,在(e﹣2,+∞)递增;(2)由(1)得:f(x)min=f(e﹣2)=a﹣,显然a>时,f(x)>0,无零点,a=时,f(x)=0,有1个零点,a<时,f(x)<0,有2个零点.20.若数列{a n}中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称{a n}为“等比源数列”(1)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n﹣1.①求{a n}的通项公式;②试判断{a n}是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列{a n}为等差数列,且a1≠0,a n∈Z(n∈N*),求证:{a n}为“等比源数列”【考点】数列的应用.【分析】(1)①由a n+1=2a n﹣1,可得a n+1﹣1=2(a n﹣1),利用等比数列的通项公式即可得出.②假设{a n}为“等比源数列”,则此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,代入化为:2m﹣k+1(2m﹣2+1)=2n﹣1+2n﹣k+1,利用数的奇偶性即可得出.(2)设等差数列{a n}的公差为d,假设存在三项使得,(k<n<m).展开:2a1(n﹣1)+(n﹣1)2d=a1[(k﹣1)+(m﹣1)]+(k﹣1)(m﹣1)d,当n﹣1既是(k﹣1)与m﹣1的等比中项,又是(k﹣1)与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【解答】解:(1)①∵a n+1=2a n﹣1,∴a n+1﹣1=2(a n﹣1),∴数列{a n﹣1}是等比数列,首项为1,公比为2.∴a n﹣1=2n﹣1,∴a n=2n﹣1+1.②假设{a n}为“等比源数列”,则此数列中存在三项:a k<a m<a n,k<m<n.满足=a k a n,∴(2m﹣1+1)2=(2k﹣1+1)(2n﹣1+1),化为:22m﹣2+2m=2k+n﹣2+2n﹣1+2k﹣1,∴2m﹣k+1(2m﹣2+1)=2n﹣1+2n﹣k+1,可知:左边为偶数,而右边为奇数,因此不可能成立.故{a n}不是“等比源数列”.(2)设等差数列{a n}的公差为d,则a n=a1+(n﹣1)d,a1≠0,a n∈Z(n∈N*),假设存在三项使得,(k<n<m).∴=[a1+(k﹣1)d][a1+(m﹣1)d],展开:2a1(n﹣1)+(n﹣1)2d=a1(k﹣1)+(m﹣1)+(k﹣1)(m﹣1)d,当n﹣1既是(k﹣1)与m﹣1的等比中项,又是(k﹣1)与m﹣1的等差中项时,原命题成立.【选做题】在21、22、23、24四小题中只能选做两题,每小题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[选修4­1:几何证明选讲]21.如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE长.【考点】与圆有关的比例线段.【分析】由题意AC⊥BC,AC==8,由已知得Rt△ACD∽Rt△ABC,从而AD=6.4,利用切割线定理、勾股定理,由此能求出DE的长.【解答】解:由题意AC⊥BC.AC==8,∵过C作圆的切线l,过A作l的垂线AD,垂足为D,AD交圆与E,∴∠ACD=∠ABC,∴Rt△ACD∽Rt△ABC,∴=,∴AD==6.4又DC2=DE•6.4,DC2+6.42=64,解得DE=3.6.[选修4­2:矩阵与变换]22.已知矩阵,求逆矩阵M﹣1的特征值.【考点】逆变换与逆矩阵.【分析】先求矩阵M的行列式,进而可求其逆矩阵,令矩阵M﹣1的特征多项式等于0,即可求得矩阵M﹣1的特征值.【解答】解:矩阵M的行列式为=1×2﹣2×0=2,∴矩阵M的逆矩阵M﹣1=,矩阵M﹣1的特征多项式为f(λ)=(λ﹣)(λ﹣1)=0令f(λ)=0可得λ=或λ=1即矩阵M﹣1的特征值为或1.[选修4­4:坐标系与参数方程]23.在极坐标系中,已知点,圆C的方程为(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【分析】先求出直线AC的直角坐标方程,再转化为极坐标方程.【解答】解:点A的直角坐标为A(,).圆C的普通方程为x2+y2﹣4y=0,即x2+(y﹣2)2=8.∴圆C的圆心为C(0,2).∴直线AC的方程为,即x+y﹣2=0.∴直线AC的极坐标方程为ρcosθ+ρsinθ﹣2.[选修4­5:不等式选讲]24.已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).【考点】不等式的证明.【分析】利用作差法,通过分类讨论判断即可.【解答】证明:a6+b6﹣ab(a4+b4)=(a﹣b)(a5﹣b5),当a≥b≥0时,a5≥b5,a﹣b≥0,a5﹣b5≥0,可得(a﹣b)(a5﹣b5)≥0.所以a6+b6≥ab (a4+b4).当0≤a<b时,a5<b5,a﹣b<0,a5﹣b5<0,可得(a﹣b)(a5﹣b5)>0.所以a6+b6>ab (a4+b4).综上a≥0,b≥0,a6+b6≥ab(a4+b4).【必做题】第25题、第26题,每题10分,共计20分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.25.如图,在四棱锥S﹣ABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且.(1)求直线AB与CP所成角的余弦值;(2)求二面角A﹣PC﹣D的余弦值.【考点】二面角的平面角及求法;异面直线及其所成的角.【分析】(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线AB与CP所成角的余弦值.(2)求出平面APC的法向量和平面PCD的法向量,利用向量法能求出二面角A﹣PC﹣D 的余弦值.【解答】解:(1)以A为原点,AB为x轴,AD为y轴,AS为z轴,建立空间直角坐标系,A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),S(0,0,2),D(0,2,0),设P(a,b,c),∵,∴(a,b,c﹣2)=(﹣a,2﹣b,﹣c)=(﹣,1﹣,﹣),∴,解得a=0,b=,c=,∴P(0,,),=(1,0,0),=(﹣1,﹣,),设直线AB与CP所成角为θ,cosθ=|cos<>|===,∴直线AB与CP所成角的余弦值为.(2)=(1,,﹣),=(0,﹣,﹣),=(0,,﹣),设平面APC的法向量=(x,y,z),则,取y=2,得=(﹣4,2,﹣1),设平面PCD的法向量=(a,b,c),则,取b=1,得=(0,1,1),设二面角A﹣PC﹣D的平面角为θ,则cosθ===.∴二面角A﹣PC﹣D的余弦值为.26.已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设f n(x)是f n(x)的导数,n∈N*.﹣1(1)求f1(x),f2(x)的表达式;(2)写出f n(x)的表达式,并用数学归纳法证明.【考点】数学归纳法;导数的运算.【分析】(1)根据导数的运算法则求导即可,(2)先利用诱导公式,猜想猜想f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)(*),再根据数学归纳法证明即可.【解答】解:(1)f1(x)=f0′(x)=(sinx+cosx)+x(cosx﹣sinx)=(x﹣1)sin(﹣x)+(x+1)cosx,f2(x)=f1′(x)=﹣sinx+(1﹣x)cosx+cosx﹣(1+x)sinx=﹣(2+x)sinx﹣(x﹣2)cosx,(2)由(1)得f3(x)=f2′(x)=﹣(3+x)cosx+(x﹣3)sinx,把f1(x),f2(x),f3(x),f1(x)=(x+1)sin(x+)+(x﹣1)cos(x+),f2(x)=(x+2)sin(x+)+(x﹣2)cos(x+),f3(x)=(x+3)sin(x+)+(x﹣2)cos(x+),猜想f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)(*),下面用数学归纳法证明上述等式,①当n=1时,由(1)可知,等式(*)成立,②假设当n=k时,等式(*)成立,即f k(x)=(x+k)sin(x+)+(x﹣k)cos(x+),则当n=k+1时,f k+1(x)=f k′(x)=sin(x+)+(x+k)cosx+)+cos(x+)+(x﹣k)[﹣sin(x+)],=(x+k+1)cos(x+)+[x﹣(k+1)][﹣sin(x+)],=(x+k+1)sin(x+π)+[x﹣(k+1)]cos(x+π),即当n=k+1时,等式(*)成立综上所述,当n∈N*,f n(x)=(x+n)sin(x+)+(x﹣n)cos(x+)成立.2016年8月22日第21页(共21页)。
江苏省南通市2016届高三数学全真模拟试题6

解:〔 1〕由 f ( x) g ( x) e x得, f ( x) g ( x) e x,因为 f ( x) 是奇函数,g (x) 是偶函数,所以 f ( x)g( x) e x,从而 f ( x)e x e x e x +e x2, g (x)2(4 分)〔 2〕当 x0 时, e x1,0 e x 1 ,所以 f ( x)0 , g (x)e x +e x x x1 .(6分 )2 e e由〔 1〕得, f ( x)当x 0 时,f ( x)xf (x)x设函数 P(x) f (x)e x +e xg( x) , g ( x)e x e xf ( x) , (8分)22ag( x)(1a) f ( x)axg( x)(1a) x ,bg( x)(1b) f ( x)bxg( x)(1b) x ,cxg ( x)(c1)x , (10分 )那么 P (x) f( x) c g( x)xg ( x) (c 1) (1c) g( x) 1 cxf ( x) , (12 分 )假设 c ≤0 ,x 0 ,那么 P( x)0 ,故 P( x) 为 0 ,上增函数,所以 P( x)P(0)0,假设c≥1 , x0 ,那么P ( x)0 ,故 P(x) 为 0 ,上减函数,所以 P( x)P (0)0,综上知, ag( x) (1 a)f ( x)分〕bg( x) (1 b) . 〔16x20.〔此题总分值16 分〕设 f k (n) 为关于n的k ( k N )次多项式.数列{a n}的首项a11,前n项和为 S n.对于任意的正整数 n,a n S n f k (n) 都成立.〔 1〕假设 k0 ,求证:数列 { a n} 是等比数列;〔 2〕试确定所有的自然数k,使得数列{ a n}能成等差数列.解:〔 1〕假设 k 0 ,那么 f k (n) 即 f0 (n ) 为常数,不妨设f0 ( n)c 〔c为常数〕.因为 a S f(n)恒成立,所以a S c ,即 c2a2.n n k111而且当 n≥2 时, a n S n 2 ,①a n1S n1 2 ,②①-②得 2a n a n 10( n N ,n≥2).假设 a n=0,那么a n1 =0 ,, ,a1=0,与矛盾,所以a n0( n N*).故数列 { a n} 是首项为1,公比为1的等比数列.〔 4分〕2〔2〕 (i) 假设k=0,由〔 1〕知,不符题意,舍去.〔 6 分〕(ii)假设 k=1,设f1( n)bn c 〔b,c为常数〕,当 n≥2 时, a n S n bn c ,③a n1S n1b(n1) c ,④③-④得2a n a n1 b (n N,n≥2).要使数列 { a n} 是公差为d〔d为常数〕的等差数列,必须有 a n b d 〔常数〕,而 a =1,故{ a }只能是常数数列,通项公式为a=1n N*,1n n故当 k=1时,数列{ a n}能成等差数列,其通项公式为a n=1n N*,此时f1( n) n 1 .〔9 分〕(iii)假设 k=2,设f2(n)an 2bn c 〔 a0 ,a,b,c是常数〕,当 n≥2 时, a n S n an2bn c,⑤a n 1S n2b(n1) c ,⑥1 a( n 1)⑤-⑥得2a n a n 12an b a(n N,n≥2),要使数列 { a n} 是公差为d〔d为常数〕的等差数列,必须有a n 2an b a d ,且d=2a,考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕...d=2a,考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕考虑到 a =1,所以a n1(n 1) 2a 2an2a 1 n N*.1故当 k=2时,数列 { a } 能成等差数列,其通项公式为na n 2an 2a 1 n N*,此时 f 2 (n)an2(a 1)n 1 2a 〔a为非零常数〕.〔 12 分〕(iv)当 k≥3 时,假设数列 { a n} 能成等差数列,那么a n S n的表达式中n的最高次数为 2,故数列 { a n} 不能成等差数列.〔 14 分〕综上得,当且仅当k=1或2时,数列{ a n}能成等差数列.〔16分〕试题Ⅱ〔附加题〕21.【选做题】此题包括A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答....................假设多做,那么按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.选修 4— 1:几何证明选讲〔本小题总分值10 分〕如图, C,D是直径为 AB的半圆上的两个不同的点,AC 与BD交于点E,点F在弦BD 上,且△ ACD∽△ BCF,证明:△ABC∽△ DFC.C D证明:因为△ ACD∽△ BCF,E 所以,A FF B ACD BCF〔第21题A〕故ACD ACF BCF ACF,即DCF,BCE又BDC BAC,所以△ ABC∽△ DFC.〔10分〕。
2016年江苏南通市高三一模数学试卷

2016年江苏南通市高三一模数学试卷一、填空题(共14小题;共70分)1. 已知集合,,那么 ______.2. 若复数满足,则的值为______.3. 若从,,,这四个数中一次随机地取两个数,则所取两个数的乘积是偶数的概率为______.4. 运行如图所示的伪代码,其输出的结果的值为______.S←0I←0While S≤10S←S+I^2I←I+1End WhilePrint S5. 为了了解居民家庭网上购物消费情况,某地区调查了户家庭的月消费金额(单位:元),所有数据均在区间上,其频率分布直方图如图所示,则被调查的户家庭中,有______ 户的月消费额在元以下.6. 已知等比数列的前项和为,若,,则的值为______.7. 在平面直角坐标系中,已知双曲线过点,其一条渐近线的方程为,那么该双曲线的方程为______.8. 若正方体的棱长为,是棱的中点,则三棱锥的体积为______.9. 若函数为奇函数,则的值为______.10. 已知,那么的值为______.11. 在平面直角坐标系中,已知点,.若直线上存在点使得.则实数的取值范围是______.12. 在边长为的正三角形中,若,,与交于点,则的值为______.13. 在平面直角坐标系中,直线与曲线和均相切,切点分别为和,则的值为______.14. 已知函数.若对于任意的,都有成立,则的最大值是______.二、解答题(共6小题;共78分)15. 在中,内角,,所对的边分别为,,,且.(1)求角的大小;(2)若,,求的面积.16. 如图,在直四棱柱中,底面是菱形,是的中点.(1)求证:;(2)求证: 平面.17. 如图,在平面直角坐标系中,已知椭圆过点,离心率为.(1)求椭圆的方程;(2)若直线:与椭圆相交于,两点(异于点),线段被轴平分,且,求直线的方程.18. 如图,阴影部分为古建筑物保护群所在地,其形状是以为圆心、半径为的半圆面.公路经过点,且与直径垂直.现计划修建一条与半圆相切的公路(点在直径的延长线上,点在公路上),为切点.(1)按下列要求建立函数关系:①设(单位:),将的面积表示为的函数;②设(单位:),将的面积表示为的函数.(2)请你选用(1)中的一个函数关系,求的面积的最小值.19. 已知函数.(1)求函数的单调区间;(2)试求函数的零点个数,并证明你的结论.20. 若数列中存在三项,按一定次序排列构成等比数列,则称数列为“等比源数列”.(1)在数列中,已知,.①求数列的通项公式;②试判断数列是否为“等比源数列”,并证明你的结论.(2)已知数列为等差数列,且,,求证:数列为“等比源数列”.答案第一部分1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.第二部分15. (1)在中,由,得,即.因为,所以.(2)方法一:因为,由正弦定理,得.因为,所以,所以,即,即.又因为,所以,即,所以,所以的面积为.方法二:由及余弦定理,得,化简得.又,所以的面积为.16. (1)如图,在直四棱柱中,连接交于点,连接交于点.是菱形,所以.因为四棱柱为直棱柱,所以平面.又平面,所以.因为,平面,平面,所以平面.又平面,所以.(2)连接,为直棱柱,所以四边形为矩形.又,分别是,的中点,所以,且,所以四边形是平行四边形,所以.又平面,平面,所以 平面.17. (1)由题意知椭圆的离心率为,所以.又点在椭圆上,所以,解得所以椭圆的方程为.(2)将代入椭圆的方程,得,整理,得.由线段被轴平分,得.因为,所以.因为当时,点,关于原点对称,所以设点的坐标为,点的坐标为,由方程,得.又因为,点的坐标为,所以所以.因为当时,直线过点,故不符合题意,舍去,所以直线的方程为.18. (1)①由题意知,在中,,,所以.又所以.在中,,所以的面积为②由题意得;,,且,所以,即,化简,得,所以的面积为.(2)选用(1)中①的函数关系.由,得当变化时,,的变化情况如下表:所以当时,的面积极小值取得最小值,且最小值为.选用(1)中②的函数关系..由,得.所以当时,的面积当变化时,,的变化如下表:极小值取得最小值,且最小值为.19. (1)由函数,得.令,得.当变化时,,的变化情况如下表:因此,函数的极小值单调增区间为,单调减区间为.(2)由(1)可知,.(i)当时,由,得函数的零点个数为.(ii)当时,因为在上单调递增,在上单调递减,故时,,所以函数的零点个数为.(iii)当时,.①当时,因为当时,,所以函数在区间上无零点.因为在上单调递增,且,又,且,所以函数在上有且只有一个零点.故当时,函数的零点个数为.②当时,因为在上单调递增,且,,所以函数在区间上有且只有个零点.因为在上单调递减,且,又,且(当时,成立),所以函数在上有且只有个零点.故当时,函数的零点个数为.综上所述,当时,函数的零点个数为;当或时,函数的零点个数为;当时,函数的零点个数为.20. (1)①由,得,且,所以数列是首项为、公比为的等比数列,所以,故数列的通项公式为.②数列不是“等比源数列”.用反证法证明如下:假设数列是“等比源数列”,则存在三项,,按一定次序排列构成等比数列.因为,所以,所以,得,即.又,,所以,,,,所以为偶数,与矛盾,所以数列中不存在任何三项,按一定次序排列构成等比数列.综上,数列不是“等比源数列”.(2)不妨设等差数列的公差为.当时,等差数列为非零常数数列,数列为“等比源数列”.当时,因为,则,且,所以数列中必有一项.为了使得数列为“等比源数列”.只需要中存在第项、第项(),使得成立,即,即成立.当,时,上式成立,所以存在,,成等比数列,所以数列为“等比源数列”.。
南通市高考数学模拟试卷含答案

江苏省南通市高考数学模拟试卷(6)含答案2016年高考模拟试卷(6)南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.21.已知集合A={x|x>1},B={x|x-2x<0},则A∪B=▲ .2.若复数z满足z40,则z1,则f(x)▲ . 3.已知幂函数f(x)的图象经过点2 4.某棉纺厂为了了解一批棉花的质量,从中随机抽测了100根棉花纤维的长度(棉花纤维所得数据均在区间[5,40]中,其频率分布直方图如图所示,则在抽测的100根中___▲ 根棉花纤维的长度小于15mm.25.执行如图所示的伪代码,则输出的结果为▲ .(第5题)6.某校有A,B两个学生食堂,若a,b,c三名学生各自随机选择其中的一个食堂用餐,则三人不在同一个食堂用餐的概率为▲ . 7.给出下列命题:(1)若两个平面平行,那么其中一个平面内的直线一定平行于另一个平面;(2)若两个平面平行,那么垂直于其中一个平面的直线一定垂直于另一个平面;(3)若两个平面垂直,那么平行于其中一个平面的直线一定平行于另一个平面;(4)若两个平面垂直,那么其中一个平面内的直线一定垂直于另一个平面.则其中所有真命题的序号是▲ ....222x2y2F(c,0)(c0)x y a8.过双曲线221(b a0)的左焦点作圆的切线,切点为E,延长ab21y4cxFE交抛物线于点P,O为坐标原点,若OE(OF OP),则双曲线的离心率为▲ .2a9.已知an是公差为d的等差数列,bn是公比为q的等比数列。
若对一切n N,n1bn总成立,an则d q▲ .10.定义在R上的函数f(x)满足f(x)+f(x+5)=16,当x∈(-1,4]时,f(x)=x-2,则函数f(x)在[0,2016]上的零点个数是_____▲_____.CBC11.如图,已知点O为△ABC的重心,OA OB,AB6,则A的值为▲ . 12.已知实数x,y,z满足x y z0,x2y2z21,则z的最大值是2x▲ .13.在平面直角坐标系xOy中,圆C1:(x1)2(y6)225,圆C2:(x17)(y30)r.若圆C2上存在一点P,使得过点P可作一条射线与圆C1依次交于点A,B,满足PA2AB,则半径r的取值范围是▲ .x(1mx)x0,14.已知函数f(x),若关于x的不等式f(x)f(x m)的解集x(1mx)x0为M,且1,1M,则实数m的取值范围是▲ .第 1页,共 14页222(第11题图)二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过.......程或演算步骤.15.(本小题满分14分)如图,在三棱锥P ABC中,PA PC,BC4,AC2.M为BC的中点, N为AC上一点,且MN∥平面PAB,MN求证:(1)直线AB∥平面PMN;(2)平面ABC平面PMN.A N CB M (第15题)16.(本小题满分14分)在ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知b a.(1)当c=1,且ABC的面积为(2)当cosC时,求a的值; 4时,求cos(B A)的值. 317.(本小题满分14分)如图所示的铁片由两部分组成,半径为1的半圆O及等腰直角△EFH,其中FE⊥FH.现将铁片裁剪成尽可能大的梯形铁片ABCD(不计损耗) ,AD∥BC,且点A,B在弧EF上.点C,D在斜边EH 上.设∠AOE=θ.(1)求梯形铁片ABCD的面积S关于θ的函数关系式;(2)试确定θ的值,使得梯形铁片ABCD的面积S最大,并求出最大值.E AH(第17题图)x2y218.(本小题满分16分)已知椭圆221(a b0)的左顶点为A,右焦点为F,右准线为l,l与abx轴相交于点T,且F是AT的中点.(1)求椭圆的离心率;(2)过点T的直线与椭圆相交于M,N两点,M,N都在x轴上方,并且M 在N,T之间,且NF2MF.①记NFM,NFA的面积分别为S1,S2,求②若原点O到直线TMN S1; S2 第 2页,共 14页19.(本小题满分16分)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=2,anan+1=2(Sn+1) (n N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)若数列{bn}满足b1=1,bn(3)若数列{cn}满足lgc120.(本小题满分16分)已知函数f(x)x22x alnx(a R).,f(1))处的切线方程;(1)当a2时,求函数f(x)在(1(2)求函数f(x)的单调区间;(3)若函数f(x)有两个极值点x1,x2(x1x2),不等式f(x1)mx2恒成立,求实数m的取值范围.(n≥2,n N*),求{bn}的前n项和Tn;1a1,lgcn nn(n≥2,n N*),试问是否存在正整数p,q(其中1 < p < q),33使c1,cp,cq成等比数列?若存在,求出所有满足条件的数组(p,q);若不存在,说明理由.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A、B、C、D共4小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多....................做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.(选修4-1:几何证明选讲)如图,O1,O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与O1,O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与O1,O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.O1O2 DB.(选修4-2:矩阵与变换)若二阶矩阵M满足 M(1)求二阶矩阵M;1258. 3446(2)若曲线C:x2xy2y1在矩阵M所对应的变换作用下得到曲线C,求曲线C的方程. C.(选修4-4:坐标系与参数方程)已知点P(1)(其中0,2),点P的轨迹记为曲线C1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,点Q在曲线C2:1224上. )(1)求曲线C1的极坐标方程和曲线C2的直角坐标方程;(2)当0,02时,求曲线C1与曲线C2的公共点的极坐标.yD.(选修4-5:不等式选讲)已知实数x0,y0,z0,证明:(≥.xyz2462第 3页,共 14页【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字..........说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分) 如图,已知抛物线C:x2py p0,其焦点F到准线的距离为2,点A、2点B是抛物线C上的定点,它们到焦点F的距离均为2,且点A位于第一象限.(1)求抛物线C的方程及点A、点B的坐标;(2)若点Q x0,y0是抛物线C异于A、B的一动点,分别以点A、B、Q为切点作抛物线C的三条切BQ,D EH线l1、l2、l3,若l1与l2、l1与l3、l2与l3分别相交于D、E、H,设 A记=的面积依次为S ABQ,S DEH,S ABQS DEH,问:是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由。
2016年南通市高考数学模拟试卷(五)含答案

20XX 年高考模拟试卷(5)南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 . 1.设集合{}2,5A =,{}13B x x =≤≤,则A B = ▲ . 2.设a R ∈,复数212a ii++(i 是虚数单位)是纯虚数,则a 的值为 ▲ .3.如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分为 ▲ .4.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为 ▲ .5.甲、乙两人下棋,结果是一人获胜或下成和棋.已知甲不输的概率为0.8,乙不输的概率为0.7,则两人下成和棋的概率为 ▲ . 6.设函数24 6 ,0,()6, 0,x x x f x x x ⎧-+=⎨+<⎩≥则不等式)1()(f x f >的解集是 ▲ .7.已知圆柱的底面半径为r ,高为h ,体积为2,表面积为12,则11r h+= ▲ .8.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为双曲线224x y -=的左顶点,点B 和 点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积为 ▲ . 9.若tan()24πα+=,则sin 2α的值为 ▲ .10.已知定义在集合A 上的函数22()log (1)log (21)f x x x =-++,其值域为(],1-∞,则A = ▲ . 11.数列{}n a 中10a =,47a =-,对n N *∀∈,当2n ≥时,211(1)(1)(1)n n n a a a +--=--,则数列{}n a 的前n 项的和为 ▲ .12.设实数1,1a b >>,则“a b <”是“ln ln a b a b ->-”成立的 ▲ 条件.(请用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中之一填空) 13.在ABC ∆中,45B =,,M N 分别为边,AC AB 的中点,且2BM AC CN AB ⋅=⋅,则BA BCBC BA+的值为 ▲ .14.在平面直角坐标xoy 中,设圆M 的半径为1,圆心在直线240x y --=上,若圆M 上不存在点N ,使12NO NA =,其中A (0,3),则圆心M 横坐标的取值范围 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,面积为S . (1)若23AB AC ⋅=,求A 的值;(2)若tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,且1c =,求b .16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,M是AD中点,N 是PC中点.(1)求证://MN面PAB;(2)若平面PMC⊥平面PAD,求证:CM AD⊥.17.(本小题满分14分)为响应新农村建设,某村计划对现有旧水渠进行改造,已知旧水渠的横断面是一段抛物线弧,顶点为水渠最底端(如图),渠宽为4m,渠深为2m.(1)考虑到农村耕地面积的减少,为节约水资源,要减少水渠的过水量,在原水渠内填土,使其成为横断面为等腰梯形的新水渠,新水渠底面与地面平行(不改变渠宽),问新水渠底宽为多少时,所填土的土方量最少?(2)考虑到新建果园的灌溉需求,要增大水渠的过水量,现把旧水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的新水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆22221(0) x ya bab+=>>的右顶点与上顶点分别为,AB,且过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)如图,若直线l与该椭圆交于,P Q两点,直线,BQ AP的斜率互为相反数.①求证:直线l的斜率为定值;②若点P在第一象限,设ABP∆与ABQ∆的面积分别为12,S S,求1S的最大值.(第17题图)19.(本小题满分16分)已知函数2 ()(2)lnf x mx m xx =-+-,2()1g x x mx=++,m R∈.(1)当0m<时,①求()f x的单调区间;②若存在12,[1,2]x x∈,使得12()()1f xg x-≥成立,求m的取值范围;(2)设ln1()xxh xe+=的导函数()h x',当1m=时,求证:2[()1]()1g x h x e-'-<+(其中e是自然对数的底数).20.(本小题满分16分)若数列{}na满足条件:存在正整数k,使得2n k n k na a a+-+=对一切,n n k∈>*N都成立,则称数列{}na为k级等差数列.(1)已知数列{}na为2级等差数列,且前四项分别为2,0,4,3,求89a a+的值;(2)若2sin(na n nωω=+为常数),且{}na是3级等差数列,求ω所有可能值的集合,并求ω取最小正值时数列{}na的前3n项和3nS;(3)若{}na既是2级等差数列,{}na也是3级等差数列,证明:{}na是等差数列.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A、B、C、D共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.(选修4-1:几何证明选讲)如图,∠PAQ是直角,圆O与射线AP相切于点T,与射线AQ相交于两点B C、.求证:BT平分OBA∠.B.(选修4-2:矩阵与变换)设二阶矩阵A,B满足11234-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A,1001⎡⎤=⎢⎥⎣⎦BA,求1-B.C.(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,以原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线:C2sin2cos(0)a aρθθ=>,过点(2,4)P--的直线l的参数方程为222242x ty t⎧=-+⎪⎪⎨⎪=-+⎪⎩(t为参数),l与C分别交于,M N.(Ⅰ)写出C的平面直角坐标系方程和l的普通方程;(Ⅱ)若,,PM MN PN成等比数列,求a的值.(第21题A)D .(选修4-5:不等式选讲) 设x ,y 均为正数,且x >y ,求证:2212232x y x xy y ++-+≥.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答..........,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)如图,已知三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧棱与底面垂直,AA 1=AB =AC =1,AB ⊥AC ,M 、N 分别是CC 1、BC 的中点,点P 在直线A 1B 1上,且满足111B A P A λ=(∈λR ). (1)求异面直线PN ,AM 所成的角;(2)若平面PMN 与平面ABC 所成的角为45°,试确定点P 的位置.23.(本小题满分10分)设集合{1,0,1}M =-,集合123{(,,)|,1,2,,}n n i A x x x x x M i n =∈=,,,集合n A 中满足条件 “121||||||n x x x m ≤+++≤”的元素个数记为nm S .(1)求22S 和42S 的值;(2)当m n <时,求证:nm S 111322n m n +++<+-.(第22题)20XX 年高考模拟试卷(5) 参考答案南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1.{}2.2.4-.3.91.4.{}2,5,10.5.12.6.(3,1)(3,)-+∞.7.3.8. .9.35.10.3(1,]2.11.21n n -+.12.充要.13.14.12(,0)(,)5-∞+∞.【解析】.设N (x,y),由12NO NA =得:22224()(3),x y x y +=+-化简得:22(1)4x y ++=,表示为以(0,1)B -为圆心,2为半径的圆,由题意得圆B 与圆(,24)M a a -无交点,即222(241)(21)a a +-+>+或222(241)(21)a a +-+<-,解得圆心M 横坐标的取值范围为:12(,0)(,)5-∞+∞. 二、解答题15.(1)由题意知,cos AB AC bc A ⋅=,1sin 2S bc A =,所以cos sin bc A A , ……………………………………2分即cos A A ,tan A ∴=因为A 为三角形内角,所以6A π=;……………………6分(2)设tan A m =,tan 2B m =,tan 3C m =,由题意知,0m >. 因为tan tan tan tan() 1tan tan A BC A B A B+=-+=--⋅,………………………8分则23312mm m=--,解得1m =,则tan 2B =,tan 3C =,从而sin B =,sin C =12分所以sin sin AC B AB C =AC ……………………14分16.(1)取PB 中点E ,连EA ,EN ,在PBC ∆中,//EN BC 且12EN BC =, 又12AM AD =,//AD BC ,AD BC =得//EN =AM ,……………………………………2分 四边形ENMA 是平行四边形,得//MN AE ,MN ⊄面PAB ,AE ⊂面PAB ,//MN ∴面PAB ……………………6分(2)过点A 作PM 的垂线,垂足为H ,面PMC ⊥面PAD ,面PMC面PAD PM =,AH PM ⊥,AH ⊂面PADAH ∴⊥面PMC ,……………………8分CM ⊂面PMC ,AH ∴⊥CM,PA ⊥平面ABCD ,……………………………10分CM ⊂平面ABCD ,∴PA ⊥CM ,PA AH A =,PA 、AH ⊂面PAD ,CM ⊥面PAD ,……………………12分 AD ⊂面PAD ,CM AD ∴⊥.……………………14分17. 建立如图所示的直角坐标系,设抛物线的方程为()220x py p =>,由已知点()22P ,在抛物线上,得1p =,所以抛物线的方程为212y x = (2)(1)为了使填入的土最少,内接等腰梯形的面积要最大,如图1,设点()21, 022A t t t ⎫⎛<< ⎪⎝⎭,则此时梯形APQB 的面积()()23211124224222S t t t t t t ⎛⎫=+⋅-=--++ ⎪⎝⎭,………………6∴()23'222S t t t =--+,令()23'22=02S t t t =--+,得23t =,当20, 3t ⎫⎛∈ ⎪⎝⎭时,()'0S t >,()S t 单调递增,当2, 23t ⎫⎛∈ ⎪⎝⎭时,()'0S t <, ()S t 单调递减,所以当23t =时,()S t 有最大值12827,改挖后的水渠的底宽为43可使填土的土方量最少. ……………………8分(2设切点()21, 02M t t t ⎫⎛> ⎪⎝⎭,则函数在点M 处的切线方程为()212y t t x t -=-,分别令0,2y y ==得2, 0,, 222tt A B t ⎫⎫⎛⎛+ ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎭,所以梯形OABC 的面积()12222S t t t t t⎛⎫=+⋅=+ ⎪⎝⎭≥,………12当且仅当t = 此时OA =m 时,可使挖土的土方量最少. …………14分 18.(1)由题意,离心率c e a ==2c =,所以224a b =,故椭圆的方程为22244x y b +=,将点代入,求得21b =,所以椭圆的标准方程为2214x y +=; ……………4分(2)①设直线BQ 的方程为1y kx =+,则由题意直线AP 的方程为(2)y k x =--,由22114y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ ,得22(14)80k x kx ++=, 所以点Q 的坐标为222814(,)1414k k k k--++,……………………6分 同理可求得点P 的坐标为222824(,)1414k kk k -++. ……………………8分所以直线l 的斜率为222222221441441141488288221414k kk k k k k k k k k k ----++==---+--++. ……………………………10分 ②设P ,Q 两点到直线AB 的距离分别为12,d d , 因为点P 在第一象限,则点Q 必在第三象限, 所以12k >,且点P 、Q 分别在直线:220AB x y +-=的上、下两侧, 所以220P P x y +->,220Q Q x y +-<,从而22218282k kd -+-=2222828222k k x y d --++-==所以22222112222222282828282(14)2114148288(28)2(14)4221414k k S d k k k k k k k k S d k k k k kk k -+--+-+-++====---+++-+++,……………14分 令21(0)k t t -=>,则122222113242(1)1323S k t t S k k t t t t t t-====≤=-++++++++ 当且仅当2t t=,即t =12k =时,12S S有最大值为3-16分19.(1)函数2()(2)ln f x mx m x x=-+-的定义域为(0,)+∞. 2222(2)(1)()m mx x f x m x x x+--'=-+=,① 为0m <,则当01x <<时,()0f x '>;当1x >时,()0f x '<;所以()f x 的单调增区间为(0,1),单调减区间为[1,)+∞.……………2分②若存在12,[1,2]x x ∈,使得12()()1f x g x -≥,等价于[1,2]x ∈时,max min ()()1f x g x ≥+成立.由①得,当0m <时,()f x 在[1,)+∞上单调递减,所以当[1,2]x ∈时,max ()(1)2f x f m ==-.……………………4分而222()1()124m m g x x mx x =++=++-.(ⅰ)当012m<-<,即20m -<<时,min ()(1)2g x g m ==+,于是23m m -≥+,矛盾! ……………………6分(ⅱ) 122m≤-≤,即42m -≤≤-时,2min ()14m g x =-,于是2224m m -≥-,矛盾! ……………………………8分(ⅲ)当22m->,即4m <-时,min ()(2)52g x g m ==+,于是262m m -≥+,所以8m ≤-.综上,m 的取值范围是8m ≤-.……………………10分(2)因为ln 1()xx h x e+=,所以1ln 1()x x x h x e --'=, 所以21()(ln 1)(1)(1ln )[()1]()xxx x x x x x x x g x h x e e +--+--'-==, 要证2[()1]()1g x h x e -'-<+,由0x >,即证2(1)1ln 1xe e x x x x -+>--+.设()1ln x x x x ϕ=--,()1xe m x x =+,所以()ln 2x x ϕ'=--,当20x e -<<时,()0x ϕ'>;当2x e ->时,()0x ϕ'<. 所以当2x e -=时,()1ln x x x x ϕ=--取得最大值为21e -+. 由2()0(1)xxe m x x '=>+,所以()m x 在(0,)+∞单调增,所以()(0)1m x m >=,所以2[()1]()1g x h x e -'-<+. ……………………16分20. (1)82423()03(30)9a a a a =+-=+⨯-=91314()24210a a a a =+⨯-=+⨯=,8919a a ∴+= …………………………2分(2){}n a 是3级等差数列,332n n n a a a +-+=,2(2sin )2(3)sin(3)2(3)sin(3)n n n n n n ωωωωω+=++++-+-(n ∈*N ) 2sin sin(3)sin(3)2sin cos3n n n n ωωωωωωω∴=++-=(n ∈*N )所以sin 0n ω=,或cos31ω=,sin 0n ω=对n ∈*N 恒成立时, π()k k ω=∈Zcos31ω=时,2π32π(),(),3k k k k ωω=∈∴=∈Z Z2π{|()}{|π()}3k k k k ωωωωω∴∈=∈=∈Z Z ω最小正值等于2π3,此时2π2sin 3n n a n =+.……………………6分由于2(32)π2(31)π2(3)πsin sin sin 0333n n n --++=(n ∈*N )323136(31)n n n a a a n --∴++=-(n ∈*N )312345632313[126(31)]()()()2n n n n n n S a a a a a a a a a --+-=+++++++++=293n n =+(n ∈*N )…10分 (3)若{}n a 为2级等差数列,222n n n a a a +-+=,则212{},{}n n a a -均成等差数列,设等差数列212{},{}n n a a -的公差分别为12,d d ,{}n a 为3级等差数列,332n n n a a a +-+=,则32{}n a -成等差数列,设公差为D17,a a 既是中21{}n a -的项,也是32{}n a -中的项,71132a a d D -== 410,a a 既是中2{}n a 的项,也是32{}n a -中的项,104232a a d D -==12332d d D ∴==设122d d d ==,则3D d =所以21111(1)(22)n a a n d a n d -=+-=+-(n ∈*N ), 2222(1)(22)n a a n d a n d =+-=+-,(n ∈*N ) 又4113a a D a d =+=+,42222a a d a d =+=+,所以21a a d =+, 21(21)n a a n d ∴=+-(n ∈*N )综合得 1(1)n a a n d ∴=+-,显然{}n a 为等差数列.……………………………………16分第Ⅱ卷(附加题,共40分)21A .连结OT .因为AT 是切线,所以OT AP ⊥. ……………………………………2分又因为PAQ ∠是直角,即AQ AP ⊥,……………4分 所以//AB OT ,所以TBA BTO ∠=∠. ……………………6分 又OT OB =,所以OTB OBT ∠=∠,…………8分 所以OBT TBA ∠=∠,即BT 平分OBA ∠. ……………………………10分B .1101212013434-⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦B =BAA ……………………5分 1213122B --⎡⎤⎢⎥∴=⎢⎥-⎣⎦ ……………………………10分C .(Ⅰ)曲线C 的直角坐标方程为22y ax =(0)a >;直线l 的普通方程为20x y --=.(Ⅱ)将直线l 的参数方程与C 的直角坐标方程联立,得22(4)28(4)0t a t a -+++= (*)8(4)0a a ∆=+>.设点,M N 分别对应参数12,t t 恰为上述方程的根.则12,PM t PN t ==,12MN t t =-.由题设得()21212t t t t -=,即()21212124t t t t t t +-=.由(*)得121222(4),8(4)0t t a t t a +=+=+>,则有2(4)4(4)0a a +-+=,得1a =,或4a =-.因为0a >,所以1a =.D .因为000x y x y >>->,,,22211222()2()x y x y x xy y x y +-=-+-+-…………4分 232211()()3()3()()x y x y x y x y x y =-+-+≥-=--,…………8分所以2212232x y x xy y +≥+-+.…………………10分22. (1)如图,以1AB AC AA ,,分别为x y z ,,轴,建立空间直角坐标系A xyz -.则(,0,1)P λ,11(,,0)22N ,1(0,1,)2M ,从而11(,,1)22PN λ=--,1(0,1,)2AM =,111()0110222PN AM λ⋅=-⨯+⨯-⨯=,所以异面直线PN ,AM 所成的角为90.……………5分(2)平面ABC 的一个法向量为1(0,0,1)n AA ==.设平面PMN 的一个法向量为(,,)m x y z =, 由(1)得1(,1,)2MP λ=-.由0,0,m NP m MP ⋅=⋅=⎧⎪⎨⎪⎩ 得11()0,2210.2x y z x y z λλ⎧--+=⎪⎪⎨⎪-+=⎪⎩解得21,32(1).3y x z x λλ+⎧=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩令3x =,得(3,21,2(1))m λλ=+-.平面PMN 与平面ABC 所成的二面角为45, 222|cos ,|||||||9(21)4(1)m n m n m n λλ⋅∴<>===⋅+++-,解得12λ=-.故点P 在11B A 的延长线上,且112A P =.…………………10分 23.(1)228S =,4232S =…………2分; (2)设集合{0}P =,{1,1}Q =-. 若12||||||1n x x x +++=,即123,,n x x x x ,,中有1n -个取自集合P ,1个取自集合Q ,故共有112n nC -种可能,即为112n C ,…………4分同理,12||||||2n x x x +++=,即123,,,n x x x x ,中有2n -个取自集合P ,2个取自集合Q ,故共有222n nC -种可能,即为222n C , ……若12||||||n x x x m +++=,即123,,,n x x x x ,中有n m -个取自集合P ,m 个取自集合Q ,故共有2n m m nC -种可能,即为2m m n C , 所以1122222n m m mn n n S C C C =++⋅⋅⋅+,…………………6分 因为当0k n ≤≤时,1k nC ≥,故10k n C -≥, 所以1122222n m m m n n n S C C C =+++001122112(222)(1)2(1)2m m m m n n n n n n n n C C C C C C ++<+++++-++- 0011221112(222222)(222)m m m m n n m m n n n n n n n C C C C C C ++++=+++++++-++ 11(12)(22)n n m ++=+--11322n n m ++=-+. …………………10分。
江苏省南通市高考数学模拟试卷

2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)设集合A={1,m},B={2,3},若A∩B={3},则m=.2.(5分)设a∈R,i是虚数单位,若(a+i)(1﹣i)为纯虚数,则a=.3.(5分)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为.4.(5分)某兴趣小组有男生2名,女生1名,现从中任选2名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为.5.(5分)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为.6.(5分)如图是一个算法的流程图,若输入n的值是10,则输出S的值是.7.(5分)如图,用半径为2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.8.(5分)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数a的值为.9.(5分)已知函数f(x)=2sin(ωx+)(ω>0),函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π,则f(x)的单调递增区间是.10.(5分)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=3,AD=,E为BC中点,若?=3,则?=.11.(5分)已知F1,F2是椭圆+=1(m>2)的左,右焦点,点P在椭圆上,若|PF1|?|PF2|=2m,则该椭圆离心率的取值范围为.12.(5分)已知实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy﹣1=0,则cos(x﹣2y)的值为.13.(5分)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为.14.(5分)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x+2与x轴,y轴分别交于M、N两点,点P在圆(x﹣a)2+y2=2上运动,若∠MPN恒为锐角,则a的取值范围是.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,已知sinB=,且?=12.(1)求△ABC的面积;(2)若a,b,c成等差数列,求b的值.16.(14分)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,侧面DCC1D1是菱形,且平面DCC1D1⊥平面ABCD,∠D1DC=,E是A1D的中点,F是BD1的中点.(1)求证:EF∥平面ABCD;(2)若M是CD的中点,求证:平面D1AM⊥平面ABCD.17.(14分)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,∠ABC=,管理部门欲在该地从M到D修建小路;在上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.(1)设∠PBC=θ,试用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求l的最小值.18.(16分)已知圆O:x2+y2=4,两个定点A(a,2),B(m,1),其中a∈R,m>0.P 为圆O上任意一点,且=k(k为常数).(1)求A,B的坐标及常数k的值;(2)过点E(a,t)作直线l与圆C:x2+y2=m交于M、N两点,若M点恰好是线段NE的中点,求实数t的取值范围.19.(16分)已知函数f(x)=x3+x2+kx,k∈R,函数f′(x)为f(x)的导函数.(1)数列{a n}满足a n=,求a1+a2+a3+a4+a5;(2)数列{b n}满足b n+1=f′(b n),①当k=﹣且b1>1时,证明:数列{lg(b n+)}为等比数列;②当k=0,b1=b>0时,证明:<.20.(16分)已知函数f(x)=xlnx﹣k(x﹣1),k∈R.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间.(2)若函数y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,求实数k的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立?若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.附加题[选修4-1:几何证明选讲](任选两题)21.(10分)如图,☉O1,☉O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与⊙O1,⊙O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与⊙O1,⊙O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.附加题[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)在平面直角坐标系xOy中,先对曲线C作矩阵A=(0<θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B=(0<k<1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求k,θ的值.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线l的极坐标方程.[选修4-5:不等式选讲]24.已知实数a,b满足|a+b|≤2,求证:|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2).解答题25.(10分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.26.(10分)设f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f(n)具有性质P.(1)求证:f(7)具有性质P;(2)若存在n≤2015,使用f(n)具有性质P,求n的最大值.2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)参考答案与试题解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.(5分)(2016?南通模拟)设集合A={1,m},B={2,3},若A∩B={3},则m=3.【考点】交集及其运算.【专题】集合思想;定义法;集合.【分析】由A,B,以及两集合的交集,确定出m的值即可.【解答】解:∵A={1,m},B={2,3},且A∩B={3},∴m=3,故答案为:32.(5分)(2016?南通模拟)设a∈R,i是虚数单位,若(a+i)(1﹣i)为纯虚数,则a=﹣1.【考点】复数的基本概念.【专题】计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数.【分析】利用复数代数形式的乘法运算化简,再由实部为0且虚部不为0求得a值.【解答】解:∵(a+i)(1﹣i)=(a+1)+(1﹣a)i为纯虚数,∴,解得a=﹣1.故答案为:﹣1.3.(5分)(2016?南通模拟)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为.【考点】极差、方差与标准差.【专题】对应思想;定义法;概率与统计.【分析】先求出这组数据的平均数,由此再求出这组数据的方差.【解答】解:∵数据4,6,5,8,7,6的平均数为=(4+6+5+8+7+6)=6,∴这组数据的方差为S2=×[(4﹣6)2+2×(6﹣6)2+(5﹣6)2+(8﹣6)2+(7﹣6)2]=.故答案为:.4.(5分)(2016?南通模拟)某兴趣小组有男生2名,女生1名,现从中任选2名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为.【考点】古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】男生2名记为A,B,女生1名记为C,一一列举并根据概率公式计算即可.【解答】解:男生2名记为A,B,女生1名记为C,现从中任选2名学生,共有AB,AC,BC,3种选择方法,恰有一名男生与一名女生的有有AC,BC,2种故则恰有一名男生与一名女生的概率为,故答案为:5.(5分)(2016?南通模拟)等差数列{a n}中,a1=﹣3,11a5=5a8,则其前n项和S n的最小值为﹣4.【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】计算题.【分析】先求出其公差,代入求出其通项公式;根据其单调性即可分析出何时有最小值并求出其最小值.【解答】解:由11a5=5a8,得6a1 +9d=0,又a1=﹣3,故d=2.故a n =﹣3+(n﹣1)2=2n﹣5,故此数列为递增数列.故等差数列{a n}的前2项为负数,从第三项开始为正数,故前2项的和最小为﹣3+(﹣1)=﹣4,故答案为﹣4.6.(5分)(2013?徐州一模)如图是一个算法的流程图,若输入n的值是10,则输出S的值是54.【考点】程序框图.【专题】图表型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2时,S=10+9+8+…+2的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2时,S=10+9+8+…+2的值.∵S=10+9+8+…+2=54的值,故输出54.故答案为:54.7.(5分)(2016?南通模拟)如图,用半径为2的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】计算题.【分析】由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,圆锥筒的高,利用圆锥的体积公式进行计算即可.【解答】解:由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,则×2π×2=2π r,∴r=1,这个圆锥筒的高为:=,这个圆锥筒的容积为:=.故答案为:.8.(5分)(2016?南通模拟)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数a的值为.【考点】简单线性规划.【专题】计算题;规律型;转化思想;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用平面区域的形状,结合面积公式即可得到结论.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域:是梯形,由可得A(a,a),解得B(a﹣1,a),平面区域的面积是2,可得梯形的面积为:a2﹣=2.解得a=,故答案为:.9.(5分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=2sin(ωx+)(ω>0),函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π,则f(x)的单调递增区间是[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z.【考点】由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π等于半个周期,从而可求ω,确定函数的解析式,根据三角函数的图象和性质即可求出f(x)的单调递增区间【解答】解:函数f(x)的图象与x轴两个相邻交点的距离为π=故函数的最小正周期T=2π,又∵ω>0∴ω=1故f(x)=2sin(x+),由2k?﹣+2kπ≤x≤+2kπ,k∈Z故答案为:[﹣+2kπ,+2kπ],k∈Z10.(5分)(2016?南通模拟)如图,在直角梯形ABCD中,AB∥CD,∠ADC=90°,AB=3,AD=,E为BC中点,若?=3,则?=﹣3.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;数形结合;向量法;平面向量及应用.【分析】以A为坐标原点,AB,AD所在直线为x,y轴,建立直角坐标系,由向量的数量积的坐标表示即可得到所求值.【解答】解:以A点为原点,AB所在的直线为x轴,AD为y轴,建立如图所示的坐标系,∵AB=3,AD=,E为BC中点,∴A(0,0),B(3,0),D(0,),设C(x,),∴=(3,0),=(x,),∵?=3,∴3x=3,解得x=1,∴C(1,),∵E为BC中点,∴E(,),即为(2,),∴=(2,),=(﹣2,),∴?=2×(﹣2)+×=﹣4+1=﹣3故答案为:﹣3.11.(5分)(2016?南通模拟)已知F1,F2是椭圆+=1(m>2)的左,右焦点,点P在椭圆上,若|PF1|?|PF2|=2m,则该椭圆离心率的取值范围为.【考点】椭圆的简单性质.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2m,利用基本不等式的性质可得:|PF1|+|PF2|≥,化简整理即可得出.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+﹣2|PF1||PF2|cosθ=(2c)2=16.++2|PF1||PF2|=4m2.相减利用三角函数的单调性、不等式的解法即可得出.【解答】解:由椭圆的定义可得|PF1|+|PF2|=2m,∴2m=|PF1|+|PF2|≥=2,化为,又m>2,解得.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+﹣2|PF1||PF2|cosθ=(2c)2=16.++2|PF1||PF2|=4m2.相减可得:1+cosθ=.∵θ∈[0,π),∴0<≤2.m≥2∴2≤m≤+.∴==∈,∴该椭圆离心率的取值范围为,故答案为:.12.(5分)(2016?南通模拟)已知实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy﹣1=0,则cos(x﹣2y)的值为1.【考点】两角和与差的余弦函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.【分析】设f(u)=u3+sinu,根据题设等式可知f(x)=2,f(2y)=2,可得f(x)=f(2y),利用单调性进而推断出x﹣2y=0,进而求得cos(x﹣2y)的值.【解答】解:实数x,y满足﹣≤x≤,﹣≤y≤,若2?3x+sinx﹣2=0,9y+sinycosy ﹣1=0,设f(u)=2?3u+sinu,由题意得f(u)=2,f(x)=2.由9y+sinycosy﹣1=0,即32y+sin2y﹣1=0,即2?32y+sin2y=2,故f(2y)=2.因为f(u)在区间[﹣,]上是单调函数,∴f(x)=f(2y),∴x=2y,即x﹣2y=0.∴cos(x﹣2y)=cos0=1,故答案为:1.13.(5分)(2016?南通模拟)若存在实数a、b使得直线ax+by=1与线段AB(其中A(1,0),B(2,1))只有一个公共点,且不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,则正实数p的取值范围为[1,+∞).【考点】曲线与方程.【专题】数形结合;转化思想;函数的性质及应用;三角函数的求值;不等式的解法及应用.【分析】直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,可知:点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,因此(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0.画出它们表示的平面区域,如图所示.由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,可得d min=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,可得≥20(a2+b2)min=4,再利用基本不等式的性质即可得出答案.【解答】解:∵直线ax+by=1与线段AB有一个公共点,∴点A(1,0),B(2,1)在直线ax+by=1的两侧,∴(a﹣1)(2a+b﹣1)≤0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.a2+b2表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O到直线2x+y﹣1=0的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵d min=那么a2+b2的最小值为:d2=.由于存在实数a、b使得不等式+≥20(a2+b2)对于任意θ∈(0,)成立,∴≥20(a2+b2)min=4,∵θ∈(0,),∴sinθ,cosθ∈(0,1).∴+=(sin2θ+cos2θ)=1+p++≥1+p+2=1+p+2,当且仅当tan2θ=时取等号.∴1+p+2≥4,p>0,解得1≤p.∴tanθ=1,即时取等号.故答案为:[1,+∞).14.(5分)(2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知直线y=x+2与x轴,y轴分别交于M、N两点,点P在圆(x﹣a)2+y2=2上运动,若∠MPN恒为锐角,则a的取值范围是a>或a<﹣.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】直线与圆.【分析】设以MN为直径的圆的圆心为A,得到MN的中点A(﹣1,1);点P与M,N构成∠MPN恒为锐角,则点P恒在圆A之外,又两个圆半径相等,只要两圆外离,得到圆心距与半径的关系等式求得a.【解答】解:设以MN为直径的圆的圆心为A,则M(﹣2,0),N(0,2),所以中点A (﹣1,1);点P与M,N构成∠MPN恒为锐角,则点P恒在圆A之外,又两个圆半径相等,所以两圆外离,所以(a+1)2+12>(2)2,解得a>或a<﹣;所以a的取值范围是a>或a<﹣;故答案为:a>或a<﹣.二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(14分)(2016?南通模拟)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a、b、c,已知sinB=,且?=12.(1)求△ABC的面积;(2)若a,b,c成等差数列,求b的值.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;解三角形.【分析】(1)展开数量积,可得cosB>0,由sinB=,求得cosB,进一步得到ac,代入三角形面积公式求得答案;(2)由a,b,c成等差数列,得2b=a+c,结合余弦定理即可求得b值.【解答】解:(1)由?=12,得ca?cosB=12,可得cosB>0,由sinB=,可得cosB=,即有ac=13,∴;(2)由a,b,c成等差数列,得2b=a+c,在△ABC中,由余弦定理得,即,解得b=.16.(14分)(2016?南通模拟)如图,在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中,侧面DCC1D1是菱形,且平面DCC1D1⊥平面ABCD,∠D1DC=,E是A1D的中点,F是BD1的中点.(1)求证:EF∥平面ABCD;(2)若M是CD的中点,求证:平面D1AM⊥平面ABCD.【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离.【分析】(1)连结AD1,利用中位线定理得出EF∥AB,故而EF∥平面ABCD;(2)连结CD1,则△D1DC为等边三角形,于是D1M⊥CD,利用面面垂直的性质得出D1M ⊥平面ABCD,故而平面D1AM⊥平面ABCD.【解答】证明:(1)连结AD1,∵四边形AA1D1D是平行四边形,E是A1D的中点,∴E是AD1的中点,又F是BD1的中点,∴EF∥AB,又EF?平面ABCD,AB?平面ABCD,∴EF∥平面ABCD.(2)连结CD1.∵四边形CDD1C1是菱形,∠D1DC=,∴△D1DC是等边三角形,∵M是CD的中点,∴D1M⊥CD,又平面DCC1D1⊥平面ABCD,平面DCC1D1∩平面ABCD=CD,∴D1M⊥平面ABCD,又D1M?平面D1AM,∴平面D1AM⊥平面ABCD.17.(14分)(2016?南通模拟)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD,其中BMN是半径为1百米的扇形,∠ABC=,管理部门欲在该地从M到D修建小路;在上选一点P(异于M、N两点),过点P修建与BC平行的小路PQ.(1)设∠PBC=θ,试用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求l的最小值.【考点】在实际问题中建立三角函数模型.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形.【分析】(1)由题意,QP,交AB于E利用正弦定理,求出EP,EB,即可用θ表示修建的小路与线段PQ及线段QD的总长度l;(2)求导数,确定函数的单调性,即可求l的最小值.【解答】解:(1)由题意,延长QP,交AB于E,则=(﹣θ),△BPE中,∠EPB=θ,∠EBP=﹣θ,∠BEP=,∴EP=sin(﹣θ),EB=sinθ,∴PQ=2﹣sin(﹣θ),QD=2﹣sinθ,∴l=﹣θ+2﹣sin(﹣θ)+2﹣sinθ=4﹣sin(﹣θ)﹣sinθ+﹣θ=4﹣2sin(θ+)+﹣θ(0<θ<);(2)l′=﹣2cos(θ+)﹣1,∴0<θ<时,l′<0,<θ<,时,l′>0,∴θ=时,l取得最小值,最小值为(4﹣+)百米.18.(16分)(2016?南通模拟)已知圆O:x2+y2=4,两个定点A(a,2),B(m,1),其中a∈R,m>0.P为圆O上任意一点,且=k(k为常数).(1)求A,B的坐标及常数k的值;(2)过点E(a,t)作直线l与圆C:x2+y2=m交于M、N两点,若M点恰好是线段NE的中点,求实数t的取值范围.【考点】圆方程的综合应用.【专题】方程思想;分析法;直线与圆.【分析】(1)设P(x,y),由条件运用两点的距离公式,化简整理,可得圆的方程,再由恒等思想,即可得到所求;(2)由圆x2+y2=1的参数方程,可设N((cosθ,sinθ),由中点坐标公式可得M的坐标,代入圆的方程,化简整理,运用辅助角公式和正弦函数的值域,解不等式即可得到所求范围.【解答】解:(1)设P(x,y),由|PA|=k|PB|,(k>0且k≠1)可得=k,平方可得,(k2﹣1)(x2+y2)+(2a﹣2k2m)x+(4﹣2k2)y+k2(m2+1)﹣a2﹣4=0,由P的轨迹方程为x2+y2=4,可得,解得k=,m=1,a=2,即有A(2,2),B(1,1),k=;(2)由圆x2+y2=1的参数方程,可设N((cosθ,sinθ),由M点恰好是线段NE的中点,可得M(,),代入圆方程,可得()2+()2=1,化简可得4cosθ+2tsinθ=﹣1﹣t2,由辅助角公式可得sin(θ+φ)=﹣1﹣t2,由|sin(θ+φ)|≤1,可得|﹣1﹣t2|≤,即为t4﹣2t2﹣15≤0,即有﹣3≤t2≤5,解得﹣≤t≤.则实数t的取值范围是[﹣,].19.(16分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=x3+x2+kx,k∈R,函数f′(x)为f(x)的导函数.(1)数列{a n}满足a n=,求a1+a2+a3+a4+a5;(2)数列{b n}满足b n+1=f′(b n),①当k=﹣且b1>1时,证明:数列{lg(b n+)}为等比数列;②当k=0,b1=b>0时,证明:<.【考点】数列与函数的综合.【专题】转化思想;分析法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.【分析】(1)求得f(x)的导数,可得a n===﹣,运用裂项相消求和即可得到所求值;(2)求得当k=﹣且b1>1时,b n+1=b n2+b n﹣,两边同加,配方后,取常用对数,由等比数列的定义,即可得证;②求得b n+1=b n2+b n,即有=﹣,即有﹣=,运用裂项相消求和,可得,﹣=++…+,再将原不等式左边化简,由不等式的性质,即可得证.【解答】解:(1)函数f(x)=x3+x2+kx的导数为f′(x)=x2+x+k,a n===﹣,可得a1+a2+a3+a4+a5=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣=;(2)证明:①当k=﹣且b1>1时,b n+1=f′(b n)=b n2+b n﹣,即有b n+1+=b n2+b n+=(b n+)2,两边取常用对数,可得lg(b n+1+)=lg(b n+)2=2lg(b n+),则数列{lg(b n+)}为首项为lg(b1+),公比为2的等比数列;②当k=0,b1=b>0时,b n+1=b n2+b n,即有=﹣,即有﹣=,可得﹣=,﹣=,…,﹣=,相加可得,﹣=++…+,则=++…+=++…+=﹣<,则原不等式成立.20.(16分)(2016?南通模拟)已知函数f(x)=xlnx﹣k(x﹣1),k∈R.(1)当k=1时,求函数f(x)的单调区间.(2)若函数y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,求实数k的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立?若存在,求出k的最大值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;函数零点的判定定理.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.【分析】(1)将k=1代入f(x),求出f(x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)先求出函数的导数,得到函数的单调区间,根据y=f(x)在区间(1,+∞)上有1个零点,得到e k﹣1>1,解出即可;(3)令g(x)=f(x)+x=xlnx﹣k(x﹣1)+x,求出g(x)的导数,得到g(x)的单调区间,问题转化为需e k﹣2≤1,解出即可.【解答】解:(1)k=1时,f(x)=xlnx﹣x+1,x>0,f′(x)=lnx+1﹣1=lnx,令f′(x)>0,解得:x>1,令f′(x)<0,解得:1<x<1,∴f(x)在(0,1)递减,在(1,+∞)递增;(2)f′(x)=lnx+1﹣k,令f′(x)>0,解得:x>e k﹣1,令f′(x)<0,解得:x<e k﹣1,∴f(x)在(0,e k﹣1)递减,在(e k﹣1,+∞)递增,而f(1)=0,∴只需e k﹣1>1,解得:k>1;(3)令g(x)=f(x)+x=xlnx﹣k(x﹣1)+x,g′(x)=lnx+2﹣k,令g′(x)>0,解得:x>e k﹣2,令g′(x)<0,解得:0<x<e k﹣2,∴g(x)在(0,e k﹣2)递减,在(e k﹣2,+∞)递增,∴只需e k﹣2≤1,即k﹣2≤0,解得:k≤2,故存在正整数k,使得f(x)+x>0在x∈(1,+∞)上恒成立,k的最大值是2.附加题[选修4-1:几何证明选讲](任选两题)21.(10分)(2016?南通模拟)如图,☉O1,☉O2交于两点P,Q,直线AB过点P,与⊙O1,⊙O2分别交于点A,B,直线CD过点Q,与⊙O1,⊙O2分别交于点C,D.求证:AC∥BD.【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】运用圆的内接四边形的性质,及圆周角定理,得出∠A=∠PBD,即可证明结论.【解答】证明:连结PQ,因为四边形ACQP是☉O1的内接四边形,所以∠A=∠PQD, (3)分又在⊙O2中,∠PBD=∠PQD,…6分所以∠A=∠PBD,…8分所以AC∥BD附加题[选修4-2:矩阵与变换]22.(10分)(2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy中,先对曲线C作矩阵A=(0<θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B=(0<k<1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求k,θ的值.【考点】几种特殊的矩阵变换.【专题】计算题;转化思想;分析法;矩阵和变换.【分析】由题意及矩阵乘法的意义可得:BA==,由矩阵的相等及参数的范围即可求解.【解答】解:∵A=(0<θ<2π),B=(0<k<1),∴由题意可得:BA==,∴=,解得:,∵0<θ<2π,0<k<1,∴解得:k=,θ=.[选修4-4:坐标系与参数方程选讲]23.(2016?南通模拟)在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线l的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.【分析】把极坐标化为直角坐标,判断出点P与圆的位置关系,即可得出切线方程.【解答】解:点P(,)化为直角坐标:P(1,1).曲线ρ=2cosθ,即ρ2=2ρcosθ,化为直角坐标方程:x2+y2=2x,配方为(x﹣1)2+y2=1,可得圆心(1,0),半径r=1.由于点P满足圆的方程,可得切线方程为:y=1.化为极坐标方程:ρsinθ=1.[选修4-5:不等式选讲]24.(2016?南通模拟)已知实数a,b满足|a+b|≤2,求证:|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2).【考点】不等式的证明.【专题】转化思想;分析法;不等式的解法及应用.【分析】运用绝对值不等式可得|b|﹣|a|≤|a+b|≤2,可得|b|≤|a|+2,将原不等式左边分解因式,结合分析法证明,即可得证.【解答】证明:由|b|﹣|a|≤|a+b|≤2,可得|b|≤|a|+2,|a2+2a﹣b2+2b |=|(a+b)(a﹣b)+2(a+b)|=|a+b|?|a﹣b+2|≤2|a﹣b+2|,要证|a2+2a﹣b2+2b |≤4(|a|+2),即证|a﹣b+2|≤2(|a|+2),由于|a﹣b+2|≤|a|+|b|+2,即证|a|+|b|+2≤2(|a|+2),即为|b|≤|a|+2,显然成立.故原不等式成立.解答题25.(10分)(2016?南通模拟)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知棱AB,AD,AP两两垂直,长度分别为1,2,2.若=λ,且向量与夹角的余弦值为.(1)求实数λ的值;(2)求直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【考点】直线与平面所成的角;空间向量的数量积运算.【专题】计算题;规律型;数形结合;转化思想;综合法;空间向量及应用.【分析】(1)根据已知条件即可建立坐标系:以A为坐标原点,分别以边AB,AD,AP所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,然后即可根据已知条件求出点P,A,B,C,D点的坐标,利用向量与夹角的余弦值为求出λ的值.(2)求出平面PCD的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解直线PB与平面PCD所成角的正弦值.【解答】解:以A为坐标原点,分别以AB,AD,AP为x,y,z轴建立如图所示空间直角坐标系;则:A(0,0,0),B(1,0,0),D(0,2,0),P(0,0,2);=λ,可得C(λ,2,0).(1)=(λ,2,﹣2),=(﹣1,2,0),向量与夹角的余弦值为.可得=,解得λ=10(舍去)或λ=2.实数λ的值为2.;(2)=(2,2,﹣2),=(0,2,﹣2),平面PCD的法向量=(x,y,z).则且,即:x+y﹣z=0,y﹣z=0,∴x=0,不妨去y=z=1,平面PCD的法向量=(0,1,1).又=(1,0,2).故cos==.直线PB与平面PCD所成角的正弦值为:.26.(10分)(2016?南通模拟)设f(n)=(a+b)n(n∈N*,n≥2),若f(n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f(n)具有性质P.(1)求证:f(7)具有性质P;(2)若存在n≤2015,使用f(n)具有性质P,求n的最大值.【考点】二项式定理的应用.【专题】综合题;二项式定理.【分析】(1)f(7)=(a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7,21,35,依次成等差数列,可得结论;(2)由题意,2C n r=C n r﹣1+C n r+1,整理可得4r(n﹣r)=(n﹣2)(n+1),可得(n﹣2)(n+1)能被4整除,从而n﹣2或n+1为偶数时,必须能被4整除,结合n≤2015,即可求n的最大值.【解答】(1)证明:f(7)=(a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7,21,35,依次成等差数列,所以f(7)具有性质P.(2)解:由题意,2C n r=C n r﹣1+C n r+1,整理可得4r(n﹣r)=(n﹣2)(n+1),∴(n﹣2)(n+1)能被4整除,∵n﹣2、n+1一奇一偶,∴n﹣2或n+1为偶数时,必须能被4整除,∵n≤2015∴n的最大值为2012.参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn;sxs123;742048;whgcn;caoqz;minqi5;qiss;w3239003;沂蒙松;changq;zhczcb;刘长柏;双曲线;刘老师;lcb001(排名不分先后)菁优网2016年11月9日。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(5)含答案
2016年高考模拟试卷(5)南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 . 1.设集合{}2,5A =,{}13B x x =≤≤,则A B = ▲ .2.设a R ∈,复数212a ii++(i 是虚数单位)是纯虚数,则a 的值为 ▲ . 3.如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分 为 ▲ .4.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为 ▲ .5.甲、乙两人下棋,结果是一人获胜或下成和棋.已知甲不输的概率为0.8, 乙不输的概率为0.7,则两人下成和棋的概率为 ▲ .6.设函数24 6 ,0,()6, 0,x x x f x x x ⎧-+=⎨+<⎩≥则不等式)1()(f x f >的解集是 ▲ .7.已知圆柱的底面半径为r ,高为h ,体积为2,表面积为12,则11r h+= ▲ .8.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为双曲线224x y -=的左顶点,点B 和 点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积为 ▲ .9.若tan()24πα+=,则sin 2α的值为 ▲ .10.已知定义在集合A 上的函数22()log (1)log (21)f x x x =-++,其值域为(],1-∞,则A = ▲ . 11.数列{}n a 中10a =,47a =-,对n N *∀∈,当2n ≥时,211(1)(1)(1)n n n a a a +--=--,则数列{}n a 的前n 项的和为 ▲ .12.设实数1,1a b >>,则“a b <”是“ln ln a b a b ->-”成立的 ▲ 条件.(请用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中之一填空) 13.在ABC ∆中,45B =,,M N 分别为边,AC AB 的中点,且2BM AC CN AB ⋅=⋅,则BA BCBC BA+的值为 ▲ .14.在平面直角坐标xoy 中,设圆M 的半径为1,圆心在直线240x y --=上,若圆M 上不存在点N ,使12NO NA =,其中A (0,3),则圆心M 横坐标的取值范围 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,面积为S . (1)若23AB AC ⋅=,求A 的值;(2)若tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,且1c =,求b .16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD 是平行四边形,PA ⊥平面ABCD ,M 是AD 中点,N 是PC 中点.(1)求证://MN 面PAB ;(2)若平面PMC ⊥平面PAD ,求证:CM AD ⊥.17.(本小题满分14分)为响应新农村建设,某村计划对现有旧水渠进行改造,已知旧水渠的横断面是一段抛物线弧,顶点为水渠最底端(如图),渠宽为4m ,渠深为2m . (1)考虑到农村耕地面积的减少,为节约水资源,要减少水渠的过水量,在原水渠内填土,使其成为横断面为等腰梯形的新水渠,新水渠底面与地面平行(不改变渠宽),问新水渠底宽为多少时,所填土的土方量最少?(2)考虑到新建果园的灌溉需求,要增大水渠的过水量,现把旧水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的新水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y a ba b +=>>的右顶点与上顶点分别为,A B ,且过点. (1)求椭圆的标准方程;(2)如图,若直线l 与该椭圆交于,P Q 两点,直线,BQ AP 的斜率互为相反数.①求证:直线l 的斜率为定值;②若点P 在第一象限,设ABP ∆与ABQ ∆的面积分别为12,S S ,求1S的最大值.(第17题图)19.(本小题满分16分)已知函数2()(2)ln f x mx m x x=-+-,2()1g x x mx =++,m R ∈. (1)当0m <时,①求()f x 的单调区间;②若存在12,[1,2]x x ∈,使得12()()1f x g x -≥成立,求m 的取值范围;(2)设ln 1()xx h x e+=的导函数()h x ',当1m =时,求证:2[()1]()1g x h x e -'-<+(其中e 是自然对数的底数).20.(本小题满分16分)若数列{}n a 满足条件:存在正整数k ,使得2n k n k n a a a +-+=对一切,n n k ∈>*N 都成立,则称数列{}n a 为k 级等差数列.(1)已知数列{}n a 为2级等差数列,且前四项分别为2,0,4,3,求89a a +的值;(2)若2sin (n a n n ωω=+为常数),且{}n a 是3级等差数列,求ω所有可能值的集合,并求ω取最小正值时数列{}n a 的前3n 项和3n S ;(3)若{}n a 既是2级等差数列,{}n a 也是3级等差数列,证明:{}n a 是等差数列.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,∠PAQ 是直角,圆O 与射线AP 相切于点T ,与射线AQ 相交于两点BC 、.求证:BT 平分OBA ∠.B .(选修4-2:矩阵与变换)设二阶矩阵A ,B 满足11234-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,1001⎡⎤=⎢⎥⎣⎦BA ,求1-B . C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,已知曲线错误!未找到引用源。
2016年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一)
2016 年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一) 一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分. 1.( 5 分)设集合 A= { 1,m} , B= { 2, 3} ,若 A ∩B={ 3} ,则 m= . 2.( 5 分)设 a ∈ R , i 是虚数单位,若( a+i )( 1﹣ i )为纯虚数,则 a=. 3.( 5 分)已知一组数据 4,6, 5, 8,7, 6,那么这组数据的方差为 . 4.( 5 分)某兴趣小组有男生 2 名,女生 1 名,现从中任选 2 名学生去参加问卷调查,则恰 有一名男生与一名女生的概率为 . 5.( 5 分)等差数列 { an} 中, a1=﹣3, 11a5=5a8,则其前 n 项和 Sn 的最小值为 . 6.( 5 分)如图是一个算法的流程图,若输入 n 的值是 10,则输出 S 的值是 .7.(5 分)如图,用半径为 2 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒, 那么这个圆锥筒的容积是 .8.( 5 分)不等式组 表示的平面区域的面积为 2,则实数 a 的值为 .9.( 5 分)已知函数 f (x ) =2sin ( ωx+ )( ω> 0),函数 f (x )的图象与 x 轴两个相邻交点的距离为 π,则 f (x )的单调递增区间是 .10.( 5 分)如图,在直角梯形 ABCD 中, AB ∥ CD ,∠ ADC=90 °,AB=3 , AD= , E 为BC 中点,若 ? =3,则 ? = .第 1 页(共 23 页)11.(5 分)已知 F 1, F 2 是椭圆 + =1( m > 2)的左,右焦点,点 P 在椭圆上,若 | PF 1| ?| PF 2| =2 m ,则该椭圆离心率的取值范围为 . 12.( 5 分)已知实数 x ,y 满足﹣ ≤ x ≤ ,﹣ ≤ y ≤ ,若 2?3x +sinx ﹣ 2=0,9y +sinycosy ﹣1=0 ,则 cos ( x ﹣ 2y )的值为 . 13.(5 分)若存在实数 a 、b 使得直线 ax+by=1 与线段 AB (其中 A ( 1, 0), B ( 2,1))只 有一个公共点,且不等式 + ≥ 20( a 2+b 2)对于任意 θ∈( 0, )成立, 则正实数 p 的取值范围为 . 14.(5 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知直线 y=x +2 与 x 轴,y 轴分别交于 M 、N 两点, 2 2 上运动,若∠ MPN 恒为锐角,则 a 的取值范围是 . 点 P 在圆( x ﹣ a ) +y =2 二、解答题:本大题共 6 小题,共计 90 分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字 说明、证明过程或演算步骤. 15.( 14 分)在△ ABC 中,角 A ,B ,C 的对边分别为 a 、b 、c ,已知 sinB= ,且 ? =12 .( 1)求△ ABC 的面积;( 2)若 a ,b , c 成等差数列,求 b 的值.16(. 14 分)如图,在平行六面体 ABCD ﹣ A 1B 1C1D 1 中,侧面 DCC1D1 是菱形,且平面 DCC1D 1 ⊥平面 ABCD ,∠ D1DC= , E 是 A 1 D 的中点, F 是 BD 1 的中点. (1)求证: EF ∥平面 ABCD ; (2)若 M 是 CD 的中点,求证:平面 D1AM ⊥平面 ABCD .17.( 14 分)如图,某广场中间有一块边长为 2 百米的菱形状绿化区 ABCD ,其中 BMN 是半径为 1 百米的扇形,∠ ABC= ,管理部门欲在该地从 M 到 D 修建小路;在 上选一 点 P (异于 M 、 N 两点),过点 P 修建与 BC 平行的小路PQ .(1)设∠ PBC= θ,试用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段QD 的总长度l;(2)求 l 的最小值.第 2 页(共 23 页)2 2 18.( 16 分)已知圆 O : x +y =4,两个定点 A ( a ,2), B ( m , 1),其中 a ∈ R , m > 0. P 为圆 O 上任意一点,且 =k ( k 为常数). (1)求 A , B 的坐标及常数 k 的值;(2)过点 E ( a ,t )作直线 l 与圆 C :x 2+y 2 =m 交于 M 、N 两点,若 M 点恰好是线段 NE 的 中点,求实数 t 的取值范围.19.( 16 分)已知函数 f ( x ) = x3+ x 2+kx , k ∈ R ,函数 f ′( x )为 f ( x )的导函数. (1)数列 { a n } 满足 a n = ,求 a 1+a 2+a 3+a 4+a 5;(2)数列 { bn} 满足 bn+1=f ′( bn ), ① 当 k= ﹣ 且 b1> 1 时,证明:数列 { lg ( bn+ ) } 为等比数列;② 当 k=0 , b1=b > 0 时,证明: < . 20.( 16 分)已知函数 f ( x ) =xlnx ﹣k ( x ﹣ 1), k ∈ R . ( 1)当 k=1 时,求函数 f ( x )的单调区间.( 2)若函数 y=f ( x )在区间( 1, +∞)上有 1 个零点,求实数 k 的取值范围.(3)是否存在正整数 k ,使得 f ( x ) +x > 0 在 x ∈( 1, +∞)上恒成立?若存在,求出 k 的最大值;若不存在,说明理由.附加题 [ 选修 4-1:几何证明选讲 ] (任选两题)21.( 10 分)如图,☉ O1,☉ O2 交于两点 P ,Q ,直线 AB 过点 P ,与⊙ O1,⊙ O2 分别交于点 A ,B ,直线 CD 过点 Q ,与⊙ O 1,⊙ O 2 分别交于点 C , D .求证: AC ∥BD .附加题 [ 选修 4-2:矩阵与变换]第 3 页(共 23 页)22.( 10 分)在平面直角坐标系 xOy 中,先对曲线 C 作矩阵 A= (0< θ<2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵 B=( 0< k < 1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为 ,求 k ,θ的值. [ 选修 4-4:坐标系与参数方程选讲 ] 23.在极坐标系中,过点 P ( , )作曲线 ρ=2cos θ的切线 l ,求直线 l 的极坐标方程. [ 选修 4-5:不等式选讲 ] 2+2a ﹣ b 2+2b | ≤ 4(| a|+ 2). 24.已知实数 a , b 满足 | a+b| ≤ 2,求证: | a解答题 25.( 10 分)如图,在四棱锥 P ﹣ ABCD 中,已知棱 AB ,AD ,AP 两两垂直, 长度分别为 1, 2, 2.若 =λ ,且向量 与 夹角的余弦值为 .( 1)求实数 λ的值;( 2)求直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.26.( 10 分)设 f ( n )=( a+b )n ( n ∈N *,n ≥ 2),若 f ( n )的展开式中,存在某连续三项, 其二项式系数依次差数列,则称 f ( n )具有性质 P .( 1)求证: f (7)具有性质 P ;( 2)若存在 n ≤ 2015,使用 f ( n )具有性质 P ,求 n 的最大值.第 4 页(共 23 页)2016 年江苏省南通市高考数学模拟试卷(一) 参考答案与试题解析一、填空题:本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分.1.( 5 分)( 2016?南通模拟)设集合 A= { 1, m} ,B= { 2,3} ,若 A ∩B={ 3} ,则 m= 3 .【考点】 交集及其运算.【专题】 集合思想;定义法;集合. 【分析】 由 A ,B ,以及两集合的交集,确定出 m 的值即可.【解答】 解:∵ A= { 1, m} , B={ 2, 3} ,且 A ∩B= { 3} ,∴ m=3 ,故答案为: 3 2.( 5 分)(2016?南通模拟)设 a ∈R ,i 是虚数单位,若(a+i )( 1﹣ i )为纯虚数,则 a= ﹣ 1 . 【考点】 复数的基本概念. 【专题】 计算题;方程思想;数学模型法;数系的扩充和复数. 【分析】 利用复数代数形式的乘法运算化简,再由实部为 0 且虚部不为 0 求得 a 值. 【解答】 解:∵( a+i )( 1﹣ i ) =( a+1) +( 1﹣ a ) i 为纯虚数, ∴ ,解得 a=﹣ 1. 故答案为:﹣ 1. 3.( 5 分)( 2016?南通模拟) 已知一组数据 4,6,5,8,7,6,那么这组数据的方差为 . 【考点】 极差、方差与标准差. 【专题】 对应思想;定义法;概率与统计. 【分析】 先求出这组数据的平均数,由此再求出这组数据的方差. 【解答】 解:∵数据 4, 6, 5, 8, 7,6 的平均数为 = ( 4+6+5+8+7+6) =6, ∴这组数据的方差为 2 2 2 2 2 2 . S = × [ ( 4﹣ 6)+2×( 6﹣6) +( 5﹣ 6) +(8﹣ 6) +(7﹣ 6) ] = 故答案为: .4.( 5 分)( 2016?南通模拟)某兴趣小组有男生 2 名,女生1 名,现从中任选 2 名学生去参加问卷调查,则恰有一名男生与一名女生的概率为 .【考点】 古典概型及其概率计算公式.【专题】计算题;整体思想;定义法;概率与统计.【分析】男生 2 名记为 A , B ,女生 1 名记为 C,一一列举并根据概率公式计算即可.【解答】解:男生2 名记为 A , B,女生 1 名记为 C,第 5 页(共 23 页)现从中任选 2 名学生,共有AB , AC , BC, 3 种选择方法,恰有一名男生与一名女生的有有AC , BC , 2 种故则恰有一名男生与一名女生的概率为,故答案为:5.( 5 分)( 2016?南通模拟)等差数列 { an} 中, a1=﹣3, 11a5=5a8,则其前 n 项和 Sn 的最小值为﹣ 4 .【考点】等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.【专题】计算题.【分析】先求出其公差,代入求出其通项公式;根据其单调性即可分析出何时有最小值并求出其最小值.【解答】解:由 11a5=5a8,得 6a1 +9d=0,又 a1=﹣ 3,故 d=2.故an =﹣ 3+(n﹣ 1) 2=2n﹣ 5,故此数列为递增数列.故等差数列 { a n} 的前 2 项为负数,从第三项开始为正数,故前 2 项的和最小为﹣ 3+(﹣ 1) =﹣ 4,故答案为﹣ 4.6.( 5 分)( 2013?徐州一模)如图是一个算法的流程图,若输入n 的值是 10,则输出S 的值是54 .【考点】程序框图.【专题】图表型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件 n< 2 时,S=10+9+8+⋯+2 的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是输出满足条件n<2 时, S=10+9+8+⋯+2 的值.∵S=10+9+8+⋯+2=54 的值,故输出 54.故答案为: 54.第 6 页(共 23 页)7.( 5 分)( 2016?南通模拟)如图,用半径为 2 的半圆形铁皮卷成一个圆锥筒,那么这个圆锥筒的容积是.【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台).【专题】计算题.【分析】由题意知圆锥筒的母线长为 2,设圆锥筒的底面半径等于 r,圆锥筒的高,利用圆锥的体积公式进行计算即可.【解答】解:由题意知圆锥筒的母线长为2,设圆锥筒的底面半径等于r,则×2π× 2=2 πr,∴r=1 ,这个圆锥筒的高为:= ,这个圆锥筒的容积为:= .故答案为:.8.( 5 分)( 2016?南通模拟)不等式组表示的平面区域的面积为2,则实数 a 的值为.【考点】简单线性规划.【专题】计算题;规律型;转化思想;不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用平面区域的形状,结合面积公式即可得到结论.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域:是梯形,由可得 A ( a,a),解得 B( a﹣ 1, a),平面区域的面积是2,可得梯形的面积为:a2﹣=2.解得a= ,故答案为:.第 7 页(共 23 页)9.( 5 分)( 2016?南通模拟)已知函数f(x) =2sin (ωx+ )(ω>0),函数 f( x)的图象与 x 轴两个相邻交点的距离为π,则 f( x)的单调递增区间是[ ﹣+2k π,+2k π] ,k∈ Z .【考点】由 y=Asin (ωx+φ)的部分图象确定其解析式.【专题】三角函数的图像与性质.【分析】函数 f ( x)的图象与x 轴两个相邻交点的距离为π等于半个周期,从而可求ω,确定函数的解析式,根据三角函数的图象和性质即可求出 f ( x)的单调递增区间【解答】解:函数f( x)的图象与x 轴两个相邻交点的距离为π=故函数的最小正周期T=2 π,又∵ω> 0∴ω=1故 f ( x) =2sin( x+ ),由 2k ? ﹣+2kπ≤ x≤+2kπ, k∈ Z故答案为: [ ﹣+2kπ,+2kπ] ,k∈ Z10.(5 分)( 2016?南通模拟)如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥ CD,∠ADC=90 °,AB=3 ,AD= , E 为 BC 中点,若? =3,则? = ﹣ 3 .【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;数形结合;向量法;平面向量及应用.第 8 页(共 23 页)【分析】以 A 为坐标原点, AB ,AD 所在直线为x, y 轴,建立直角坐标系,由向量的数量积的坐标表示即可得到所求值.【解答】解:以 A 点为原点, AB 所在的直线为x 轴,AD 为 y 轴,建立如图所示的坐标系,∵AB=3 , AD= , E 为 BC 中点,∴A ( 0, 0), B( 3,0), D (0,),设 C( x,),∴=(3, 0), =(x,),∵? =3,∴3x=3 ,解得 x=1 ,∴C( 1,),∵E 为 BC 中点,∴E(,),即为( 2,),∴=(2,), =(﹣ 2,),∴? =2×(﹣ 2) + ×=﹣ 4+1=﹣ 3故答案为:﹣ 3.11.(5 分)( 2016?南通模拟)已知F1, F2是椭圆+ =1 ( m> 2)的左,右焦点,点 P 在椭圆上,若 |PF1| ?| PF2| =2 m,则该椭圆离心率的取值范围为.【考点】椭圆的简单性质.【专题】转化思想;不等式的解法及应用;圆锥曲线的定义、性质与方程.第 9 页(共 23 页)【分析】由椭圆的定义可得| PF1|+| PF2| =2m,利用基本不等式的性质可得:| PF1|+| PF2|≥,化简整理即可得出.另一方面:设∠F1 2PF =θ,由余弦定理可得:+ ﹣ 2| PF1|| PF2| cosθ=( 2c)2=16.+ +2|PF1||PF2| =4m2.相减利用三角函数的单调性、不等式的解法即可得出.【解答】解:由椭圆的定义可得| PF1 |+| PF2|=2m,∴2m= | PF1|+| PF2|≥=2 ,化为,又 m>2,解得.另一方面:设∠F1PF2=θ,由余弦定理可得:+ ﹣ 2|PF1||2PF2| cosθ=( 2c)=16 .+ +2|PF1||PF2| =4m2.相减可得: 1+cosθ= .∵θ∈[ 0,π),∴0<≤2. m≥2∴2≤ m≤ + .∴= = ∈,∴该椭圆离心率的取值范围为,故答案为:.x 12.(5 分)( 2016?南通模拟)已知实数x,y 满足﹣≤ x≤,﹣≤ y≤,若 2?3 +sinx﹣2=0 , 9y+sinycosy﹣ 1=0 ,则 cos( x﹣ 2y)的值为 1 .【考点】两角和与差的余弦函数.【专题】转化思想;综合法;三角函数的求值.【分析】设 f( u)=u3 +sinu,根据题设等式可知 f( x)=2,f(2y)=2,可得 f( x)=f(2y),利用单调性进而推断出 x﹣ 2y=0,进而求得 cos ( x﹣ 2y)的值.第 10 页(共 23 页)【解答】解:实数 x,y 满足﹣≤x≤,﹣≤ y≤,若 2?3x+sinx﹣ 2=0,9y+sinycosy﹣1=0 ,设f (u) =2?3u+sinu,由题意得 f (u) =2,f (x) =2.由9y+sinycosy﹣ 1=0 ,即 32y+ sin2y ﹣ 1=0 ,即 2?32y+sin2y=2 ,故 f( 2y )=2.因为 f( u)在区间 [ ﹣, ] 上是单调函数,∴ f (x) =f ( 2y),∴ x=2y ,即 x﹣ 2y=0.∴cos( x﹣ 2y) =cos0=1,故答案为: 1.13.( 5 分)( 2016?南通模拟)若存在实数a、 b 使得直线 ax+by=1与线段AB (其中 A( 1,0), B(2, 1))只有一个公共点,且不等式+2 2≥ 20(a+b )对于任意θ∈( 0,)成立,则正实数 p 的取值范围为[ 1,+∞).【考点】曲线与方程.【专题】数形结合;转化思想;函数的性质及应用;三角函数的求值;不等式的解法及应用.【分析】直线 ax+by=1 与线段 AB 有一个公共点,可知:点 A ( 1,0), B ( 2, 1)在直线ax+by=1 的两侧,因此( a﹣ 1)( 2a+b﹣ 1)≤ 0.画出它们表示的平面区域,如图所示.由图可知,当原点 O 到直线 2x+y﹣1=0 的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,可得 d min= .由于存在实数a、b 使得不等式+ ≥20( a2+b2)对于任意θ∈( 0,)成立,可得≥ 20( a2+b2) min=4,再利用基本不等式的性质即可得出答案.【解答】解:∵直线ax+by=1 与线段 AB 有一个公共点,∴点 A (1, 0),B ( 2, 1)在直线ax+by=1 的两侧,∴( a﹣ 1)( 2a+b﹣ 1)≤ 0,即,或;画出它们表示的平面区域,如图所示.2 2a +b 表示原点到区域内的点的距离的平方,由图可知,当原点O 到直线 2x+y﹣ 1=0 的距离为原点到区域内的点的距离的最小值,∵dmin=那么 a2+b2的最小值为: d2=.由于存在实数a、 b 使得不等式+≥ 20( a2+b2)对于任意θ∈( 0,)成立,第 11 页(共 23 页)∴≥ 20( a2+b2) min=4,∵θ∈( 0,),∴ sinθ,cosθ∈( 0,1).∴+2 2=1+p+ + ≥=( sin θ+cos θ)1+p+2 =1+p+2 ,当且仅当tan2θ= 时取等号.∴1+p+2 ≥ 4, p> 0,解得 1≤ p.∴tanθ=1 ,即时取等号.故答案为: [ 1, +∞).14.( 5分)( 2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy 中,已知直线 y=x +2 与 x轴, y 轴分别交于2 2上运动,若∠ MPN 恒为锐角,则a 的取值范M 、 N 两点,点 P 在圆( x﹣a) +y =2围是a>或 a<﹣.【考点】直线与圆的位置关系.【专题】直线与圆.【分析】设以 MN 为直径的圆的圆心为 A ,得到 MN 的中点 A(﹣ 1,1);点 P 与 M ,N 构成∠ MPN 恒为锐角,则点 P 恒在圆 A 之外,又两个圆半径相等,只要两圆外离,得到圆心距与半径的关系等式求得 a.【解答】解:设以 MN 为直径的圆的圆心为 A ,则 M (﹣ 2, 0),N( 0, 2),所以中点 A (﹣ 1, 1);点P 与 M ,N 构成∠ MPN 恒为锐角,则点 P 恒在圆 A 之外,又两个圆半径相等,所以两圆外离,第 12 页(共 23 页)所以( a+1)2+12>( 2 )2,解得 a>或 a<﹣;所以 a 的取值范围是a>或 a<﹣;故答案为: a>或 a<﹣.二、解答题:本大题共 6 小题,共计 90 分.请在答题卡指定区域内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.( 14 分)(2016?南通模拟)在△ ABC 中,角 A ,B,C 的对边分别为 a、b、c,已知 sinB= ,且 ? =12 .(1)求△ ABC 的面积;(2)若 a,b, c 成等差数列,求 b 的值.【考点】平面向量数量积的运算.【专题】计算题;转化思想;向量法;解三角形.【分析】( 1)展开数量积,可得cosB> 0,由sinB=,求得 cosB ,进一步得到ac,代入三角形面积公式求得答案;(2)由 a,b, c 成等差数列,得2b=a+c,结合余弦定理即可求得 b 值.【解答】解:( 1)由? =12,得 ca?cosB=12,可得 cosB> 0,由sinB= ,可得 cosB= ,即有 ac=13,∴;(2)由 a,b, c 成等差数列,得2b=a+c,在△ ABC 中,由余弦定理得,即,解得 b= .16.( 14 分)( 2016?南通模拟)如图,在平行六面体ABCD ﹣ A1B1 C1D1 中,侧面DCC 1D1是菱形,且平面 DCC 1D 1⊥平面ABCD ,∠ D1DC= ,E 是 A 1D 的中点, F 是BD1 的中点.(1)求证: EF∥平面ABCD ;(2)若 M 是 CD 的中点,求证:平面D1AM ⊥平面 ABCD .【考点】平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.第 13 页(共 23 页)【专题】数形结合;数形结合法;空间位置关系与距离.【分析】( 1)连结 AD 1,利用中位线定理得出EF∥ AB ,故而 EF∥平面ABCD ;(2)连结 CD1,则△ D1DC 为等边三角形,于是 D 1M ⊥ CD ,利用面面垂直的性质得出 D1 M ⊥平面 ABCD ,故而平面 D 1AM ⊥平面ABCD .【解答】证明:( 1)连结 AD 1,∵四边形 AA 1D 1D 是平行四边形, E 是 A 1D 的中点,∴E 是 AD 1的中点,又 F 是 BD1的中点,∴EF ∥AB ,又EF?平面 ABCD , AB ? 平面ABCD ,∴EF ∥平面 ABCD .(2)连结 CD1.∵四边形 CDD 1C1 是菱形,∠ D 1DC= ,∴△ D1DC 是等边三角形,∵M 是 CD 的中点,∴D 1M ⊥ CD,又平面D CC 1D1⊥平面 ABCD ,平面 DCC 1D1∩平面ABCD=CD ,∴D 1M ⊥平面 ABCD ,又 D 1M ? 平面 D1AM ,∴平面 D1AM ⊥平面 ABCD .17.( 14 分)(2016?南通模拟)如图,某广场中间有一块边长为2百米的菱形状绿化区ABCD ,其中 BMN 是半径为 1 百米的扇形,∠ ABC= ,管理部门欲在该地从M 到 D 修建小路;在上选一点 P(异于 M 、N 两点),过点 P 修建与 BC 平行的小路P Q.(1)设∠ PBC= θ,试用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段QD 的总长度l;(2)求 l 的最小值.【考点】在实际问题中建立三角函数模型.【专题】综合题;转化思想;综合法;解三角形.第 14 页(共 23 页)【分析】( 1)由题意, QP,交 AB 于 E 利用正弦定理,求出EP,EB,即可用θ表示修建的小路与线段 PQ 及线段 QD 的总长度 l;(2)求导数,确定函数的单调性,即可求l 的最小值.【解答】解:( 1)由题意,延长 QP,交AB 于 E,则=(﹣θ),△BPE 中,∠ EPB= θ,∠EBP= ﹣θ,∠BEP=,∴EP = sin(﹣θ), EB=sinθ,∴PQ=2﹣sin(﹣θ),QD=2﹣sinθ,∴l= ﹣θ+2﹣sin(﹣θ)+2﹣sinθ=4﹣sin(﹣θ)﹣sin θ+ ﹣θ=4﹣ 2sin (θ+ )+﹣θ( 0<θ<);(2) l′=﹣ 2cos(θ+)﹣ 1,∴0<θ<时, l ′< 0,<θ<,时, l′>0,∴θ= 时, l 取得最小值,最小值为(4﹣+ )百米.18.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知圆2 2( m,1),其中O:x+y =4,两个定点 A( a,2),Ba∈R, m> 0. P 为圆 O 上任意一点,且=k ( k 为常数).(1)求 A, B 的坐标及常数 k 的值;(2)过点 E( a,t)作直线 l 与圆 C:x2+y2=m 交于 M 、N 两点,若 M 点恰好是线段 NE 的中点,求实数t 的取值范围.【考点】圆方程的综合应用.【专题】方程思想;分析法;直线与圆.【分析】( 1)设 P(x, y),由条件运用两点的距离公式,化简整理,可得圆的方程,再由恒等思想,即可得到所求;2 2M 的坐标, (2)由圆 x +y =1 的参数方程,可设 N (( cos θ, sin θ),由中点坐标公式可得 代入圆的方程, 化简整理,运用辅助角公式和正弦函数的值域, 解不等式即可得到所求范围.第 15 页(共 23 页)【解答】 解:( 1)设 P ( x ,y ),由 | PA| =k | PB| ,( k > 0 且 k ≠ 1)可得 =k , 2 2 2 ) +( 2a ﹣ 2k 2 2 2 2 2 ,平方可得,( k ﹣ 1)(x +y m ) x+(4﹣ 2k ) y+k ( m +1)﹣ a ﹣4=02 2由P 的轨迹方程为 x +y =4 ,可得,解得 k= , m=1, a=2,即有 A (2, 2),B ( 1, 1), k= ;2 2( 2)由圆 x +y =1 的参数方程,可设 N (( cos θ, sin θ), 由 M 点恰好是线段 NE 的中点,可得 M ( , ), 代入圆方程,可得( ) 2+() 2=1,化简可得 4cos θ+2tsin θ=﹣1﹣ t 2,由辅助角公式可得sin ( θ+φ) =﹣ 1﹣t 2,由| sin (θ+φ) | ≤1,可得 | ﹣ 1﹣ t 2| ≤ , 即为 t 4﹣ 2t 2﹣ 15≤ 0,即有﹣ 3≤ t 2≤5, 解得﹣ ≤ t ≤ .则实数 t 的取值范围是 [ ﹣ , ] .19.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知函数 f ( x )= x 3+ x 2+kx ,k ∈ R ,函数 f ′( x )为 f ( x ) 的导函数.(1)数列 { a n } 满足 a n = ,求 a1+a2+a3+a4+a5; (2)数列 { bn} 满足 bn+1=f ′( bn ),① 当 k= ﹣ 且 b 1> 1 时,证明:数列{ lg ( b n + ) } 为等比数列;② 当 k=0 , b1=b > 0 时,证明: < .【考点】 数列与函数的综合.【专题】 转化思想;分析法;函数的性质及应用;等差数列与等比数列.【分析】( 1)求得 f ( x )的导数,可得 an= = = ﹣,运用裂项相消 求和即可得到所求值;(2)求得当 k= ﹣且 b1> 1 时,b n+1=b n2+b n﹣,两边同加,配方后,取常用对数,由等比数列的定义,即可得证;第 16 页(共 23 页)②求得bn+1=b n 2+bn,即有= ﹣,即有﹣=,运用裂项相消求和,可得,﹣= + +⋯+,再将原不等式左边化简,由不等式的性质,即可得证.【解答】解:( 1)函数 f( x) = x3+ x2+kx 的导数为 f′(x) =x2+x+k,an= = = ﹣,可得 a1+a2+a3+a4+a5=1﹣ + ﹣+⋯+ ﹣ =1 ﹣= ;(2)证明:①当 k= ﹣且 b1> 1 时, bn +1=f ′(bn) =bn2+bn ﹣,即有 b n+1+ =b n2+b n+ =( b n+ )2,两边取常用对数,可得lg( b n+1 + ) =lg ( b n+ )2=2lg (b n+),则数列 { lg( b n+ ) } 为首项为lg( b1 + ),公比为2 的等比数列;②当 k=0 , b1=b> 0 时, bn+1=bn2+bn,即有= ﹣,即有﹣= ,可得﹣= ,﹣= ,⋯,﹣= ,相加可得,﹣= + +⋯+ ,则= + +⋯+= + +⋯+ = ﹣<,则原不等式成立.20.( 16 分)( 2016?南通模拟)已知函数f( x) =xlnx ﹣ k( x﹣ 1),k∈R.(1)当 k=1 时,求函数 f( x)的单调区间.(2)若函数 y=f ( x)在区间( 1, +∞)上有 1 个零点,求实数 k 的取值范围.(3)是否存在正整数k,使得 f ( x) +x> 0 在 x∈( 1, +∞)上恒成立?若存在,求出k 的最大值;若不存在,说明理由.【考点】利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题;函数零点的判定定理.【专题】综合题;函数思想;综合法;函数的性质及应用.第 17 页(共 23 页)【分析】( 1)将 k=1 代入 f ( x),求出 f( x)的导数,解关于导函数的不等式,从而求出函数的单调区间;(2)先求出函数的导数,得到函数的单调区间,根据y=f (x)在区间( 1,+∞)上有 1 个零点,得到 e k﹣1> 1,解出即可;(3)令 g( x) =f ( x) +x=xlnx ﹣ k(x﹣ 1) +x,求出 g(x)的导数,得到 g( x)的单调区间,问题转化为需 e k﹣2≤1,解出即可.【解答】解:( 1) k=1 时, f( x) =xlnx ﹣ x+1,x> 0,f ′( x) =lnx +1﹣ 1=lnx ,令f ′( x)> 0,解得: x> 1,令f ′( x)< 0,解得: 1< x<1,∴f (x)在( 0, 1)递减,在(1, +∞)递增;(2) f ′(x) =lnx +1﹣ k,令f ′( x)> 0,解得: x> e k﹣1,令f ′( x)< 0,解得: x< e k﹣1,∴f (x)在( 0, e k﹣1)递减,在(e k﹣1,+∞)递增,而f (1) =0,∴只需 e k﹣1> 1,解得: k> 1;(3)令 g( x) =f ( x) +x=xlnx ﹣ k(x﹣ 1) +x,g′( x)=lnx +2﹣ k,令g′( x)> 0,解得: x>e k﹣2,令g′( x)< 0,解得: 0<x< e k﹣2,∴g( x)在( 0, e k﹣2)递减,在( e k﹣2, +∞)递增,∴只需 e k﹣2≤ 1,即 k﹣2≤ 0,解得: k≤ 2,故存在正整数 k,使得 f( x) +x>0 在 x∈( 1, +∞)上恒成立,k 的最大值是2.附加题 [ 选修 4-1:几何证明选讲] (任选两题)21.( 10 分)( 2016?南通模拟)如图,☉ O1,☉ O2 交于两点 P, Q,直线 AB 过点 P,与⊙ O1,⊙ O2分别交于点 A , B,直线 CD 过点 Q,与⊙ O1,⊙ O2分别交于点 C, D.求证: AC ∥ BD .【考点】与圆有关的比例线段.【专题】选作题;转化思想;综合法;推理和证明.【分析】运用圆的内接四边形的性质,及圆周角定理,得出∠ A= ∠PBD ,即可证明结论.【解答】证明:连结 PQ,因为四边形 ACQP 是☉ O1的内接四边形,所以∠ A= ∠PQD,⋯3分第 18 页(共 23 页)又在⊙ O2 中,∠ PBD= ∠ PQD,⋯6 分所以∠ A= ∠ PBD ,⋯8 分所以 AC ∥ BD附加题 [ 选修 4-2:矩阵与变换]22.( 10 分)( 2016?南通模拟)在平面直角坐标系xOy 中,先对曲线C 作矩阵 A=( 0<θ< 2π)所对应的变换,再将所得曲线作矩阵B= ( 0<k< 1)所对应的变换,若连续实施两次变换所对应的矩阵为,求 k,θ的值.【考点】几种特殊的矩阵变换.【专题】计算题;转化思想;分析法;矩阵和变换.【分析】由题意及矩阵乘法的意义可得:BA= = ,由矩阵的相等及参数的范围即可求解.【解答】解:∵ A= ( 0<θ< 2π), B= ( 0< k<1),∴由题意可得:BA= = ,∴= ,解得:,∵0<θ< 2π,0< k< 1,∴解得: k= ,θ= .[ 选修 4-4:坐标系与参数方程选讲 ]23.( 2016?南通模拟)在极坐标系中,过点P(,)作曲线ρ=2cosθ的切线l,求直线 l 的极坐标方程.【考点】简单曲线的极坐标方程.【专题】方程思想;转化思想;坐标系和参数方程.【分析】把极坐标化为直角坐标,判断出点P 与圆的位置关系,即可得出切线方程.【解答】解:点 P(,)化为直角坐标: P ( 1, 1).2ρcosθ,化为直角坐标方程:2 2,曲线ρ=2cosθ,即ρ=2 x +y =2x配方为( x﹣=1,可得圆心( 1, 0),半径r=1.1)2+y2由于点 P 满足圆的方程,可得切线方程为:y=1.化为极坐标方程:ρsinθ=1.第 19 页(共 23 页)[ 选修 4-5:不等式选讲 ] 2+2a ﹣b 2+2b | ≤ 4( |a|+ 2). 24.( 2016?南通模拟)已知实数 a , b 满足 | a+b| ≤2,求证: | a【考点】 不等式的证明.【专题】 转化思想;分析法;不等式的解法及应用.【分析】 运用绝对值不等式可得| b| ﹣ | a| ≤ | a+b| ≤ 2,可得 | b| ≤ | a|+2,将原不等式左边分 解因式,结合分析法证明,即可得证.【解答】 证明:由 | b| ﹣ | a| ≤ | a+b| ≤ 2,可得 | b| ≤| a|+ 2,| a 2+2a ﹣ b 2+2b | =| ( a+b )( a ﹣b )+2( a+b ) |=| a+b| ?| a ﹣ b+2| ≤ 2|a ﹣ b+2| ,要证 | a 2+2a ﹣b 2+2b | ≤4( | a|+2),即证 | a ﹣ b+2| ≤ 2( |a|+ 2),由于 | a ﹣ b+2| ≤ | a|+|b|+ 2,即证 | a|+| b|+ 2≤ 2( | a|+ 2),即为 | b| ≤ | a|+ 2,显然成立.故原不等式成立.解答题25.( 10 分)( 2016?南通模拟)如图,在四棱锥 P ﹣ ABCD 中,已知棱 AB , AD , AP 两两 垂直,长度分别为 1, 2, 2.若 =λ ,且向量 与 夹角的余弦值为 .( 1)求实数 λ的值;( 2)求直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.【考点】 直线与平面所成的角;空间向量的数量积运算.【专题】 计算题;规律型;数形结合;转化思想;综合法;空间向量及应用. 【分析】( 1)根据已知条件即可建立坐标系:以 A 为坐标原点,分别以边 AB ,AD ,AP 所 在直线为 x , y , z 轴建立空间直角坐标系,然后即可根据已知条件求出点 P , A , B , C , D点的坐标,利用向量 与夹角的余弦值为求出 λ的值.(2)求出平面PCD 的法向量,利用向量夹角的余弦公式求解直线PB 与平面 PCD 所成角的正弦值.【解答】解:以 A 为坐标原点,分别以AB ,AD ,AP 为 x, y,z 轴建立如图所示空间直角坐标系;则: A(0, 0, 0), B(1, 0, 0),D( 0, 2,0),P( 0,0,2);=λ,可得 C(λ,2,0).第 20 页(共 23 页)(1)=(λ, 2,﹣2),=(﹣ 1,2,0),向量与夹角的余弦值为.可得= ,解得λ=10(舍去)或λ=2.实数λ的值为2.;(2)=( 2, 2,﹣2),=( 0, 2,﹣ 2),平面PCD 的法向量=( x, y,z).则且,即: x+y﹣ z=0,y﹣ z=0,∴ x=0 ,不妨去 y=z=1 ,平面 PCD 的法向量=( 0,1,1).又=( 1, 0,2).故 cos = = .直线 PB 与平面 PCD 所成角的正弦值为:.26.( 10 分)( 2016?南通模拟)设f(n)=( a+b)n( n∈ N *,n≥ 2),若 f( n)的展开式中,存在某连续三项,其二项式系数依次差数列,则称f( n)具有性质 P.(1)求证: f (7)具有性质 P;(2)若存在n≤2015,使用f (n)具有性质P,求 n 的最大值.【考点】二项式定理的应用.【专题】综合题;二项式定理.【分析】( 1)f( 7)=( a+b)7,二、三、四项的二项式系数为 7,21,35,依次成等差数列,可得结论;rr﹣1 r+1,整理可得4r( n﹣ r)=( n﹣ 2)(n+1),可得( n﹣ 2)(n+1)(2)由题意, 2C n=C n+C n能被 4 整除,从而n﹣ 2 或 n+1 为偶数时,必须能被 4 整除,结合n≤2015,即可求n 的最大值.【解答】( 1)证明: f(7)=( a+b)7,二、三、四项的二项式系数为7, 21,35,依次成等差数列,所以 f( 7)具有性质P.r r﹣ 1r+1(2)解:由题意, 2C n =C n+C n,整理可得 4r(n﹣ r) =( n﹣2)( n+1),∴( n﹣2)( n+1)能被 4 整除,第 21 页(共 23 页)∵n﹣ 2、 n+1 一奇一偶,∴n﹣ 2 或 n+1 为偶数时,必须能被 4 整除,∵n≤ 2015∴n 的最大值为2012.第 22 页(共 23 页)参与本试卷答题和审题的老师有:sllwyn ; sxs123;742048 ;whgcn ; caoqz;minqi5 ; qiss;w3239003 ;沂蒙松; changq; zhczcb ;刘长柏;双曲线;刘老师;lcb001 (排名不分先后)菁优网2016 年 11 月 9 日第 23 页(共 23 页)。
2016江苏高考南通密卷一[南通市数学学科基地命题]
2015年高考模拟试卷(1)南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 .1.设,a b R ∈,231a bii i+=+-,其中i 是虚数单位,则a b += .2.已知集合{}P x x a =≤,{}sin ,Q y y R θθ==∈.若P Q ⊇,则实数a 的取值范围是 . 3.为了了解一片经济林的生长情况,随机测量了其中100株树木 的底部周长(单位:cm ),所得数据如图.则在这100株树木 中,底部周长不小于100cm 的有 株.4.设向量(1,)a m =r,(1,2)b m =-r ,且a b ≠r r ,若()a b a -⊥r r r ,则实数m = .5.如图所示的流程图的运行结果是 .6.将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使BD a =, 则三棱锥D ABC -的体积为 .7.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若19a =,462a a +=.当n S 取最大值时,n = .8.已知44ππθ-≤≤,且1cos45θ=,则44cos sin θθ-= . 9.若在区间(1,1)-内任取实数a ,在区间(0,1)内任取实数b ,则直线0ax by -=与圆22(1)(2)1x y -+-=相交的概率为 .10.设函数()sin(2),[,]66f x x x a ππ=+∈-的值域是1[,1]2-,则实数a 的取值范围为 .11.已知函数()f x 满足:当[]1,3x ∈时,()ln f x x =,当1[,1)3x ∈时,1()2()f x f x=.若在区间1[,3]3内,函数()()(0)g x f x ax a =->恰有一个零点,则实数a 的取值范围是 .12.设椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>和圆222:O x y b +=,若椭圆C 上存在点P ,使得过点P引圆O 的两条切线,切点分别为A 、B ,满足60APB ∠=,则椭圆C 的离心率的取值范围是第5题图第3题图.13.设数列{}n a 的通项公式为13()2n n a -=,则满足不等式113n ni i i i a a ==>∑∑的正整数n 的集合为 .14.设函数()332x x f x x -=--,则满足12(2)(log )0x f x -<的x 的取值范围是 .二、解答题:本大题共6小题,共90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本小题满分14分)在ABC ∆中,,,A B C 的对边分别为,,a b c ,且tan (2)tan b A c b B =-. (1)求角A 的大小;(2)设AD BC ⊥,D 为垂足,若2b =,3c =,求AD AC ⋅u u u r u u u r的值. 16.(本小题满分14分)如图,四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 为矩形,PD BC ⊥,G 为PA 上一点. (1)求证:平面PCD ⊥平面ABCD ;(2)若PC ∥平面BDG ,求证:G 为PA 的中点.17.(本小题满分14分)P B C D G如图,某城市有一条公路从正西方AO 通过市中心O 后转向东偏北α角方向的OB .位于该市的某大学M 与市中心O的距离OM =,且AOM β∠=.现要修筑一条铁路L ,L在OA 上设一站A ,在OB 上设一站B ,铁路在AB 部分为直线段,且经过大学M .其中tan 2α=,cos β=15AO km =.(1)求大学M 与站A 的距离AM ;(2)求铁路AB 段的长AB .18.(本小题满分16分)设椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为e =,直线y x =圆C的短半轴长为半径的圆O 相切. (1)求椭圆C 的方程;(2)设直线12x =与椭圆C 交于不同的两点,M N ,以线段MN 为直径作圆D .若圆D 与y轴相交于不同的两点,A B ,求ABD ∆的面积; (3)如图,1A 、2A 、1B 、2B 是椭圆C 的顶点,P 是椭圆C 上除顶点外的任意点,直线2B P交x 轴于点F ,直线12A B 交2A P 于点E .设2A P 的斜率为k ,EF 的斜率为m ,求证:2m k -为定值.19.(本小题满分16分)已知函数()ln f x x =,2()()g x f x ax bx =++,其中函数()y g x =的图象在点(1,(1))g 处的CB切线平行于x 轴.(1)确定a 与b 的关系;(2)若0a ≥,试讨论函数()g x 的单调性; (3)设斜率为k 的直线与函数()y f x =的图象交于两点1122(,),(,)A x y B x y 12()x x <,求证:2111k x x <<.20.(本小题满分16分)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足2n n a S An Bn C +=++*(0,)A n N ≠∈. (1)当1C =时,①设n n b a n =-,若132a =,294a =.求实数,A B 的值,并判定数列{}nb 是否为等比数列;②若数列{}n a 是等差数列,求1B A-的值; (2)当0C =时,若数列{}n a 是等差数列,11a =,且*n N ∀∈,131ni n λ=-≤+ 求实数λ的取值范围.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21.[选做题]本题包括A 、B 、C 、D 四小题,每小题10分;请选定其中两题,并在相应的答题...............区域..内作答.... A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,设AB 、CD 是圆O 的两条弦,直线AB 是线段CD的垂直平分线.已知6,AB CD ==AC 的长度.B .(选修4-2:矩阵与变换)若点(2,1)A 在矩阵11a b ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦M 对应变换的作用下得到点(4,5)B ,求矩阵M 的逆矩阵. C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在极坐标系中,设圆C 经过点P ,圆心是直线sin()3πρθ-=C 的极坐标方程. D .(选修4-5:不等式选讲)设,,a b c 均为正数,1abc =.求证:111a b c++【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.22.(本小题满分10分)已知数列{}n a 满足11a =-,*1(33)46,n n n a n a n N n++++=∈.(1)求证:数列2n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)设1*3,2n n n b n N a -=∈+,求证:当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++<-+.23.(本小题满分10分)如图,已知点(0,)F p ,直线:(0)l y p p p =->其中为常数且,M 为平面内的动点,过M作l 的垂线,垂足为N ,且NM NF FM FN ⋅=⋅u u u u r u u u r u u u r u u u r. (1)求动点M 的轨迹C 的方程;(2)设Q 是l 上的任意一点,过Q 作轨迹C 的切线,切点为A 、B . ①求证:A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列;②若(4,)Q p --,20AB =,求p 的值.2015年高考模拟试卷(1) 参考答案南通市数学学科基地命题第Ⅰ卷(必做题,共160分)一、填空题1. 6;2. [1,)+∞;3. 70;4. 1;5.20;3; 7. 5;; 9. 516; 10. [,]62ππ; 11. 1(,6ln3]e ;【解析】当1[,1)3x ∈时,1(1,3]x∈,由条件得,11()2()2ln 2ln f x f x x x===-,函数()()(0g x f x a x a =->恰有一个零点⇔方程()f x ax =(0)a >有唯一解,在直角坐标系内分别作出()y f x =与y ax =(0)a >的图象,当直线y ax =经过点1(,2ln3)3时,6ln 3a = 6ln 3,当直线y ax =和曲线()ln f x x =相切时,切点为(,1)e ,此时1a e =,由图象可知,当16ln3a e <≤时,函数()y f x =与y ax =(0)a >的图象由唯一的交点.12. ;【解析】在四边形OAPB 中,60APB ∠=,90OAP OBP ∠=∠=,OA OB b ==,2OP b ∴=,由题意得,2b a ≤,即a ≤,化解得c a ≥,又在椭圆中1e <,1e ≤<. 13. {1,2,3};【解析】由于数列{}n a 的通项公式为13()2n n a -=,所以数列{}n a 为等比数列,首项为132a =,公比132q =;数列1{}n a 也是等比数列,首项为23,公比223q =.不等式113nni i i i a a ==>∑∑等价于1113nni i i i a a ==>∑∑,即231()1()323231132n n--⋅>--,解之得22()193n<<,n N *∈,n ∴只能取1,2,3.14. (0,1)(2,)+∞;【解析】()3ln33ln32(33)ln322ln320x x x x f x --'=+-=+-≥->,∴函数()f x 在(,)-∞+∞上单调递增,且(0)0f =,112220(2)(log )0log 0x x f x x ->⎧⎪∴-<⇔⎨<⎪⎩或1220log 0x x -<⎧⎪⎨>⎪⎩,解得2x >或01x <<.二、解答题15. (1)tan (2)tan b A c b B =-, ∴由正弦定理,得sin sin sin (2sin sin )cos cos A BB C B A B⋅=-⋅, 又在ABC ∆中,sin 0B ≠, sin cos 2sin cos cos sin A B C A A B ∴=-,即sin()2sin cos A B C A +=, 又sin()sin 0A B C +=≠, 1cos 2A ∴=,又0A π<<,3A π∴=;(2) 由余弦定理,2222cos a b c bc A =+-,2b =,3c =,3A π=,a ∴11sin 22BC AD AB AC A ⋅=⋅⋅32AD =⋅,AD ∴=227cos 7AD AC AD AC C AD AD ⋅∠∴⋅===.16.(1)底面ABCD 为矩形,BC CD ∴⊥,又PD BC ⊥,,CD PD PCD ⊂平面,PD CD D =, BC ∴⊥平面PCD , 又BC ABCD ⊂平面, ∴平面ABCD ⊥平面PCD ;(2)连接AC ,交BD 于O ,连接GO , //PC 平面BDG ,平面PCA 平面BDG GO =, //PC GO ∴, PG COGA OA∴=,底面ABCD 为矩形, ∴O 是AC 的中点,即CO OA =, PG GA ∴=, ∴G 为PA的中点.17. (1)在AOM ∆中,15AO=,AOM β∠=且cos β=OM =由余弦定理得,2222cosAM OA OM OA OM AOM =+-⋅⋅∠2215215=+-⨯13915152315372.=⨯+⨯-⨯⨯⨯=AM ∴=M与站A 的距离AM 为;(2)cos β=,且β为锐角,sin β∴=在AOM ∆中,由正弦定理得,sin sin AM OMMAOβ=∠,=,sin MAO ∴∠=,4MAO π∴∠=,4ABO πα∴∠=-, tan 2α=,sin α∴=,cos α=,sin sin()4ABOπα∴∠=-=,又A O πα∠=-,sin sin()AOB πα∴∠=-=,在AOB ∆中,15AO =,由正弦定理得,sin sinAB AOAOB ABO=∠∠,即15AB =,AB ∴=AB 段的长AB 为.18. (1)圆O 的方程为222x y b +=,直线y x =O 相切,b =,即1b =,又3e =, ,2a ∴=, ∴椭圆C 的方程为2214x y +=;(2)由题意,可得11((,22M N , ∴圆D的半径r =AB ∴=, ∴ABD ∆的面积为1122S ==; (3)由题意可知1212(2,0),(2,0),(0,1),(0,1)A A B B --,2A P 的斜率为k ,∴直线2A P 的方程为(2)y k x =-, 由2214(2)x y y k x =+=-⎧⎪⎨⎪⎩,得2222(14)161640k x k x k +-+-=, 其中2A x =,228214P k x k -∴=+,222824(,)1414k kP k k --∴++,则直线2B P 的方程为211221)k y x k +=-+-(, 令0y =,则2(21)21k x k -=+, 即2(21)(,0)21k F k -+,直线12A B 的方程为220x y -+=,由220(2)x y y k x -+=⎧⎨=-⎩,解得4221421k x k k y k +⎧=⎪⎪-⎨⎪=⎪-⎩,424(,)2121k k E k k +∴--,∴EF 的斜率421212(21)4242121k k k m k k k k -+-==-+-+- , ∴2112242k m k k +-=⋅-=(定值). 19. (1)22()()ln g x f x ax bx x ax bx =++=++, 1()2g x ax b x'∴=++,由题意得(1)120g a b '=++=, 21b a ∴=--;(2)11(21)(1)()2221(0)ax x g x ax b ax a x x x x--'=++=+--=>,①当0a =时,(1)()(0)x g x x x--'=>,当1x >时,()0g x '<,∴函数()g x 在(1,)+∞单调减; 当01x <<时,()0g x '>,∴函数()g x 在(0,1)单调增;②当102a <<时,即112a>,12()(1)2()(0)a x x a g x x x --'=>, ∴函数()g x 在(11,)2a 上单调减;函数()g x 在(12,)a +∞和(0,1)单调增;③当12a =时,即21a =,2(1)()0(0)x g x x x -'=≥>,∴函数()g x 在(0,)+∞单调增;④当12a >时.即112a<,12()(1)2()(0)a x x a g x x x--'=>, ∴函数()g x 在(1,1)2a单调减区间;函数()g x 在(1,)+∞和(0,12)a单调增;(3)由题设210x x >>,21212211ln ln 1111x x k x x x x x x -∴<<⇔<<- 21212121ln ln x x x xx x x x --⇔<-<22211111ln 1x x x x x x ⇔-<<- ①令()ln 1(1)h x x x x =-+>,则11()1(1)xh x x x x-'=-=>,1x ∴>时,()0h x '<, ∴函数()g x 在(1,)+∞是减函数, 而(1)0h =,1x ∴>时,()(1)0h x h <=210x x >>,211x x ∴>, 222111()ln 10x x x h x x x ∴=-+<,即2211ln 1x xx x <-, ②令1()ln 1(1)H x x x x =+->,则22111()(1)x H x x x x x-'=-=>,1x ∴>时,()0H x '>, ∴()H x 在(1,)+∞是增函数,1x ∴>时,()(1)0H x H >=, 2221111()ln 10x x H x x x x ∴=+->,即221111ln x x x x -< ③由①②③得2111k x x <<.20.(1)1C =,21n n a S An Bn ∴+=++,①令1n =,可得121a A B =++,即2A B +=,令2n =,可得122421a a A B +=++,即425A B +=,13,22A B ∴==,213122n n a S n n ∴+=++, ①当2n ≥时,21113(1)(1)122n n a S n n --∴+=-+-+, ②①-②,得121n n a a n --=+(2)n ≥,11[(1)]2n n a n a n -∴-=--,即112n n b b -=,又111102b a =-=≠,0n b ≠,112n n b b -=∴, ∴数列{}n b 是等比数列; ② 数列{}n a 是等差数列,∴设11(1)(1),2n n n n a a n d S na d -=+-=+,21n n a S An Bn +=++, 1221()221d dn a n a An B d n ∴++++=+-,*n N ∈ 11221d A d B a a d ⎧=⎪⎪⎪∴=+⎨⎪-=⎪⎪⎩,111122122223d d d a a d d d Ad B +--=++-∴===; (2)当0C =时,2n n a S An Bn +=+数列{}n a 是等差数列,11a =,∴(1)1(1),2n n n n a n d S n d -=+-=+, 22(1)122d dn n An Bn d ∴++=++-, 1d ∴=,n a n ∴=,21(1)11111(1)1n n a n n n n ++++==+-++, 1111ni n n =+-∴+, 13311111n i n n n n λλ=∴-≤⇔-≤+-+++,即211n n λ≤+++, *n N ∴∀∈,211n n λ≤+++, 令2()f x x x =+, 22222()1x f x x x -'=-=,当2x ≥时,()0f x '>, ()f x ∴在[2,)+∞上是增函数,而12n +≥,min 2(1)31n n ∴++=+, 3λ∴≤.第Ⅱ卷(附加题,共40分)21. A .连接BC ,,AB CD 相交于点E .因为AB 是线段CD 的垂直平分线,所以AB 是圆的直径,∠ACB =90°.设AE x =,则6EB x =-,由射影定理得CE 2=AE ·EB ,又CE =(6)5x x -=,解得1x =(舍)或5x =所以,AC 2=AE ·AB =5×6=30,ACB .2415⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦M ,即24215a b +⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦, ∴24,21 5.a b +=⎧⎨-=⎩ 解得2,3.a b =⎧⎨=⎩,∴1231M ⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦, 解法一:12det()731M ∴==--, 11212777731317777M ---⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥--==⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦.解法二:设1c d M e f -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,由1M M -=1001⎡⎤⎢⎥⎣⎦,得32103201c d c d e fe f +-⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎥+-⎣⎦⎣⎦∴31,30,20,2 1.c de f c d e f+=⎧⎪+=⎪⎨-=⎪⎪-=⎩ 解得1,72,73,71.7c d e f ⎧=⎪⎪⎪=⎪⎨⎪=⎪⎪⎪=-⎩112773177M -⎡⎤⎢⎥∴=⎢⎥⎢⎥-⎢⎥⎣⎦. C .因为圆心为直线2sin()sin33ππρθ-=与极轴的交点,所以令0θ=,得1ρ=,即圆心是(1,0),又圆C 经过点6P π,), ∴圆的半径1r =,∴圆过原点,∴圆C 的极坐标方程是2cos ρθ=.(说明:化为普通方程去完成给相应的分数)D.由,,a b c为正数,根据平均值不等式,得11a b +≥11b c +≥,11a c +≥.将此三式相加,得1112()a b c ++≥+即1111a b c ++≥++.由1abc =1=.所以,111a b c ++≥+= 22.(1)令2n n a c n+=, 则11(33)4622(33)(2)23311(1)n n n n n n n a n a n a a n c n n nc n n ++++++++++====+++=, 11210c a =+=≠,0n c ∴≠,13n ncc +∴=,∴数列{}n c ,即2n a n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等比数列;(2)由(1)得123n n a n-+=,132n n a n -∴=⋅-,1312n n n b a n -∴==+, 下面用数学归纳法证明当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++<-+. ①当2n =时,不等式的左边341173412b b =+=+=,右边413555=-=,而73125<,∴2n =时,不等式成立;②假设当(2)n k k =≥时,不等式成立,即12241521k k k b b b k +++++<-+;当1n k =+时,11122(1)12221221()()k k k k k k k k k b b b b b b b b b +++++++++++++=+++++- 4111152121221k k k k <-++-++++41152214152(1)4152(1)1k k k k =+-++=-+<-++∴当1n k =+时,不等式也成立. 由①②可得,当2n ≥,*n N ∈时,12241521n n n b b b n +++++≤-+.23. (1)设(,)M x y ,则(,)N x p -,(0,)NM y p ∴=+,(,2)NF x p =-,(,)FM x y p =-,(,2)FN x p =-,NM NF FM FN ⋅=⋅,22()2()p y p x p y p ∴+=--,24x py ∴=,即动点M 的轨迹C 的方程为24x py =; 另解:设(,)M x y ,则(,)N x p -,NM NF FM FN ⋅=⋅,()0NF MN MF ∴⋅+=,∴以,MN MF 为邻边的平行四边形是菱形,MF MN ∴=,y p + ,24x py ∴=,即动点M 的轨迹C 的方程为24x py =; (2)①设0(,)Q x p -,211(,)4x A x p ,222(,)4x B x p,则切线QA 的方程2111(,)42x xy x x p p-=-, 21101()42x xp x x p p∴--=-,22101240x x x p ∴--=, ①同理22202240x x x p ∴--=, ② 方法1:①②得12120()(2)0x x x x x -+-=,12120,20x x x x x ≠∴+-=,1202x x x ∴+=,即A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列. 方法2:由①②得12,x x 是方程220240x x x p --=的两根,1202x x x ∴+=,即A 、Q 、B 三点的横坐标成等差数列. ②由①②得12,x x 是方程220240x x x p --=的两根,12021224x x x x x p +=⎧∴⎨⋅=-⎩, (4,)Q p --,1221284x x x x p +=-⎧∴⎨⋅=-⎩, 20AB =,20,20=,20=, 4217160p p ∴-+=,1p ∴=或4p =.。
2016江苏省南通、泰州、扬州、淮安高三第二次模拟考试数学试卷(含答案)
开始k ←0k > 9k 22k k ←+输出k结束Y N南通市、泰州市、扬州市、淮安市2016届高三第二次调研测试数学Ⅰ注意事项1. 本试卷共4页,包含填空题(共14题)、解答题(共6题),满分为160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将答题卡交回。
2. 答题前,请您务必将自己的姓名、考试证号等用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔填写在答题卡上。
3. 作答试题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡的指定位置,在其它位置作答一律无效。
如有作图需要,可用2B 铅笔作答,并请加黑、加粗,描写清楚。
参考公式: 棱锥的体积公式:1=3V Sh 棱锥,其中S 为棱锥的底面积,h 为高.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. 设复数z 满足(12)3i z +⋅=(i 为虚数单位),则复数z 的实部为 .2. 设集合1{1, 0, 1}1, {0}A B a a A B a ⎧⎫=-=-+⋂=⎨⎬⎩⎭,,,则实数a 的值为 .3. 右图是一个算法流程图,则输出的k 的值是 .4. 为了解一批灯泡(共5000只)的使用寿命,从中随机抽取了100只进行测试,其使用寿命(单位:h )如下表: 使用寿命 [500,700)[700,900)[900,1100)[1100,1300) [1300,1500)只数52344253根据该样本的频数分布,估计该批灯泡使用寿命不低于1100 h 的灯泡只数是 .(第3题)5. 电视台组织中学生知识竞赛,共设有5个版块的试题,主题分别是:立德树人、社会主义核心价值观、依法治国理念、中国优秀传统文化、创新能力. 某参赛队从中任选2个主题作答,则“立德树人”主题被该队选中的概率是 . 6. 已知函数()log ()(01)a f x x b a a b R =+>≠∈且,的图象如图所示,则a +b 的值是 .7. 设函数sin (0)3y x x πωπ⎛⎫=+<< ⎪⎝⎭,当且仅当12x π=时,y 取得最大值,则正数ω的值为 .8. 在等比数列{}n a 中,21a =,公比1q ≠±. 若235 4 7a a a ,,成等差数列,则6a 的值是 . 9. 在体积为32的四面体ABCD 中,AB ⊥平面BCD ,AB =1,BC =2,BD =3,则CD 长度的所有值为 .10. 在平面直角坐标系xOy 中,过点P (-2,0)的直线与圆x 2+y 2=1相切于点T ,与圆22()(3)3x a y -+-=相交于点R ,S ,且PT =RS ,则正数a 的值为 . 11. 已知f (x )是定义在R 上的偶函数,且对于任意的[0, )x ∈+∞,满足f (x +2)=f (x ). 若当[0, 2)x ∈时,2()|1|f x x x =--,则函数y =f (x )-1在区间[-2, 4]上的零点个数为 . 12. 如图,在同一平面内,点A 位于两平行直线m ,n 的同侧,且A到m ,n 的距离分别为1,3. 点B ,C 分别在m ,n 上,||5AB AC +=,则AB AC ⋅的最大值是 .13. 设实数x ,y 满足2214x y -=,则232x xy -的最小值是 .14. 若存在, R αβ∈,使得3cos cos 25cos t t αββααβ⎧=+⎪⎨⎪-⎩≤≤,则实数t 的取值范围是 . -3-2O xy()log ()a f x xb =+(第6题)ABmnC (第12题)二、解答题:本大题共6小题,共计90分. 请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15. (本小题满分14分)在斜三角形ABC 中,tan tan tan tan 1A B A B ++=. (1)求C 的值;(2)若15, 2A AB ==,求△ABC 的周长.16. (本小题满分14分)如图,在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,M ,N ,P 分别为棱AB ,BC ,C 1D 1的中点. 求证:(1)AP ∥平面C 1MN ; (2)平面B 1BDD 1⊥平面C 1MN .17. (本小题满分14分)植物园拟建一个多边形苗圃,苗圃的一边紧靠着长度大于30 m 的围墙. 现有两种方案: 方案① 多边形为直角三角形AEB (∠AEB =90º),如图1所示,其中AE +EB =30 m ; 方案② 多边形为等腰梯形AEFB (AB >EF ),如图2所示,其中AE =EF =BF =10 m . 请你分别求出两种方案中苗圃的最大面积,并从中确定使苗圃面积最大的方案.ABCDD 1A 1B 1C 1P M N(第16题)A EB 图1A EB图2F(第17题)18. (本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆22221(0)x y a b a b+=>>的离心率为22. A 为椭圆上异于顶点的一点,点P 满足2OP AO =. (1)若点P 的坐标为(2 22),,求椭圆的方程; (2)设过点P 的一条直线交椭圆于B ,C 两点,且BP mBC =,直线OA ,OB 的斜率之积为12-,求实数m的值.(第18题)19. (本小题满分16分)设函数()(1), ()3f x x k x k g x x k =++-=-+,其中k 是实数. (1)设k =0,解不等式1()3()2x f x x g x ⋅+⋅≥; (2)若k ≥0,求关于x 的方程()()f x x g x =⋅实根的个数.20. (本小题满分16分)设数列{a n }的各项均为正数,{a n }的前n 项和2*1(1)4n n S a n N =+∈,.(1)求证:数列{a n }为等差数列;(2)等比数列{b n }的各项均为正数,2*1n n n b b S n N +∈,≥,且存在整数2k ≥,使得21k k k b b S +=. (i )求数列{b n }公比q 的最小值(用k 表示); (ii )当2n ≥时,*n b N ∈,求数列{b n }的通项公式.xyCOPA B2016届高三第二次调研测试数学试题1参考答案一、填空题: 1. 【答案】35【解析】因为33(12)3612(12)(12)5i iz i i i --===++-,所以z 的实部为35. 2. 【答案】1【解析】∵{0}A B ⋂=,∴0B ∈,∴10a -=或10a a+=,解得1a =. 经检验当1a =时,符合题意. 3. 【答案】17【解析】当k =0时,循环结果为k =1;继续循环,结果k =3;继续循环,结果k =17. 退出循环,输出k 的值.4. 【答案】1400【解析】使用寿命不低于1100h 指的是使用寿命在[1100, 1300)和[1300,1500)范围之内,故使用寿命不低于1100h 的灯泡数量估计是2535001400100+⨯=. 5. 【答案】25【解析】从5个主题中选择2个主题作答,共有10种结果,其中“立德树人”主题被选中的结果有4种,故“立德树人”主题被选中的概率=42105=. 6. 【答案】92【解析】∵函数f (x )的图象经过点(-3,0)和点(0,-2),∴有⎩⎨⎧0=log a (-3+b ),-2=log a (0+b ),解得⎩⎪⎨⎪⎧a =12,b =4,∴a +b =92.7. 【答案】2【解析】∵0x π<<且仅当12x π=时y 取最大值,∴最大值为1,且2()1232k k z πππωπ+=+∈,解得242()k k z ω=+∈. 又∵仅当12x π=时y 取最大值,∴函数周期满足:32T π>,即322ππω⋅>,即03ω<<,∴2ω=.8. 【答案】149【解析】∵135a a a ,4,7成等差数列,∴315247a a a ⨯=+,即2411187a q a a q =+,解得211,7q =,∵1q ≠±,∴17q =,∴422621()49a a q q ===.9. 【答案】7,49【解析】由题意知四面体ABCD 的体积113332BCD BCD V S AB S ∆∆=⋅==,∴332BCD S ∆=.又1sin 2BCD S BC BD CBD ∆=⋅⋅∠且BC =2,BD =3,∴3sin 2CBD ∠=,∴60CBD ∠=或120, 由余弦定理得2222cos 7CD BC BD BC BD CBD =+-⋅⋅∠=或19,故7CD =或19. 10. 【答案】4【解析】如图,连接OT ,∵OT =1,OP =2,∴∠TPO =30º,∴直线PT 方程为:3(2)3y x =+,即320x y -+=. 又22213PT =-=,且PT =RS ,∴3RS =, 由弦长公式可知,圆心(3)a ,到直线PT 的距离d 为32, 又∵22|332|1(3)a d -⋅+=+-,∴4a =. 11. 【答案】7【解析】由f (x +2)=f (x )知f (x )是以2为周期的周期函数,函数y =f (x )-1的零点个数由y =f (x )与y =1的交点个数确定. 画出函数y =f (x )在区间[-2, 4]上的图象,与直线y =1有7个交点,故函数y =f (x )-1有7个零点.12. 【答案】214【解析】建立如图所示的直角坐标系,xyAOBC其中,A (0,3),设B (b ,2),C (c ,0),则(,1)AB b =-,(,3)AC c =-,由||5AB AC +=知,22()(13)5b c ++--=,化简得2()9b c +=,由2()4b c ab +≥得94ab ≤.∴9213344AB AC bc ⋅=++=≤,当且仅当b =c 时取最大值.xy–3–2–11234–3–2–112345OPTRSx y–2–11234–1123Omny =113. 【答案】426+【解析】令2x y t +=,则12x y t -=,所以111()2x t ty t t ⎧=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,,则223262642x xy t -=++≥.14. 【答案】2 13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦, 【解析】令cos [1,1]s β=∈-,当0s =时,0t =. 当[1,0)s ∈-时,由22t s s α=+得222t s s α-=,故2222225t s t s t s s s ---≤≤,即存在[1,0)s ∈-,使得33222252s t s s s t s ⎧⎪⎪-⎨+⎪⎪-⎩≥≤成立, 利用导数知识可得32()2s p s s =-为[1,0)-上的单调增函数,所以3min 2223s s ⎛⎫=- ⎪-⎝⎭,3225()2s s q s s +=-为[1,0)-上的单调减函数,所以32max2512s s s ⎛⎫+= ⎪-⎝⎭,从而2,13t ⎡⎤∈-⎢⎥⎣⎦.二、解答题: 15. 【解答】解:(1)因为tan tan tan tan 1A B A B ++=,即tan tan 1tan tan A B A B +=-,因为在斜三角形ABC 中,1tan tan 0A B -≠, …………………………1分所以tan tan 1tan()11tan tan A B A B A B+-+==-,…………………………4分即tan(180)1C -=,亦即tan 1C =-,因为0180C <<,所以135C =.…………6分(2)在△ABC 中,15135A C ==,,则18030B A C =--=. 由正弦定理sin sin sin BC CA AB A B C ==,得2sin15sin30sin135BC CA AB===,…………9分故622sin152sin(4530)2(sin 45cos30cos 45sin 30)2BC -==-=-=,…………12分 2sin301CA ==,所以△ABC 的周长为622622122AB BC CA -++++=++=.……………………14分16. 【解答】证明:(1)在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,因为M ,P 分别为棱AB ,DD 1A 1B 1C 1PC 1D 1的中点,所以AM =PC 1.又AM ∥CD ,PC 1∥CD ,故AM ∥PC 1,所以四边形AMC 1P 为平行四边形. 从而AP ∥C 1M . …………4分又AP ⊄平面1C MN ,1C M ⊂平面1C MN ,所以AP ∥平面1C MN . ……………………6分 (2)连结AC ,在正方形ABCD 中,AC ⊥BD .又M ,N 分别为棱AB ,BC 的中点,故MN ∥AC . 所以MN ⊥BD . ………8分 在正方体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,DD 1⊥平面ABCD ,又MN ⊂平面ABCD , 所以DD 1⊥MN .……………………10分而DD 1∩DB =D ,DD 1,DE ⊂平面BDD 1B 1,所以MN ⊥平面BDD 1B 1.……12分 又MN ⊂平面C 1MN ,所以平面B 1BDD 1⊥平面C 1MN .…………………14分17. 【解答】解:设方案①,②中多边形苗圃的面积分别为S 1,S 2.方案① 设AE =x ,则11(30)2S x x =- …………………… 3分21(30)255222x x +-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦≤(当且仅当x =15时,“=”成立). …………………… 5分方案② 设∠BAE =θ,则2100sin (1cos )0 2S πθθθ⎛⎫=+∈ ⎪⎝⎭,,. …………………… 8分由'22100(2cos cos 1)0S θθ=+-=得,1cos 2θ=(cos 1θ=-舍去). ………………… 10分因为0, 2πθ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以3πθ=,列表:θ0, 3π⎛⎫⎪⎝⎭3π, 32ππ⎛⎫⎪⎝⎭'2S + 0- 2S↗极大值 ↘所以当3πθ=时,2max ()753S =,……………… 12分因为2557532<,所以建苗圃时用方案②,且∠BAE =3π.答:方案①,②苗圃的最大面积分别为22255 7532m m ,,建苗圃时用方案②,且∠BAE =3π.……………… 14分18. 【解答】解:(1)因为2OP AO =,则(2, 2)P ,所以21 2A ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭,.代入椭圆方程,得221112a b +=, ① ………………… 2分又椭圆的离心率为22,所以22212b a -=. ②………………… 4分由①②,得a 2=2,b 2=1,故椭圆的方程为2212xy +=. ………………… 6分(2)设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3). 因为2OP AO =,所以P (-2x 1,-2y 1). 因为BP mBC =,所以(-2x 1-x 2,-2y 1-y 2)=m (x 3-x 2,y 3-y 2),即123212322()2()x x m x x y y m y y --=-⎧⎨--=-⎩,,于是3213211212.m x x x m m m y y y m m -⎧⎪⎪⎨-⎪⎪⎩=-,=- ……………… 9分代入椭圆方程,得2221212212121m m x x y y m m m m a b--⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭+=, 即22222112212122222222224(1)4(1)1x y x y x x y y m m m a b m ab m a b ⎛⎫⎛⎫--⎛⎫+++-+= ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭. ③ ……………… 12分因为A ,B 在椭圆上,所以22221122222211x y x y a b a b+=+=,. ④因为直线OA ,OB 的斜率之积为12-,即121212y y x x ⋅=-,结合②知1212220x x y ya b+=. ⑤ ………… 14分 将④⑤代入③,得2224(1)1m m m -+=,解得52m =.……………… 16分19. 【解答】解:(1)k =0时,()(1) ()3f x x x g x x =+=+,. 由030x x ⎧⎨+⎩,≥≥得0x ≥. ………… 2分此时,原不等式为1(1)(3)2x x x ++≥,即2230x x +-≥,解得32x -≤或1x ≥. 所以原不等式的解集为[1 )+∞,. ………… 5分(2)由方程()()f x x g x =⋅得:(1)3x k x k x x k ++-=-+.①由030x k x k -⎧⎨-+⎩,≥≥得x k ≥,所以0x ≥,10x k -+>.方程①两边平方,整理得222(21)(1)(1)0()k x k x k k x k ----+=≥. ②………… 7分当12k =时,由②得32x =,所以原方程有唯一解. 当12k ≠时,由②得判别式△22(1)(31)k k =+-,i )13k =时,△=0,方程②有两个相等的根4133x =>,所以原方程有唯一的解.………… 10分ii )102k <≤且13k ≠时,方程②整理为[(21)(1)](1)0k x k k x k -++--=,解得1(1)12k k x k+=-,21x k =+.由于△>0,所以12x x ≠,其中21x k k =+>,213012k x k k-=-≥,即1x k ≥. 故原方程有两解.………… 14分iii )12k >时,由ii )知213012k x k k -=<-,即1x k <,故1x 不是原方程的解. 而21x k k =+>,故原方程有唯一解.综上所述:当12k ≥或13k =时,原方程有唯一解; 当102k <≤且13k ≠时,原方程有两解.………… 16分注:ii )中,法2:22021012(21)()30k k x k k h k k ∆>⎧⎪-<⎪⎪-⎨=>⎪-⎪⎪=-<⎩,,,,故方程②两实根均大于k ,所以原方程有两解.20. 【解答】证明:(1)因为21(1)4n n S a =+,① 所以2111(1) 2.4n n S a n --=+,≥② ①-②,得11()(2)02n n n n a a a a n --+--=,≥,…………………… 2分因为数列{a n }的各项均为正数,所以102n n a a n -+>,≥. 从而122n n a a n --=,≥,所以数列{a n }为等差数列. …………………… 4分(2)(I )①中,令n =1,得a 1=1,所以a n =2n -1,S n =n 2. 由21(2)k k k b b S k +=≥得,2112k k b q -=, 所以11221n k n n b b q k q ---==,③ 由21n n n b b S +≥得,4224n k k qn -≥,即2n k n q k -⎛⎫ ⎪⎝⎭≥, ④ 当n =k 时,④恒成立. 当n ≥k +1时,④两边取自然对数,整理得:lnln 1121nk q n k n kk k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭-≥≥. ⑤ 设ln ()(1)1x f x x x =>-,则2111ln '()(1)x x f x x -+=-, 记()1ln g t t t =-+,01t <<,则1'()0t g t t-=>, 故()g t 为(0,1)上增函数,所以()(1)0g t g <=,从而'()0f x <,故()f x 为(1 +)∞,上减函数,从而ln1nk n k -的最大值为1ln 1k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭. ⑤中,ln 1ln 12k q k k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥,解得211q k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭≥. …………………… 10分当1n k -≤时,同理有2111q k ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭≤, 所以公比q 的最小值为211k ⎛⎫+ ⎪⎝⎭(整数k ≥2). …………………… 12分(Ⅱ)依题意,*q N ∈.由(2)知,22111, 11q k k ⎡⎤⎛⎫⎛⎫∈++⎢⎥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦(整数k ≥2), 所以2111q k ⎛⎫+> ⎪⎝⎭≥,21141q k ⎛⎫+ ⎪-⎝⎭≤≤, 从而{2, 3, 4}q ∈,当q =2时,22111211k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =3,此时7292n n b -=⋅,不符; 当q =3时,22111311k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =2,此时5242n n b -=⋅,不符; 当q =4时,22111411k k ⎛⎫⎛⎫++ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭≤≤,只能k =2,此时232n n b -=,符合. 综上,232n n b -=. ………………………… 16分。
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2016年高考模拟试卷(5)
南通市数学学科基地命题 第Ⅰ卷(必做题,共160分)
一、 填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分 . 1.设集合{}2,5A =,{}13B x x =≤≤,则A B = ▲ . 2.设a R ∈,复数
212a i
i
++(i 是虚数单位)是纯虚数,则a 的值为 ▲ . 3.如图是某班8位学生诗朗诵比赛得分的茎叶图,那么这8位学生得分的平均分
为 ▲ .
4.执行如图所示的伪代码,则输出的结果的集合为 ▲ .
5.甲、乙两人下棋,结果是一人获胜或下成和棋.已知甲不输的概率为0.8,
乙不输的概率为0.7,则两人下成和棋的概率为 ▲ . 6.设函数24 6 ,0,()6, 0,
x x x f x x x ⎧-+=⎨+<⎩≥则不等式)1()(f x f >的解集是 ▲ .
7.已知圆柱的底面半径为r ,高为h ,体积为2,表面积为12,则11
r h
+= ▲ .
8.在平面直角坐标系xOy 中,已知点A 为双曲线22
4x y -=的左顶点,点B 和 点C 在双曲线的右支上,ABC ∆是等边三角形,则ABC ∆的面积为 ▲ . 9.若tan()24
π
α+=,则sin 2α的值为 ▲ .
10.已知定义在集合A 上的函数22()log (1)log (21)f x x x =-++,其值域为(],1-∞,则A = ▲ . 11.数列{}n a 中10a =,47a =-,对n N *∀∈,当2n ≥时,211(1)(1)(1)n n n a a a +--=--,则数列{}n a 的前n 项的和为 ▲ .
12.设实数1,1a b >>,则“a b <”是“ln ln a b a b ->-”成立的 ▲ 条件.
(请用“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”中之一填空)
13.在ABC ∆中,45B =
,,M N 分别为边,AC AB 的中点,且2BM AC CN AB ⋅=⋅ ,则BA BC BC BA
+
的值为 ▲ . 14.在平面直角坐标xoy 中,设圆M 的半径为1,圆心在直线240x y --=上,若圆M 上不存在点N
,使
其中A (0,3),则圆心M 横坐标的取值范围 ▲ . 二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......
内作答,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(本小题满分14分)ABC ∆中,角A ,B ,C 所对应的边分别为a ,b ,c ,面积为S .
(1
)若AB AC ⋅=
,求A 的值;
(2)若tan A ∶tan B ∶tan C =1∶2∶3,且1c =,求b .
16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD是平行四边形,PA⊥平面ABCD,M是AD中点,N 是PC中点.
(1)求证://
MN面PAB;
(2)若平面PMC⊥平面PAD,求证:CM AD
⊥.
17.(本小题满分14分)为响应新农村建设,某村计划对现有旧水渠进行改造,已知旧水渠的横断面是一段抛物线弧,顶点为水渠最底端(如图),渠宽为4m,渠深为2m.
(1)考虑到农村耕地面积的减少,为节约水资源,要减少水渠的过水量,在原水渠内填土,使其成为横断面为等腰梯形的新水渠,新水渠底面与地面平行(不改变渠宽),问新水渠底宽为多少时,所填土的土方量最少?
(2)考虑到新建果园的灌溉需求,要增大水渠的过水量,现把旧水渠改挖(不能填土)成横断面为等腰梯形的新水渠,使水渠的底面与地面平行(不改变渠深),要使所挖土的土方量最少,请你设计水渠改挖后的底宽,并求出这个底宽.
18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆
22
22
1(0) x y
a b
a
b
+=>>的右顶点与上顶点分别为,
A B.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)如图,若直线l与该椭圆交于,P Q两点,直线,
BQ AP的斜率互为相反数.
①求证:直线l的斜率为定值;
②若点P在第一象限,设ABP
∆与ABQ
∆的面积分别为
12
,
S S,求1
S
S
的最大值.
(第17题图)
19.(本小题满分16分)已知函数2
()(2)ln f x mx m x x
=-+-
,2()1g x x mx =++,m R ∈. (1)当0m <时,
①求()f x 的单调区间;
②若存在12,[1,2]x x ∈,使得12()()1f x g x -≥成立,求m 的取值范围;
(2)设ln 1
()x
x h x e
+=的导函数()h x ',当1m =时,求证:2[()1]()1g x h x e -'-<+(其中e 是自然对数的底数).
20.(本小题满分16分)若数列{}n a 满足条件:存在正整数k ,使得2n k n k n a a a +-+=对一切,n n k ∈>*N 都成立,则称数列{}n a 为k 级等差数列.
(1)已知数列{}n a 为2级等差数列,且前四项分别为2,0,4,3,求89a a +的值;
(2)若2sin (n a n n ωω=+为常数),且{}n a 是3级等差数列,求ω所有可能值的集合,并求ω取最小正值时数列{}n a 的前3n 项和3n S ;
(3)若{}n a 既是2级等差数列,{}n a 也是3级等差数列,证明:{}n a 是等差数列.
第Ⅱ卷(附加题,共40分)
21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 共4小题,请选定其中两小题........,并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A .(选修4-1:几何证明选讲)如图,∠PAQ 是直角,圆O 与射线AP 相切于点T ,与射线AQ 相交于两点
B
C 、.求证:BT 平分OBA ∠.
B .(选修4-2:矩阵与变换)设二阶矩阵A ,B 满足1
1234-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦A ,1001⎡⎤=⎢⎥
⎣⎦
BA ,求1-B . C .(选修4-4:坐标系与参数方程)在直角坐标系中,以原点为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标
系,已知曲线:C 2
sin 2cos (0)a a ρθθ=>,过点(2,4)P --的直线l 的参数方程为(t 为
参数),l 与C 分别交于,M N .
(Ⅰ)写出C 的平面直角坐标系方程和l 的普通方程;
成等比数列,求a 的值.
D .(选修4-5:不等式选讲) 设x ,y 均为正数,且x >y ,求证:22
1
2232x y x xy y +
+-+≥.
【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答..........,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
22.(本小题满分10分)如图,已知三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧棱与底面垂直,AA 1=AB =AC =1,AB ⊥AC ,M 、N 分别是CC 1、BC 的中点,点P 在直线A 1B 1上,且满足111B A A λ=(∈λR ). (1)求异面直线PN ,AM 所成的角;
(2)若平面PMN 与平面ABC 所成的角为45°,试确定点P 的位置.
23.(本小题满分10分)设集合{1,0,1}M =-,集合123{(,,)|,1,2,,}n n i A x x x x x M i n =∈= ,
,,集合n A 中满足条件 “121||||||n x x x m ≤+++≤ ”的元素个数记为n m S . (1)求22S 和4
2S 的值;
(2)当m n <时,求证:n
m
S 111322n m n +++<+-.。