2015年江苏省高考数学试卷答案与解析
2015年江苏高考数学真题及参考答案

2015年普通高等学校招生统一考试(江苏卷)试题、参考答案数学Ⅰ试题参考公式:圆柱的体积公式:V 圆柱 = Sh ,其中S 是圆柱的底面积,h 为高.圆锥的体积公式:V 圆锥 = 13Sh ,其中S 是圆锥的底面积,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. 已知集合A ={1,2,3},B ={2,4,5},则集合A B 中元素的个数为______. 2. 已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为______. 3. 设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为______. 4. 根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为______.5. 袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,2只黄球.从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为______. 6. 已知向量(2,1)a =,(1,2)b =-. 若(9,8)(,)ma nb m n R +=-∈,则m n -的值为______. 7. 不等式224xx-<的解集为______.8. 已知1tan 2,tan()7ααβ=-+=,则tan β的值为______. 9. 现有橡皮泥制作的底面积半径为5,、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个. 若将他们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径形同的心的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为______.10. 在平面直角坐标系xOy 中,以点(1,0)为圆心且与直线210(m x y m m R ---=∈相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为______.11. 设数列{}n a 满足11a =,且*11()n n a a n n N +-=+∈,则数列1n a ⎛⎫⎪⎝⎭前10项的和为______.12. 在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线221x y -=右支上的一个动点. 若点P 到直线10x y -+=的距离大于c 恒成立,则实数c 的最大值为_____.13. 已知函数20,()ln ,()42,f x xg x x ⎧⎪==⎨--⎪⎩ 01,1,x x <≤>则方程()()1f xg x +=实根的个数为______.14. 设向量(cos ,sin cos )(0,1,2,...,12)666k k k k a k πππ=+=,则()1110k k k a a +=∑的值为______.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ABC ∆中,已知2,3,60AB AC A ===. (1) 求BC 的长; (2) 求sin 2C 的值.16. (本小题满分14分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,已知1,AC BC BC CC ⊥=. 设1AB 的中点为D ,11B CBC E =.求证:(1) DE//平面11AAC C ; (2)11BC AB ⊥.某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路. 记两条相互垂直的公路为l 1,l 2,山区边界曲线为C ,计划修建的公路为l . 如图所示,M ,N 为C 的两个端点,测得点M 到l 1,l 2的距离分别为5千米和40千米,点N 到l 1,l 2的距离分别为20千米和2.5千米. 以l 1,l 2所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角坐标系xOy . 假设曲线C 符合函数2ay x b=+(其中a ,b 为常数)模型.(1) 求a ,b 的值;(2) 设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t .① 请写出公路l 长度的函数解析式f ( t ),并写出其定义域; ② 当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度.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,且右焦点F 到左准线l 的距离为3. (1) 求椭圆的标准方程;(2) 过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若2PC AB =,求直线AB 的方程.已知函数32()(,)f x x ax b a b R =++∈. (1) 试讨论()f x 的单调性;(2) 若b c a =-(实数c 是与a 无关的常数),当函数()f x 有三个不同的零点时,a 的取值范围恰好是33(,3)(1,)(,)22-∞-+∞,求c 的值.20. (本小题满分16分)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为(0)d d ≠的等差数列. (1) 证明:31242,2,2,2a a a a 依次构成等比数列;(2) 是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次构成等比数列?并说明理由; (3) 是否存在1,a d 及正整数n ,k ,使得231234,,,n n k n k n k a a a a +++依次构成等比数列?并说明理由.数学Ⅱ(附加题)21. 【选择题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答. 若多做,则按作答的前两个小题平分. 解答时应写出文字说明、证明过程和演算步骤.A. [选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,在ABC ∆中,AB AC =,ABC ∆的外接圆O 的弦AE 交BC 于点D.求证: △ABC ∽△AEB .B. [选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知,x y R ∈,向量11α⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦是矩阵10x A y ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦的属于特征值-2的一个特征向量,求矩阵A 以及它的另一个特征值.C. [选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)已知圆C 的极坐标方程为2sin()404πρθ+--=,求圆C 的半径.D. [选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分) 解不等式232x x ++≥.第21-A 题 第22题【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,在四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯形,,2,12ABC BAD PA AD AB BC π∠=∠=====.(1) 求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值;(2) 点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成的角最小时,求线段BQ 的长.23. (本小题满分10分)已知集合{}{}*1,2,3,1,2,3,...,()n X Y n n N ==∈,设{(,)n S ab=a 整除b 或b整除a ,},n a X b Y ∈∈. 令()f n 表示集合n S 所含元素的个数. (1) 写出(6)f 的值;(2) 当6n ≥时,写出()f n 的表达式,并用数学归纳法证明.数学(Ⅰ、Ⅱ)试题答案1. 52. 63.4. 75. 566. -37.{}12x x -<<或(1,2)-8. 39.10. 22(1)2x y -+= 11. 201112.13. 414. 15. 解:(1) 由余弦定理知,22212cos 4922372BC AB AC AB AC A =+-=+-⨯⨯⨯=,所以BC = (2) 由正弦定理知,sin sin AB BC C A =,所以21sin ,sin AB C A BC ===.因为AB BC <,所以C 为锐角,则cos C ==因此sin 22sin cos 27C C C ==⨯=.(1) 由题意知,E 为1B C 的中点, 又D 为1AB 的中点,因此DE //AC .又因为DE ⊄平面11AAC C ,AC ⊂平面11AAC C , 所以DE //平面11AAC C .(2) 因为棱柱111ABC A B C -是直三棱柱, 所以1CC ⊥平面ABC .因为AC ⊂平面ABC ,所以1AC CC ⊥.又因为AC BC ⊥,1CC ⊂平面11BCC B ,BC ⊂平面11BCC B ,1BC CC C =,所以AC ⊥平面11BCC B .又因为1BC ⊂平面11BCC B ,所以1BC AC ⊥.因为1BC CC =,所以矩形11BCC B 是正方形,因此11BC B C ⊥. 因为1,AC B C ⊂平面1B AC ,1ACB C C =,所以1BC ⊥平面1B AC .又因为1AB ⊂平面1B AC ,所以11BC AB ⊥.第16题 第17题 第18题(1) 由题意知,点M ,N 的坐标分别为(5,40),(20,2.5).将其分别代入2a y x b =+,得40,25 2.5,400aba b⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩解得1000,0.a b =⎧⎨=⎩(2)① 由(1)知,21000(520)y x x =≤≤,则点P 的坐标为21000(,)t t, 设在点P 处的切线l 交x ,y 轴分别于A ,B 点,32000'y x=-,则l 的方程为2310002000()y x t t t -=--,由此得233000(,0),(0,)2t A B t.故()[5,20]f t t =∈. ② 设624410()g t t t ⨯=+,则651610'()2g t t t ⨯=-. 令'()0g t =,解得t =当t ∈时,'()0,()g t g t <是减函数;当t ∈时,'()0,()g t g t >是增函数.从而,当1t =时,函数()g t 有极小值,也是最小值,所以min ()300g t =,此时min ()f t =.答:当t =l的长度最短,最短长度为.18. 解:(1)由题意,得2c a =且23a c c +=,解得1,a c ==则1b =,所以椭圆的标准方程为2212x y +=.(2) 当AB x ⊥轴时,AB =,又3CP =,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为1122(1),(,),(,)y k x A x y B x y =-,则1,2x =,C的坐标为2222(,)1212k kk k -++,且212(1)()12k AB k +===+. 若0k =,则线段AB 的垂直平分线为y 轴,与左准线平行,不合题意.从而0k ≠,故直线PC 的方程为22212()1212k k y x k k k +=--++, 则P 点的坐标为2252(2,)(12)k k k +-+,从而PC =. 因为2PC AB ==1k =±.此时直线AB 方程为1y x =-或1y x =-+. 19. 解:(1) 2'()32f x x ax =+,令'()0f x =,解得1220,3ax x ==-. 当0a =时,因为2'()30(0)f x x x =>≠,所以函数()f x 在(,)-∞+∞上单调递增;当0a >时,2(,)(0,)3a x ∈-∞+∞时,2'()0,(,0)3af x x >∈-时,'()0f x <,所以函数()f x 在2(,),(0,)3a -∞+∞上单调递增,在2(,0)3a-上单调递减;当0a <时, 2(,0)(,)3a x ∈-∞-+∞时,2'()0,(0,)3af x x >∈-时,'()0f x <所以函数()f x 在2(,0),(,)3a -∞-+∞上单调递减,在2(0,)3a-上单调递减.(2) 由(1)知,函数()f x 的两个极值为324(0),()327a fb f a b =-=+,则函数()f x 有三个零点等价于324(0)()()327a f fb a b -=+,从而30,4027a a b >⎧⎪⎨-<<⎪⎩或30,40.27a b a <⎧⎪⎨<<-⎪⎩又b c a =-,所以当0a >时,34027a a c -+>或当0a <时,34027a a c -+<.设34()27g a a a c =-+,因为函数()f x 有三个零点时,a 的取值范围恰好是33(,3)(1,)(,)22-∞-+∞,则在(,3)-∞-上()0g a <,且在33(1,)(,)22+∞上()0g a >均恒成立,从而(3)10g c -=-≤,且3()102g c =-≥,因此1c =.此时,322()1(1)[(1)1]f x x ax a x x a x a =++-=++-+-,因函数有三个零点,则2(1)10x a x a +-+-=有两个异于-1的不等实根, 所以22(1)4(1)230a a a a ∆=---=+->,且2(1)(1)10a a ---+-≠,解得33(,3)(1,)(,)22a ∈-∞-+∞.综述1c =. 20. 解:(1) 证明:因为11222(1,2,3)2n n n n a a a d a n ++-===是同一个常数,所以31242,2,2,2a a a a 依次构成等比数列. (2) 令1a d a +=,则1234,,,a a a a 分别为,,,2(,2,0)a d a a d a d a d a d d -++>>-≠.假设存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次构成等比数列, 则43()()a a d a d =-+,且624()(2)a d a a d +=+. 令d t a =,则31(1)(1)t t =-+,且641(1)(12)(1,0)2t t t t +=+-<<≠, 化简得32220(*)t t +-=,且21t t =+. 将21t t =+代入(*)式,2(1)2(1)2313410t t t t t t t t +++-=+=++=+=,则14t =-.显然14t =-不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次构成等比数列. (3) 假设存在1,a d 及正整数,n k ,使得231234,,,n n k n k n k a a a a +++依次构成等比数列, 则22()111(2)()n n k n k a a d a d +++=+,且32(2)111()(3)(2)n k n k n k a d a d a d +++++=+.分别在两个等式的两边同除以2()1n k a +及2(2)1n k a +,并令11(,0)3d t t t a =>-≠,则22()(12)(1)n k n k t t +++=+,且32(2)(1)(13)(12)n k n k n k t t t +++++=+. 将上述两个等式两边取对数,得(2)ln(12)2()ln(1)n k t n k t ++=++, 且()ln(1)(3)ln(13)2(2)ln(12)n k t n k t n k t +++++=++. 化简得2[ln(12)ln(1)][2ln(1)ln(12)]k t t n t t +-+=+-+, 且3[ln(13)ln(1)][3ln(1)ln(13)]k t t n t t +-+=+-+. 再将这两式相除,化简得()ln(13)ln(12)3ln(12)ln(1)4ln(13)ln(1)t t t t t t +++++=++**. 令()4ln(13)ln(1)ln(13)ln(12)3ln(12)ln(1)g t t t t t t t =++-++-++,则2222[(13)ln(13)3(12)ln(12)3(1)ln(1)]'()(1)(12)(13)t t t t t t g t t t t ++-+++++=+++,令222()(13)ln(13)3(12)ln(12)3(1)ln(1)t t t t t t t ϕ=++-+++++, 则'()6[(13)ln(13)2(12)ln(12)(1)ln(1)]t t t t t t t ϕ=++-+++++. 令1()'()t t ϕϕ=,则1'()6[3ln(13)4ln(12)ln(1)]t t t t ϕ=+-+++. 令21()'()t t ϕϕ=,则212'()0(1)(12)(13)t t t t ϕ=>+++.由122(0)(0)(0)(0)0,'()0g t ϕϕϕϕ====>,知21(),(),(),()t t t g t ϕϕϕ在1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭和()0,+∞上均单调.故()g t 只有唯一零点0t =,即方程()**只有唯一解0t =,故假设不成立.所以不存在1,a d 及正整数,n k ,使得231234,,,n n k n k n ka a a a +++依次构成等比数列.21. 【选做题】 A. 证明:因为AB AC =,所以ABD C ∠=∠. 又因为C E ∠=∠,所以ABD E ∠=∠, 又BAE ∠为公共交,可知△ABC ∽△AEB .B. 解:由已知,得2A αα⋅=-,即1112012x x y y --⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥-⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦, 则12,2,x y -=-⎧⎨=⎩即1,2,x y =-⎧⎨=⎩ 所以矩阵1120A -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦. 从而矩阵A 的特征多项式()(2)(1)f λλλ=+-,所以矩阵A 的另一个特征值为1.C. 以极坐标系的几点为平面直角坐标系的原点O ,以极轴为x 轴的正半轴,建立直角坐标系xOy . 圆C的极坐标方程2(cos )4022ρθθ+--=, 化简,得22sin 2cos 40ρρθρθ+--=.则圆C 的直角坐标方程为222240x y x y +-+-=, 即22(1)(1)6x y -++=,所以圆C.D. 原不等式可化为3,232x x ⎧<-⎪⎨⎪--≥⎩ 或3,233 2.x x ⎧≥-⎪⎨⎪+≥⎩解得5x ≤-或13x ≥-.综上,原不等式的解集是15,3x x x ⎧⎫≤-≥-⎨⎬⎩⎭.第21-A 题第22题22. 以{},,AB AD AP 为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A xyz -,则个点的坐标为(1,0,0),(1,1,0),(0,2,0),(0,0,2)B C D P .(1) 因为AD ⊥平面PAB ,所以AD 是平面PAB 的一个法向量,(0,2,0)AD =. 因为(1,1,2),(0,2,2)PC PD =-=-, 设平面PCD 的法向量为(,,)m x y z =, 则0m PC =,0m PD =,即20,220.x y z y z +-=⎧⎨-=⎩令1y =,解得1x =,1z =. 所以(1,1,1)m =是平面PCD 的一个法向量. 从而3cos ,3AD m AD m AD m==, 所以平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值为3. (2) 因为(1,0,2)BP =-,设(,0,2)BQ BP λλλ==- (01)λ≤≤,又(0,1,0)CB =-,则(,1,2)CQ CB BQ λλ=+=--,又(0,2,2)DP =-, 从而cos ,10CQ DP CQ DP CQ DP==.设12t λ+=,[1,3]t ∈,则2222229co s ,5109101520999t CQ DP t t t ==≤-+⎛⎫-+⎪⎝⎭.当且仅当95t =,即25λ=时,cos ,CQ DP 的最大值为. 因为cos y x=在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上是减函数,此时直线CQ 与DP 所成角取得最小值又因为BP ==255BQ BP ==.23. 解: (1) (6)13f =.(2) 当6n ≥时,2,6,23112,61,2322,62,23()12,63,2312,64,23122,65,23n n n n t n n n n t n n n n t f n n n n n t n n n n t n n n n t ⎧⎛⎫+++= ⎪⎪⎝⎭⎪⎪--⎛⎫+++=+⎪ ⎪⎝⎭⎪⎪-⎛⎫+++=+⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨-⎛⎫⎪+++=+ ⎪⎪⎝⎭⎪-⎛⎫⎪+++=+ ⎪⎪⎝⎭⎪--⎛⎫⎪+++=+ ⎪⎪⎝⎭⎩ *()t N ∈.下面用数学归纳法证明:① 当6n =时,66(6)621323f =+++=,结论成立;② 假设(6)n k k =≥时结论成立,那么1n k =+时,1k S +在k S 的基础上新增加的元素在(1,1)k +,(2,1)k +,(3,1)k +中产生,分以下情形讨论: 1) 若16k t +=,则6(1)5k t =-+,此时有1211(1)()323(1)22323k k k k f k f k k k --+++=+=++++=++++,结论成立;2) 若161k t +=+,则6k t =,此时有(1)1(1)1(1)()121(1)22323k k k k f k f k k k +-+-+=+=++++=++++结论成立;3) 若162k t +=+,则61k t =+,此时有111(1)2(1)()222(1)22323k k k k f k f k k k --++-+=+=++++=++++结论成立;4) 若163k t +=+,则62k t =+,此时有2(1)11(1)()222(1)22323k k k k f k f k k k -+-++=+=++++=++++结论成立;5) 若164k t +=+,则63k t =+,此时有11(1)1(1)()222(1)22323k k k k f k f k k k -++-+=+=++++=++++结论成立;6) 若165k t +=+,则64k t =+,此时有1(1)()12123k k f k f k k -+=+=++++(1)1(1)2(1)223k k k +-+-=++++ ,结论成立;综上所述,结论对满足6n ≥的自然数n 均成立。
2015江苏高考数学试卷及答案(完整版)

2015年江苏高考数学试卷一、填空题1.已知集合{}123A =,,,{}245B =,,,则集合A B U 中元素的个数为___5____.2.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为____6____.3.设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为____5___.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为____7____.5.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为____65____.6.已知向量()21a =r ,,()2a =-r1,,若()()98ma nb mn R +=-∈rr ,,则m-n的值为_-3_____.7.不等式224x x -<的解集为___()21,-_____.8.已知tan 2α=-,()1tan 7αβ+=,则tan β的值为____3___.9.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个。
若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为7。
10.在平面直角坐标系xOy中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为()2122=+-y x 。
11.数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为1120。
12.在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点。
若点P 到直线01=+-y x 的距离对c 恒成立,则是实数c 的最大值为22。
13.已知函数|ln |)(x x f =,⎩⎨⎧>--≤<=1,2|4|10,0)(2x x x x g ,则方程1|)()(|=+x g x f 实根的个数为4。
(完整版)2015年江苏省高考数学试卷答案与解析

2015年江苏省高考数学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.(5分)(2015•江苏)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为5.考点:并集及其运算.专题:集合.分析:求出A∪B,再明确元素个数解答:解:集合A={1,2,3},B={2,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5};所以A∪B中元素的个数为5;故答案为:5点评:题考查了集合的并集的运算,根据定义解答,注意元素不重复即可,属于基础题2.(5分)(2015•江苏)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为6.考点:众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:直接求解数据的平均数即可.解答:解:数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为:=6.故答案为:6.点评:本题考查数据的均值的求法,基本知识的考查.3.(5分)(2015•江苏)设复数z满足z2=3+4i(i是虚数单位),则z的模为.考点:复数求模.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数的模的求解法则,化简求解即可.解答:解:复数z满足z2=3+4i,可得|z||z|=|3+4i|==5,∴|z|=.故答案为:.点评:本题考查复数的模的求法,注意复数的模的运算法则的应用,考查计算能力.4.(5分)(2015•江苏)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为7.考点:伪代码.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的I,S的值,当I=10时不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.解答:解:模拟执行程序,可得S=1,I=1满足条件I<8,S=3,I=4满足条件I<8,S=5,I=7满足条件I<8,S=7,I=10不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.故答案为:7.点评:本题主要考查了循环结构的程序,正确判断退出循环的条件是解题的关键,属于基础题.5.(5分)(2015•江苏)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球、1只红球、2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:根据题意,把4个小球分别编号,用列举法求出基本事件数,计算对应的概率即可.解答:解:根据题意,记白球为A,红球为B,黄球为C1、C2,则一次取出2只球,基本事件为AB、AC1、AC2、BC1、BC2、C1C2共6种,其中2只球的颜色不同的是AB、AC1、AC2、BC1、BC2共5种;所以所求的概率是P=.故答案为:.点评:本题考查了用列举法求古典概型的概率的应用问题,是基础题目.6.(5分)(2015•江苏)已知向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)(m,n∈R),则m﹣n的值为﹣3.考点:平面向量的基本定理及其意义.专题:平面向量及应用.分析:直接利用向量的坐标运算,求解即可.解答:解:向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)可得,解得m=2,n=5,∴m﹣n=﹣3.故答案为:﹣3.点评:本题考查向量的坐标运算,向量相等条件的应用,考查计算能力.7.(5分)(2015•江苏)不等式2<4的解集为(﹣1,2).考点:指、对数不等式的解法.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:利用指数函数的单调性转化为x2﹣x<2,求解即可.解答:解;∵2<4,∴x2﹣x<2,即x2﹣x﹣2<0,解得:﹣1<x<2故答案为:(﹣1,2)点评:本题考查了指数函数的性质,二次不等式的求解,属于简单的综合题目,难度不大.8.(5分)(2015•江苏)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为3.考点:两角和与差的正切函数.专题:三角函数的求值.分析:直接利用两角和的正切函数,求解即可.解答:解:tanα=﹣2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即=,解得tanβ=3.故答案为:3.点评:本题考查两角和的正切函数,基本知识的考查.9.(5分)(2015•江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由题意求出原来圆柱和圆锥的体积,设出新的圆柱和圆锥的底面半径r,求出体积,由前后体积相等列式求得r.解答:解:由题意可知,原来圆锥和圆柱的体积和为:.设新圆锥和圆柱的底面半径为r,则新圆锥和圆柱的体积和为:.∴,解得:.故答案为:.点评:本题考查了圆柱与圆锥的体积公式,是基础的计算题.10.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx﹣y ﹣2m﹣1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.考点:圆的标准方程;圆的切线方程.专题:计算题;直线与圆.分析:求出圆心到直线的距离d的最大值,即可求出所求圆的标准方程.解答:解:圆心到直线的距离d==≤,∴m=1时,圆的半径最大为,∴所求圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.故答案为:(x﹣1)2+y2=2.点评:本题考查所圆的标准方程,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,比较基础.11.(5分)(2015•江苏)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),则数列{}的前10项的和为.考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),利用“累加求和”可得a n=.再利用“裂项求和”即可得出.解答:解:∵数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),∴当n≥2时,a n=(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)+a1=+n+…+2+1=.当n=1时,上式也成立,∴a n=.∴=2.∴数列{}的前n项的和S n===.∴数列{}的前10项的和为.故答案为:.点评:本题考查了数列的“累加求和”方法、“裂项求和”方法、等差数列的前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2﹣y2=1右支上的一个动点,若点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离.解答:解:由题意,双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,因为点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,所以c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离,即.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,比较基础.13.(5分)(2015•江苏)已知函数f(x)=|lnx|,g(x)=,则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为4.考点:根的存在性及根的个数判断.专题:综合题;函数的性质及应用.分析::由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1,分别作出函数的图象,即可得出结论.解答:解:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1.g(x)与h(x)=﹣f(x)+1的图象如图所示,图象有两个交点;g (x )与φ(x )=﹣f (x )﹣1的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为4. 故答案为:4. 点评:本题考查求方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数,考查数形结合的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.14.(5分)(2015•江苏)设向量=(cos,sin+cos)(k=0,1,2,…,12),则(a k •a k+1)的值为 .考点:数列的求和. 专题:等差数列与等比数列;平面向量及应用. 分析: 利用向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性即可得出. 解解:答:=+=++++=++=++,∴(a k •a k+1)=+++++++…+++++++…+=+0+0 =.故答案为:9.点评: 本题考查了向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、解答题(本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(14分)(2015•江苏)在△ABC 中,已知AB=2,AC=3,A=60°. (1)求BC 的长; (2)求sin2C 的值.考点: 余弦定理的应用;二倍角的正弦. 专题: 解三角形. 分析:(1)直接利用余弦定理求解即可. (2)利用正弦定理求出C 的正弦函数值,然后利用二倍角公式求解即可. 解答:解:(1)由余弦定理可得:BC 2=AB 2+AC 2﹣2AB •ACcosA=4+8﹣2×2×3×=7,所以BC=.(2)由正弦定理可得:,则sinC===,∵AB <BC ,∴C 为锐角,则cosC===.因此sin2C=2sinCcosC=2×=.点评:本题考查余弦定理的应用,正弦定理的应用,二倍角的三角函数,注意角的范围的解题的关键.16.(14分)(2015•江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(1)根据中位线定理得DE∥AC,即证DE∥平面AA1C1C;(2)先由直三棱柱得出CC1⊥平面ABC,即证AC⊥CC1;再证明AC⊥平面BCC1B1,即证BC1⊥AC;最后证明BC1⊥平面B1AC,即可证出BC1⊥AB1.解答:证明:(1)根据题意,得;E为B1C的中点,D为AB1的中点,所以DE∥AC;又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C;(2)因为棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1;又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1;又因为BC1⊂平面平面BCC1B1,所以BC1⊥AC;因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,所以BC1⊥平面B1AC;又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.点评:本题考查了直线与直线,直线与平面以及平面与平面的位置关系,也考查了空间想象能力和推理论证能力的应用问题,是基础题目.17.(14分)(2015•江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l2,l1在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.考点:函数与方程的综合运用.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,建立方程组,即可求a,b的值;(2)①求出切线l的方程,可得A,B的坐标,即可写出公路l长度的函数解析式f (t),并写出其定义域;②设g(t)=,利用导数,确定单调性,即可求出当t为何值时,公路l的长度最短,并求出最短长度.解答:解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,得,解得,(2)①由(1)y=(5≤x≤20),P(t,),∴y′=﹣,∴切线l的方程为y﹣=﹣(x﹣t)设在点P处的切线l交x,y轴分别于A,B点,则A(,0),B(0,),∴f(t)==,t∈[5,20];②设g(t)=,则g′(t)=2t﹣=0,解得t=10,t∈(5,10)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;t∈(10,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数,从而t=10时,函数g(t)有极小值也是最小值,∴g(t)min=300,∴f(t)min=15,答:t=10时,公路l的长度最短,最短长度为15千米.点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查导数知识的综合运用,确定函数关系,正确求导是关键.18.(16分)(2015•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.解答:解:(1)由题意可得,e==,且c+=3,解得c=1,a=,则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,则x1+x2=,x1x2=,则C(,),且|AB|=•=,若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;则k≠0,故PC:y+=﹣(x﹣),P(﹣2,),从而|PC|=,由|PC|=2|AB|,可得=,解得k=±1,此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查两直线垂直和中点坐标公式的运用,属于中档题.19.(16分)(2015•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c﹣a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),求c的值.考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出f(x)的单调性;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,进一步转化为a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,利用条件即可求c的值.解答:解:(1)∵f(x)=x3+ax2+b,∴f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,可得x=0或﹣.a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;a>0时,x∈(﹣∞,﹣)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈(﹣,0)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣),(0,+∞)上单调递增,在(﹣,0)上单调递减;a<0时,x∈(﹣∞,0)∪(﹣,+∞)时,f′(x)>0,x∈(0,﹣)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣)上单调递减;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,∵b=c﹣a,∴a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,∵函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),∴在(﹣∞,﹣3)上,g(a)<0且在(1,)∪(,+∞)上g(a)>0均恒成立,∴g(﹣3)=c﹣1≤0,且g()=c﹣1≥0,∴c=1,此时f(x)=x3+ax2+1﹣a=(x+1)[x2+(a﹣1)x+1﹣a],∵函数有三个零点,∴x2+(a﹣1)x+1﹣a=0有两个异于﹣1的不等实根,∴△=(a﹣1)2﹣4(1﹣a)>0,且(﹣1)2﹣(a﹣1)+1﹣a≠0,解得a∈(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),综上c=1.点评:本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,难度大.20.(16分)(2015•江苏)设a1,a2,a3.a4是各项为正数且公差为d(d≠0)的等差数列.(1)证明:2,2,2,2依次构成等比数列;(2)是否存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列?并说明理由.考点:等比关系的确定;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)根据等比数列和等差数列的定义即可证明;(2)利用反证法,假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,推出矛盾,否定假设,得到结论;(3)利用反证法,假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,得到a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),利用等式以及对数的性质化简整理得到ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln (1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立.解答:解:(1)证明:∵==2d,(n=1,2,3,)是同一个常数,∴2,2,2,2依次构成等比数列;(2)令a1+d=a,则a1,a2,a3,a4分别为a﹣d,a,a+d,a+2d(a>d,a>﹣2d,d≠0)假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,则a4=(a﹣d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4,令t=,则1=(1﹣t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,(﹣<t<1,t≠0),化简得t3+2t2﹣2=0(*),且t2=t+1,将t2=t+1代入(*)式,t(t+1)+2(t+1)﹣2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=﹣,显然t=﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列.(3)假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,则a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),分别在两个等式的两边同除以=a12(n+k),a12(n+2k),并令t=,(t>,t≠0),则(1+2t)n+2k=(1+t)2(n+k),且(1+t)n+k(1+3t)n+3k=(1+2t)2(n+2k),将上述两个等式取对数,得(n+2k)ln(1+2t)=2(n+k)ln(1+t),且(n+k)ln(1+t)+(n+3k)ln(1+3t)=2(n+2k)ln(1+2t),化简得,2k[ln(1+2t)﹣ln(1+t)]=n[2ln(1+t)﹣ln(1+2t)],且3k[ln(1+3t)﹣ln(1+t)]=n[3ln(1+t)﹣ln(1+3t)],再将这两式相除,化简得,ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**)令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)﹣ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t),则g′(t)=[(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)],令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t),则φ′(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)﹣2(1+2t)ln(1+2t)+3(1+t)ln(1+t)],令φ1(t)=φ′(t),则φ1′(t)=6[3ln(1+3t)﹣4ln(1+2t)+ln(1+t)],令φ2(t)=φ1′(t),则φ2′(t)=>0,由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ2′(t)>0,知g(t),φ(t),φ1(t),φ2(t)在(﹣,0)和(0,+∞)上均单调,故g(t)只有唯一的零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立,所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.点评:本题主要考查等差数列、等比数列的定义和性质,函数与方程等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括21-24题,请选定其中两小题作答,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【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2015•江苏)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.考点:相似三角形的判定.专题:推理和证明.分析:直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角形相似.解答:证明:∵AB=AC,∴∠ABD=∠C,又∵∠C=∠E,∴∠ABD=∠E,又∠BAE是公共角,可知:△ABD∽△AEB.点评:本题考查圆的基本性质与相似三角形等基础知识,考查逻辑推理能力.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2015•江苏)已知x,y∈R,向量=是矩阵的属于特征值﹣2的一个特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值.考点:特征值与特征向量的计算.专题:矩阵和变换.分析:利用A=﹣2,可得A=,通过令矩阵A的特征多项式为0即得结论.解答:解:由已知,可得A=﹣2,即==,则,即,∴矩阵A=,从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ﹣1),∴矩阵A的另一个特征值为1.点评:本题考查求矩阵及其特征值,注意解题方法的积累,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.(2015•江苏)已知圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,求圆C的半径.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:先根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,求出圆的直角坐标方程,求出半径.解答:解:圆的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,可得ρ2﹣2ρcosθ+2ρsinθ﹣4=0,化为直角坐标方程为x2+y2﹣2x+2y﹣4=0,化为标准方程为(x﹣1)2+(y+1)2=6,圆的半径r=.点评:本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,以及求点的极坐标的方法,关键是利用公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,比较基础,[选修4-5:不等式选讲】24.(2015•江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式.分析:思路1(公式法):利用|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);思路2(零点分段法):对x的值分“x≥”“x<”进行讨论求解.解答:解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x,得2x+3≥2﹣x,或2x+3≥﹣(2﹣x),即x≥,或x≤﹣5,即原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.解法2:令|2x+3|=0,得x=.①当x≥时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥,所以x≥;②x<时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,所以x≤﹣5.综上,原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.点评:本题考查了含绝对值不等式的解法.本解答给出的两种方法是常见的方法,不管用哪种方法,其目的是去绝对值符号.若含有一个绝对值符号,利用公式法要快捷一些,其套路为:|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);|f(x)|≤g(x)⇔﹣g(x)≤f(x)≤g(x).可简记为:大于号取两边,小于号取中间.使用零点分段法时,应注意:同一类中取交集,类与类之间取并集.【必做题】每题10分,共计20分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤25.(10分)(2015•江苏)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=,PA=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长.考点:二面角的平面角及求法;点、线、面间的距离计算.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz.(1)所求值即为平面PAB的一个法向量与平面PCD的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可;(2)利用换元法可得cos2<,>≤,结合函数y=cosx在(0,)上的单调性,计算即得结论.解答:解:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz如图,由题可知B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)∵AD⊥平面PAB,∴=(0,2,0),是平面PAB的一个法向量,∵=(1,1,﹣2),=(0,2,﹣2),设平面PCD的法向量为=(x,y,z),由,得,取y=1,得=(1,1,1),∴cos<,>==,∴平面PAB与平面PCD所成两面角的余弦值为;(2)∵=(﹣1,0,2),设=λ=(﹣λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又=(0,﹣1,0),则=+=(﹣λ,﹣1,2λ),又=(0,﹣2,2),从而cos<,>==,设1+2λ=t,t∈[1,3],则cos2<,>==≤,当且仅当t=,即λ=时,|cos<,>|的最大值为,因为y=cosx在(0,)上是减函数,此时直线CQ与DP所成角取得最小值.又∵BP==,∴BQ=BP=.点评:本题考查求二面角的三角函数值,考查用空间向量解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题.26.(10分)(2015•江苏)已知集合X={1,2,3},Y n={1,2,3,…,n)(n∈N*),设S n={(a,b)|a整除b或整除a,a∈X,B∈Y n},令f(n)表示集合S n所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.考点:数学归纳法.专题:综合题;点列、递归数列与数学归纳法.分析:(1)f(6)=6+2++=13;(2)根据数学归纳法的证明步骤,分类讨论,即可证明结论.解答:解:(1)f(6)=6+2++=13;(2)当n≥6时,f(n)=.下面用数学归纳法证明:①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t,则k=6(t﹣1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.点评:本题考查数学归纳法,考查学生分析解决问题的能力,正确归纳是关键.。
2015年江苏省高考数学试卷解析

2015年江苏省高考数学试卷一、填空题(本大题共 小题,每小题 分,共计 分).( 分)( ❿江苏)已知集合✌, , ❝, , , ❝,则集合✌✉中元素的个数为..( 分)( ❿江苏)已知一组数据 , , , , , ,那么这组数据的平均数为..( 分)( ❿江苏)设复数 满足 ♓(♓是虚数单位),则 的模为..( 分)( ❿江苏)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果 为..( 分)( ❿江苏)袋中有形状、大小都相同的 只球,其中 只白球、 只红球、 只黄球,从中一次随机摸出 只球,则这 只球颜色不同的概率为..( 分)( ❿江苏)已知向量 ( , ), ( ,﹣ ),若❍ ⏹ ( ,﹣ )(❍,⏹ ),则❍﹣⏹的值为..( 分)( ❿江苏)不等式 < 的解集为..( 分)( ❿江苏)已知♦♋⏹↑﹣ ,♦♋⏹(↑↓) ,则♦♋⏹↓的值为..( 分)( ❿江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为 ,高为 的圆锥和底面半径为 ,高为 的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为..( 分)( ❿江苏)在平面直角坐标系⌧⍓中,以点( , )为圆心且与直线❍⌧﹣⍓﹣ ❍﹣ (❍ )相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为..( 分)( ❿江苏)设数列 ♋⏹❝满足♋ ,且♋⏹ ﹣♋⏹ ⏹(⏹ ☠✉),则数列 ❝的前 项的和为..( 分)( ❿江苏)在平面直角坐标系⌧⍓中, 为双曲线⌧ ﹣⍓ 右支上的一个动点,若点 到直线⌧﹣⍓的距离大于♍恒成立,则实数♍的最大值为..( 分)( ❿江苏)已知函数♐(⌧) ●⏹⌧,♑(⌧) ,则方程 ♐(⌧) ♑(⌧) 实根的个数为..( 分)( ❿江苏)设向量 (♍☐♦,♦♓⏹ ♍☐♦)( , , ,⑤, ),则(♋ ❿♋ )的值为.二、解答题(本大题共 小题,共计 分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤).( 分)( ❿江苏)在 ✌中,已知✌,✌,✌.( )求 的长;( )求♦♓⏹的值..( 分)( ❿江苏)如图,在直三棱柱✌﹣✌ 中,已知✌, ,设✌ 的中点为 , ✆ ☜.求证:( ) ☜平面✌✌ ;( ) ✌ ..( 分)( ❿江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为● ,● ,山区边界曲线为 ,计划修建的公路为●,如图所示, ,☠为 的两个端点,测得点 到● ,● 的距离分别为 千米和 千米,点☠到● ,● 的距离分别为 千米和 千米,以● ,● 在的直线分别为⌧,⍓轴,建立平面直角坐标系⌧⍓,假设曲线 符合函数⍓(其中♋,♌为常数)模型.( )求♋,♌的值;( )设公路●与曲线 相切于 点, 的横坐标为♦.♊请写出公路●长度的函数解析式♐(♦),并写出其定义域;♋当♦为何值时,公路●的长度最短?求出最短长度..( 分)( ❿江苏)如图,在平面直角坐标系⌧⍓中,已知椭圆 (♋>♌> )的离心率为,且右焦点☞到左准线●的距离为 .( )求椭圆的标准方程;( )过☞的直线与椭圆交于✌, 两点,线段✌的垂直平分线分别交直线●和✌于点 , ,若 ✌,求直线✌的方程..( 分)( ❿江苏)已知函数♐(⌧) ⌧ ♋⌧ ♌(♋,♌ ).( )试讨论♐(⌧)的单调性;( )若♌♍﹣♋(实数♍是与♋无关的常数),当函数♐(⌧)有三个不同的零点时,♋的取值范围恰好是(﹣ ,﹣ )✉( ,)✉(, ),求♍的值..( 分)( ❿江苏)设♋ ,♋ ,♋ .♋ 是各项为正数且公差为♎(♎♊)的等差数列.( )证明: , , , 依次构成等比数列;( )是否存在♋ ,♎,使得♋ ,♋ ,♋ ,♋ 依次构成等比数列?并说明理由;( )是否存在♋ ,♎及正整数⏹, ,使得♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹ 依次构成等比数列?并说明理由.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括 题,请选定其中两小题作答,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【选修 :几何证明选讲】.( 分)( ❿江苏)如图,在 ✌中,✌✌, ✌的外接圆 的弦✌☜交 于点 .求证: ✌✌☜.【选修 :矩阵与变换】.( 分)( ❿江苏)已知⌧,⍓ ,向量 是矩阵的属于特征值﹣ 的一个特征向量,求矩阵✌以及它的另一个特征值.【选修 :坐标系与参数方程】.( ❿江苏)已知圆 的极坐标方程为⇧ ⇧♦♓⏹(→﹣)﹣ ,求圆 的半径.☯选修 :不等式选讲】.( ❿江苏)解不等式⌧⌧♏.【必做题】每题 分,共计 分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.( 分)( ❿江苏)如图,在四棱锥 ﹣✌中,已知 ✌平面✌,且四边形✌为直角梯形, ✌ ✌, ✌✌,✌.( )求平面 ✌与平面 所成二面角的余弦值;( )点✈是线段 上的动点,当直线 ✈与 所成的角最小时,求线段 ✈的长..( 分)( ❿江苏)已知集合✠, , ❝,✡⏹ , , ,⑤,⏹)(⏹ ☠✉),设 ⏹ (♋,♌) ♋整除♌或整除♋,♋ ✠, ✡⏹❝,令♐(⏹)表示集合 ⏹所含元素的个数.( )写出♐( )的值;( )当⏹♏时,写出♐(⏹)的表达式,并用数学归纳法证明.年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共 小题,每小题 分,共计 分).( 分)考点:并集及其运算.专题:集合.分析:求出✌✉,再明确元素个数解答:解:集合✌, , ❝, , , ❝,则✌✉, , , , ❝;所以✌✉中元素的个数为 ;故答案为:点评:题考查了集合的并集的运算,根据定义解答,注意元素不重复即可,属于基础题 .( 分)考点:众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:直接求解数据的平均数即可.解答:解:数据 , , , , , ,那么这组数据的平均数为: .故答案为: .点评:本题考查数据的均值的求法,基本知识的考查..( 分)考点:复数求模.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数的模的求解法则,化简求解即可.解答:解:复数 满足 ♓,可得 ♓ ,.故答案为:.点评:本题考查复数的模的求法,注意复数的模的运算法则的应用,考查计算能力. .( 分)考点:伪代码.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的✋, 的值,当✋时不满足条件✋< ,退出循环,输出 的值为 .解答:解:模拟执行程序,可得,✋满足条件✋< , ,✋满足条件✋< , ,✋满足条件✋< , ,✋不满足条件✋< ,退出循环,输出 的值为 .故答案为: .点评:本题主要考查了循环结构的程序,正确判断退出循环的条件是解题的关键,属于基础题..( 分)考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:根据题意,把 个小球分别编号,用列举法求出基本事件数,计算对应的概率即可.解答:解:根据题意,记白球为✌,红球为 ,黄球为 、 ,则一次取出 只球,基本事件为✌、✌ 、✌ 、 、 、 共 种,其中 只球的颜色不同的是✌、✌ 、✌ 、 、 共 种;所以所求的概率是 .故答案为:.点评:本题考查了用列举法求古典概型的概率的应用问题,是基础题目..( 分)考点:平面向量的基本定理及其意义.专题:平面向量及应用.分析:直接利用向量的坐标运算,求解即可.解答:解:向量 ( , ), ( ,﹣ ),若❍ ⏹ ( ,﹣ )可得,解得❍,⏹,❍﹣⏹﹣ .故答案为:﹣ .点评:本题考查向量的坐标运算,向量相等条件的应用,考查计算能力..( 分)考点:指、对数不等式的解法.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:利用指数函数的单调性转化为⌧ ﹣⌧< ,求解即可.解答:解; < ,⌧ ﹣⌧< ,即⌧ ﹣⌧﹣ < ,解得:﹣ <⌧<故答案为:(﹣ , )点评:本题考查了指数函数的性质,二次不等式的求解,属于简单的综合题目,难度不大..( 分)考点:两角和与差的正切函数.专题:三角函数的求值.分析:直接利用两角和的正切函数,求解即可.解答:解:♦♋⏹↑﹣ ,♦♋⏹(↑↓) ,可知♦♋⏹(↑↓) ,即 ,解得♦♋⏹↓.故答案为: .点评:本题考查两角和的正切函数,基本知识的考查..( 分)考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由题意求出原来圆柱和圆锥的体积,设出新的圆柱和圆锥的底面半径❒,求出体积,由前后体积相等列式求得❒.解答:解:由题意可知,原来圆锥和圆柱的体积和为:.设新圆锥和圆柱的底面半径为❒,则新圆锥和圆柱的体积和为:.,解得:.故答案为:.点评:本题考查了圆柱与圆锥的体积公式,是基础的计算题..( 分)考点:圆的标准方程;圆的切线方程.专题:计算题;直线与圆.分析:求出圆心到直线的距离♎的最大值,即可求出所求圆的标准方程.解答:解:圆心到直线的距离♎ ♎,❍时,圆的半径最大为,所求圆的标准方程为(⌧﹣ ) ⍓ .故答案为:(⌧﹣ ) ⍓ .点评:本题考查所圆的标准方程,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,比较基础..( 分)考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:数列 ♋⏹❝满足♋ ,且♋⏹ ﹣♋⏹ ⏹(⏹ ☠✉),利用❽累加求和❾可得♋⏹ .再利用❽裂项求和❾即可得出.解答:解: 数列 ♋⏹❝满足♋ ,且♋⏹ ﹣♋⏹ ⏹(⏹ ☠✉),当⏹♏时,♋⏹ (♋⏹﹣♋⏹﹣ ) ⑤(♋ ﹣♋ ) ♋ ⏹⑤.当⏹时,上式也成立,♋⏹ ..数列 ❝的前⏹项的和 ⏹.数列 ❝的前 项的和为.故答案为:.点评:本题考查了数列的❽累加求和❾方法、❽裂项求和❾方法、等差数列的前⏹项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题..( 分)考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线⌧ ﹣⍓ 的渐近线方程为⌧⍓,♍的最大值为直线⌧﹣⍓与直线⌧﹣⍓的距离.解答:解:由题意,双曲线⌧ ﹣⍓ 的渐近线方程为⌧⍓,因为点 到直线⌧﹣⍓的距离大于♍恒成立,所以♍的最大值为直线⌧﹣⍓与直线⌧﹣⍓的距离,即.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,比较基础..( 分)考点:根的存在性及根的个数判断.专题:综合题;函数的性质及应用.分析::由 ♐(⌧) ♑(⌧) 可得♑(⌧) ﹣♐(⌧) ,分别作出函数的图象,即可得出结论.解答:解:由 ♐(⌧) ♑(⌧) 可得♑(⌧) ﹣♐(⌧) .♑(⌧)与♒(⌧) ﹣♐(⌧) 的图象如图所示,图象有两个交点;♑(⌧)与⇧(⌧) ﹣♐(⌧)﹣ 的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程 ♐(⌧) ♑(⌧) 实根的个数为 .故答案为: .点评:本题考查求方程 ♐(⌧) ♑(⌧) 实根的个数,考查数形结合的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题..( 分)考点:数列的求和.专题:等差数列与等比数列;平面向量及应用.分析:利用向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性即可得出.解答:解:,(♋ ❿♋ )⑤⑤.故答案为: .点评:本题考查了向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、解答题(本大题共 小题,共计 分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤).( 分)考点:余弦定理的应用;二倍角的正弦.专题:解三角形.分析:( )直接利用余弦定理求解即可.( )利用正弦定理求出 的正弦函数值,然后利用二倍角公式求解即可.解答:解:( )由余弦定理可得: ✌ ✌ ﹣ ✌❿✌♍☐♦✌﹣ ,所以 .( )由正弦定理可得:,则♦♓⏹ ,✌< , 为锐角,则♍☐♦ .因此♦♓⏹♦♓⏹♍☐♦ .点评:本题考查余弦定理的应用,正弦定理的应用,二倍角的三角函数,注意角的范围的解题的关键..( 分)考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:( )根据中位线定理得 ☜✌,即证 ☜平面✌✌ ;( )先由直三棱柱得出 平面✌,即证✌ ;再证明✌平面 ,即证 ✌;最后证明 平面 ✌,即可证出 ✌ .解答:证明:( )根据题意,得;☜为 的中点, 为✌ 的中点,所以 ☜✌;又因为 ☜④平面✌✌ ,✌②平面✌✌ ,所以 ☜平面✌✌ ;( )因为棱柱✌﹣✌ 是直三棱柱,所以 平面✌,因为✌②平面✌,所以✌ ;又因为✌, ②平面 ,②平面 ,✆ ,所以✌平面 ;又因为 ②平面平面 ,所以 ✌;因为 ,所以矩形 是正方形,所以 平面 ✌;又因为✌ ②平面 ✌,所以 ✌ .点评:本题考查了直线与直线,直线与平面以及平面与平面的位置关系,也考查了空间想象能力和推理论证能力的应用问题,是基础题目..( 分)考点:函数与方程的综合运用.专题:综合题;导数的综合应用.分析:( )由题意知,点 ,☠的坐标分别为( , ),( , ),将其分别代入⍓,建立方程组,即可求♋,♌的值;( )♊求出切线●的方程,可得✌, 的坐标,即可写出公路●长度的函数解析式♐(♦),并写出其定义域;♋设♑(♦) ,利用导数,确定单调性,即可求出当♦为何值时,公路●的长度最短,并求出最短长度.解答:解:( )由题意知,点 ,☠的坐标分别为( , ),( , ),将其分别代入⍓,得,解得,( )♊由( )⍓( ♎⌧♎), (♦,),⍓﹣,切线●的方程为⍓﹣ ﹣(⌧﹣♦)设在点 处的切线●交⌧,⍓轴分别于✌, 点,则✌(, ), ( ,), ♐(♦) ,♦ ☯, ;♋设♑(♦) ,则♑(♦) ♦﹣ ,解得♦,♦ ( , )时,♑(♦)< ,♑(♦)是减函数;♦ ( , )时,♑(♦)> ,♑(♦)是增函数,从而♦时,函数♑(♦)有极小值也是最小值,♑(♦)❍♓⏹ ,♐(♦)❍♓⏹ ,答:♦时,公路●的长度最短,最短长度为 千米.点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查导数知识的综合运用,确定函数关系,正确求导是关键..( 分)考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:( )运用离心率公式和准线方程,可得♋,♍的方程,解得♋,♍,再由♋,♌,♍的关系,可得♌,进而得到椭圆方程;( )讨论直线✌的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.解答:解:( )由题意可得,♏ ,且♍ ,解得♍,♋,则♌,即有椭圆方程为 ⍓ ;( )当✌⌧轴,✌, ,不合题意;当✌与⌧轴不垂直,设直线✌:⍓(⌧﹣ ),✌(⌧ ,⍓ ), (⌧ ,⍓ ),将✌方程代入椭圆方程可得( )⌧ ﹣ ⌧( ﹣ ) ,则⌧ ⌧ ,⌧ ⌧ ,则 (,),且✌❿ ,若 ,则✌的垂直平分线为⍓轴,与左准线平行,不合题意;则 ♊,故 :⍓ ﹣(⌧﹣), (﹣ ,),从而 ,由 ✌,可得 ,解得 ,此时✌的方程为⍓⌧﹣ 或⍓﹣⌧.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查两直线垂直和中点坐标公式的运用,属于中档题..( 分)考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.专题:综合题;导数的综合应用.分析:( )求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出♐(⌧)的单调性;( )由( )知,函数♐(⌧)的两个极值为♐( ) ♌,♐(﹣) ♌,则函数♐(⌧)有三个不同的零点等价于♐( )♐(﹣) ♌( ♌)< ,进一步转化为♋> 时,﹣♋♍> 或♋< 时,﹣♋♍< .设♑(♋) ﹣♋♍,利用条件即可求♍的值.解答:解:( ) ♐(⌧) ⌧ ♋⌧ ♌,♐(⌧) ⌧ ♋⌧,令♐(⌧) ,可得⌧或﹣.♋时,♐(⌧)> , ♐(⌧)在(﹣ , )上单调递增;♋> 时,⌧ (﹣ ,﹣)✉( , )时,♐(⌧)> ,⌧ (﹣, )时,♐(⌧)< ,函数♐(⌧)在(﹣ ,﹣),( , )上单调递增,在(﹣, )上单调递减;♋< 时,⌧ (﹣ , )✉(﹣, )时,♐(⌧)> ,⌧ ( ,﹣)时,♐(⌧)< ,函数♐(⌧)在(﹣ , ),(﹣, )上单调递增,在( ,﹣)上单调递减;( )由( )知,函数♐(⌧)的两个极值为♐( ) ♌,♐(﹣) ♌,则函数♐(⌧)有三个不同的零点等价于♐( )♐(﹣) ♌( ♌)< , ♌♍﹣♋,♋> 时,﹣♋♍> 或♋< 时,﹣♋♍< .设♑(♋) ﹣♋♍,函数♐(⌧)有三个不同的零点时,♋的取值范围恰好是(﹣ ,﹣ )✉( ,)✉(, ),在(﹣ ,﹣ )上,♑(♋)< 且在( ,)✉(, )上♑(♋)> 均恒成立,♑(﹣ ) ♍﹣ ♎,且♑() ♍﹣ ♏,♍,此时♐(⌧) ⌧ ♋⌧ ﹣♋(⌧)☯⌧ (♋﹣ )⌧﹣♋,函数有三个零点,⌧ (♋﹣ )⌧﹣♋有两个异于﹣ 的不等实根,(♋﹣ ) ﹣ ( ﹣♋)> ,且(﹣ ) ﹣(♋﹣ ) ﹣♋♊,解得♋ (﹣ ,﹣ )✉( ,)✉(, ),综上♍.点评:本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,难度大..( 分)考点:等比关系的确定;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:( )根据等比数列和等差数列的定义即可证明;( )利用反证法,假设存在♋ ,♎使得♋ ,♋ ,♋ ,♋ 依次构成等比数列,推出矛盾,否定假设,得到结论;( )利用反证法,假设存在♋ ,♎及正整数⏹, ,使得♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹ 依次构成等比数列,得到♋ ⏹(♋ ♎)⏹ (♋ ♎) (⏹),且(♋ ♎)⏹(♋♎)⏹ (♋ ♎) (⏹),利用等式以及对数的性质化简整理得到●⏹( ♦)●⏹( ♦) ●⏹( ♦)●⏹( ♦) ●⏹( ♦)●⏹( ♦),(✉✉),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立.解答:解:( )证明: ♎,(⏹, , ,)是同一个常数, , , , 依次构成等比数列;( )令♋ ♎♋,则♋ ,♋ ,♋ ,♋ 分别为♋﹣♎,♋,♋♎,♋♎(♋>♎,♋>﹣ ♎,♎♊)假设存在♋ ,♎使得♋ ,♋ ,♋ ,♋ 依次构成等比数列,则♋ (♋﹣♎)(♋♎) ,且(♋♎) ♋ (♋♎) ,令♦,则 ( ﹣♦)( ♦) ,且( ♦) ( ♦) ,(﹣<♦< ,♦♊),化简得♦ ♦ ﹣ (✉),且♦ ♦,将♦ ♦代入(✉)式,♦(♦) (♦)﹣ ♦ ♦♦♦♦,则♦﹣,显然♦﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在♋ ,♎,使得♋ ,♋ ,♋ ,♋ 依次构成等比数列.( )假设存在♋ ,♎及正整数⏹, ,使得♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹ 依次构成等比数列,则♋ ⏹(♋ ♎)⏹ (♋ ♎) (⏹),且(♋ ♎)⏹(♋ ♎)⏹ (♋ ♎) (⏹),分别在两个等式的两边同除以 ♋ (⏹),♋ (⏹),并令♦,(♦>,♦♊),则( ♦)⏹ ( ♦) (⏹),且( ♦)⏹( ♦)⏹ ( ♦) (⏹),将上述两个等式取对数,得(⏹)●⏹( ♦) (⏹)●⏹( ♦),且(⏹)●⏹( ♦) (⏹)●⏹( ♦) (⏹)●⏹( ♦),化简得, ☯●⏹( ♦)﹣●⏹( ♦) ⏹☯●⏹( ♦)﹣●⏹( ♦) ,且 ☯●⏹( ♦)﹣●⏹( ♦) ⏹☯●⏹( ♦)﹣●⏹( ♦) ,再将这两式相除,化简得,●⏹( ♦)●⏹( ♦) ●⏹( ♦)●⏹( ♦) ●⏹( ♦)●⏹( ♦),(✉✉)令♑(♦) ●⏹( ♦)●⏹( ♦)﹣●⏹( ♦)●⏹( ♦) ●⏹( ♦)●⏹( ♦),则♑(♦) ☯( ♦) ●⏹( ♦)﹣ ( ♦)●⏹( ♦) ( ♦) ●⏹( ♦) ,令⇧(♦) ( ♦) ●⏹( ♦)﹣ ( ♦) ●⏹( ♦) ( ♦) ●⏹( ♦),则⇧(♦) ☯( ♦)●⏹( ♦)﹣ ( ♦)●⏹( ♦) ( ♦)●⏹( ♦) ,令⇧ (♦) ⇧(♦),则⇧ (♦) ☯●⏹( ♦)﹣ ●⏹( ♦) ●⏹( ♦) ,令⇧ (♦) ⇧ (♦),则⇧ (♦) > ,由♑( ) ⇧( ) ⇧ ( ) ⇧ ( ) ,⇧ (♦)> ,知♑(♦),⇧(♦),⇧ (♦),⇧ (♦)在(﹣, )和( , )上均单调,故♑(♦)只有唯一的零点♦,即方程(✉✉)只有唯一解♦,故假设不成立,所以不存在♋ ,♎及正整数⏹, ,使得♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹,♋ ⏹ 依次构成等比数列.点评:本题主要考查等差数列、等比数列的定义和性质,函数与方程等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括 题,请选定其中两小题作答,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【选修 :几何证明选讲】.( 分)考点:相似三角形的判定.专题:推理和证明.分析:直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角形相似.解答:证明: ✌✌, ✌ ,又 ☜, ✌ ☜,又 ✌☜是公共角,可知: ✌✌☜.点评:本题考查圆的基本性质与相似三角形等基础知识,考查逻辑推理能力.【选修 :矩阵与变换】.( 分)考点:特征值与特征向量的计算.专题:矩阵和变换.分析:利用✌ ﹣ ,可得✌,通过令矩阵✌的特征多项式为 即得结论.解答:解:由已知,可得✌ ﹣ ,即 ,则,即,矩阵✌,从而矩阵✌的特征多项式♐(↖) (↖)(↖﹣ ),矩阵✌的另一个特征值为 .点评:本题考查求矩阵及其特征值,注意解题方法的积累,属于中档题.【选修 :坐标系与参数方程】.( ❿江苏)考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:先根据⌧⇧♍☐♦→,⍓⇧♦♓⏹→,求出圆的直角坐标方程,求出半径.解答:解:圆的极坐标方程为⇧ ⇧♦♓⏹(→﹣)﹣ ,可得⇧ ﹣ ⇧♍☐♦→⇧♦♓⏹→﹣ ,化为直角坐标方程为⌧ ⍓ ﹣ ⌧⍓﹣ ,化为标准方程为(⌧﹣ ) (⍓) ,圆的半径❒.点评:本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,以及求点的极坐标的方法,关键是利用公式⌧⇧♍☐♦→,⍓⇧♦♓⏹→,比较基础,☯选修 :不等式选讲】.( ❿江苏)考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式.分析:思路 (公式法):利用 ♐(⌧) ♏♑(⌧) ♐(⌧)♏♑(⌧),或♐(⌧)♎﹣♑(⌧);思路 (零点分段法):对⌧的值分❽⌧♏❾❽⌧<❾进行讨论求解.解答:解法 :⌧⌧♏变形为 ⌧♏﹣⌧,得 ⌧♏﹣⌧,或 ⌧♏﹣( ﹣⌧),即⌧♏,或⌧♎﹣ ,即原不等式的解集为 ⌧⌧♏,或⌧♎﹣ ❝.解法 :令 ⌧,得⌧.♊当⌧♏时,原不等式化为⌧( ⌧)♏,即⌧♏,所以⌧♏;♋⌧<时,原不等式化为⌧﹣( ⌧)♏,即⌧♎﹣ ,所以⌧♎﹣ .综上,原不等式的解集为 ⌧⌧♏,或⌧♎﹣ ❝.点评:本题考查了含绝对值不等式的解法.本解答给出的两种方法是常见的方法,不管用哪种方法,其目的是去绝对值符号.若含有一个绝对值符号,利用公式法要快捷一些,其套路为: ♐(⌧) ♏♑(⌧) ♐(⌧)♏♑(⌧),或♐(⌧)♎﹣♑(⌧);♐(⌧) ♎♑(⌧) ﹣♑(⌧)♎♐(⌧)♎♑(⌧).可简记为:大于号取两边,小于号取中间.使用零点分段法时,应注意:同一类中取交集,类与类之间取并集.【必做题】每题 分,共计 分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.( 分)(考点:二面角的平面角及求法;点、线、面间的距离计算.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:以✌为坐标原点,以✌、✌、✌所在直线分别为⌧、⍓、 轴建系✌﹣⌧⍓.( )所求值即为平面 ✌的一个法向量与平面 的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可;( )利用换元法可得♍☐♦ <,>♎,结合函数⍓♍☐♦⌧在( ,)上的单调性,计算即得结论.解答:解:以✌为坐标原点,以✌、✌、✌所在直线分别为⌧、⍓、 轴建系✌﹣⌧⍓如图,由题可知 ( , , ), ( , , ), ( , , ), ( , , ).( ) ✌平面 ✌, ( , , ),是平面 ✌的一个法向量, ( , ,﹣ ), ( , ,﹣ ),设平面 的法向量为 (⌧,⍓, ),由,得,取⍓,得 ( , , ),♍☐♦<,> ,平面 ✌与平面 所成两面角的余弦值为;( ) (﹣ , , ),设 ↖ (﹣↖, , ↖)( ♎↖♎),又 ( ,﹣ , ),则 (﹣↖,﹣ , ↖),又 ( ,﹣ , ),从而♍☐♦<,> ,设 ↖♦,♦ ☯, ,则♍☐♦ <,> ♎,当且仅当♦,即↖时, ♍☐♦<,> 的最大值为,因为⍓♍☐♦⌧在( ,)上是减函数,此时直线 ✈与 所成角取得最小值.又 , ✈ .点评:本题考查求二面角的三角函数值,考查用空间向量解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题..( 分)考点:数学归纳法.专题:综合题;点列、递归数列与数学归纳法.分析:( )♐( ) ;( )根据数学归纳法的证明步骤,分类讨论,即可证明结论.解答:解:( )♐( ) ;( )当⏹♏时,♐(⏹) .下面用数学归纳法证明:♊⏹时,♐( ) ,结论成立;♋假设⏹( ♏)时,结论成立,那么⏹时, 在 的基础上新增加的元素在( , ),( , ),( , )中产生,分以下情形讨论: )若 ♦,则 (♦﹣ ) ,此时有♐( ) ♐( ) ( ) ,结论成立;)若 ♦,则 ♦,此时有♐( ) ♐( ) ( ) ,结论成立;)若 ♦,则 ♦,此时有♐( ) ♐( ) ( ) ,结论成立;)若 ♦,则 ♦,此时有♐( ) ♐( ) ( ) ,结论成立;)若 ♦,则 ♦,此时有♐( ) ♐( ) ( ) ,结论成立;)若 ♦,则 ♦,此时有♐( ) ♐( ) ( ) ,结论成立.综上所述,结论对满足⏹♏的自然数⏹均成立.点评:本题考查数学归纳法,考查学生分析解决问题的能力,正确归纳是关键.。
2015年江苏省高考数学试卷答案与解析

2015年江苏省高考数学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.(5分)(2015•江苏)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为 5 .考点:并集及其运算.专题:集合.分析:求出A∪B,再明确元素个数解答:解:集合A={1,2,3},B={2,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5};所以A∪B中元素的个数为5;故答案为:5点评:题考查了集合的并集的运算,根据定义解答,注意元素不重复即可,属于基础题2.(5分)(2015•江苏)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为 6 .考点:众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:直接求解数据的平均数即可.解答:解:数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为:=6.故答案为:6.点评:本题考查数据的均值的求法,基本知识的考查.3.(5分)(2015•江苏)设复数z满足z2=3+4i(i是虚数单位),则z的模为.考点:复数求模.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数的模的求解法则,化简求解即可.解答:解:复数z满足z2=3+4i,可得|z||z|=|3+4i|==5,∴|z|=.故答案为:.点评:本题考查复数的模的求法,注意复数的模的运算法则的应用,考查计算能力.4.(5分)(2015•江苏)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为7 .考点:伪代码.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的I,S的值,当I=10时不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.解答:解:模拟执行程序,可得S=1,I=1满足条件I<8,S=3,I=4满足条件I<8,S=5,I=7满足条件I<8,S=7,I=10不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.故答案为:7.点评:本题主要考查了循环结构的程序,正确判断退出循环的条件是解题的关键,属于基础题.5.(5分)(2015•江苏)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球、1只红球、2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:根据题意,把4个小球分别编号,用列举法求出基本事件数,计算对应的概率即可.解解:根据题意,记白球为A,红球为B,黄球为C1、C2,则答:一次取出2只球,基本事件为AB、AC、AC2、BC1、BC2、C1C2共6种,1其中2只球的颜色不同的是AB、AC1、AC2、BC1、BC2共5种;所以所求的概率是P=.故答案为:.点本题考查了用列举法求古典概型的概率的应用问题,是基础题目.评:6.(5分)(2015•江苏)已知向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)(m,n∈R),则m﹣n的值为﹣3 .平面向量的基本定理及其意义.考点:专平面向量及应用.题:直接利用向量的坐标运算,求解即可.分析:解解:向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)答:可得,解得m=2,n=5,∴m﹣n=﹣3.故答案为:﹣3.本题考查向量的坐标运算,向量相等条件的应用,考查计算能力.点评:7.(5分)(2015•江苏)不等式2<4的解集为(﹣1,2).考指、对数不等式的解法.点:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.专题:分利用指数函数的单调性转化为x2﹣x<2,求解即可.析:解解;∵2<4,答:∴x2﹣x<2,即x2﹣x﹣2<0,解得:﹣1<x<2故答案为:(﹣1,2)点本题考查了指数函数的性质,二次不等式的求解,属于简单的综合题目,难度评:不大.8.(5分)(2015•江苏)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为 3 .考点:两角和与差的正切函数.专题:三角函数的求值.分析:直接利用两角和的正切函数,求解即可.解答:解:tanα=﹣2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即=,解得tanβ=3.故答案为:3.点评:本题考查两角和的正切函数,基本知识的考查.9.(5分)(2015•江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由题意求出原来圆柱和圆锥的体积,设出新的圆柱和圆锥的底面半径r,求出体积,由前后体积相等列式求得r.解答:解:由题意可知,原来圆锥和圆柱的体积和为:.设新圆锥和圆柱的底面半径为r,则新圆锥和圆柱的体积和为:.∴,解得:.故答案为:.点评:本题考查了圆柱与圆锥的体积公式,是基础的计算题.10.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx ﹣y﹣2m﹣1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2 .考点:圆的标准方程;圆的切线方程.专题:计算题;直线与圆.分析:求出圆心到直线的距离d的最大值,即可求出所求圆的标准方程.解答:解:圆心到直线的距离d==≤,∴m=1时,圆的半径最大为,∴所求圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.故答案为:(x﹣1)2+y2=2.点评:本题考查所圆的标准方程,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,比较基础.11.(5分)(2015•江苏)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),则数列{}的前10项的和为.考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),利用“累加求和”可得a n=.再利用“裂项求和”即可得出.解答:解:∵数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),∴当n≥2时,a n=(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)+a1=+n+…+2+1=.当n=1时,上式也成立,∴a n=.∴=2.∴数列{}的前n项的和S n===.∴数列{}的前10项的和为.故答案为:.点评:本题考查了数列的“累加求和”方法、“裂项求和”方法、等差数列的前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2﹣y2=1右支上的一个动点,若点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离.解答:解:由题意,双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,因为点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,所以c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离,即.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,比较基础.13.(5分)(2015•江苏)已知函数f(x)=|lnx|,g(x)=,则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为 4 .考点:根的存在性及根的个数判断.专题:综合题;函数的性质及应用.分析::由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1,分别作出函数的图象,即可得出结论.解答:解:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1.g(x)与h(x)=﹣f(x)+1的图象如图所示,图象有两个交点;g (x )与φ(x )=﹣f (x )﹣1的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为4.故答案为:4. 点评: 本题考查求方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数,考查数形结合的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.14.(5分)(2015•江苏)设向量=(cos,sin+cos)(k=0,1,2,…,12),则(a k •a k+1)的值为 .考点:数列的求和.专题:等差数列与等比数列;平面向量及应用. 分析:利用向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性即可得出. 解解:答:=+=++++=++=++,∴(a k•a k+1)=+++++++…+ ++++++…+=+0+0=.故答案为:9.点评:本题考查了向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、解答题(本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(14分)(2015•江苏)在△ABC中,已知AB=2,AC=3,A=60°.(1)求BC的长;(2)求sin2C的值.考点:余弦定理的应用;二倍角的正弦.专题:解三角形.分析:(1)直接利用余弦定理求解即可.(2)利用正弦定理求出C的正弦函数值,然后利用二倍角公式求解即可.解答:解:(1)由余弦定理可得:BC2=AB2+AC2﹣2AB•ACcosA=4+8﹣2×2×3×=7,所以BC=.(2)由正弦定理可得:,则sinC===,∵AB<BC,∴C为锐角,则cosC===.因此sin2C=2sinCcosC=2×=.点评:本题考查余弦定理的应用,正弦定理的应用,二倍角的三角函数,注意角的范围的解题的关键.16.(14分)(2015•江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(1)根据中位线定理得DE∥AC,即证DE∥平面AA1C1C;(2)先由直三棱柱得出CC1⊥平面ABC,即证AC⊥CC1;再证明AC⊥平面BCC1B1,即证BC1⊥AC;最后证明BC1⊥平面B1AC,即可证出BC1⊥AB1.解答:证明:(1)根据题意,得;E为B1C的中点,D为AB1的中点,所以DE∥AC;又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C;(2)因为棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1;又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1;又因为BC1⊂平面平面BCC1B1,所以BC1⊥AC;因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,所以BC1⊥平面B1AC;又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.点评:本题考查了直线与直线,直线与平面以及平面与平面的位置关系,也考查了空间想象能力和推理论证能力的应用问题,是基础题目.17.(14分)(2015•江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l2,l1在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.考点:函数与方程的综合运用.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,建立方程组,即可求a,b的值;(2)①求出切线l的方程,可得A,B的坐标,即可写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②设g(t)=,利用导数,确定单调性,即可求出当t为何值时,公路l的长度最短,并求出最短长度.解答:解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,得,解得,(2)①由(1)y=(5≤x≤20),P(t,),∴y′=﹣,∴切线l的方程为y﹣=﹣(x﹣t)设在点P处的切线l交x,y轴分别于A,B点,则A(,0),B(0,),∴f(t)==,t∈[5,20];②设g(t)=,则g′(t)=2t﹣=0,解得t=10,t∈(5,10)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;t∈(10,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数,从而t=10时,函数g(t)有极小值也是最小值,∴g(t)min=300,∴f(t)min=15,答:t=10时,公路l的长度最短,最短长度为15千米.点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查导数知识的综合运用,确定函数关系,正确求导是关键.18.(16分)(2015•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.解答:解:(1)由题意可得,e==,且c+=3,解得c=1,a=,则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,则x1+x2=,x1x2=,则C(,),且|AB|=•=,若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;则k≠0,故PC:y+=﹣(x﹣),P(﹣2,),从而|PC|=,由|PC|=2|AB|,可得=,解得k=±1,此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查两直线垂直和中点坐标公式的运用,属于中档题.19.(16分)(2015•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c﹣a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a 的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),求c的值.考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出f(x)的单调性;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,进一步转化为a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,利用条件即可求c的值.解答:解:(1)∵f(x)=x3+ax2+b,∴f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,可得x=0或﹣.a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;a>0时,x∈(﹣∞,﹣)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈(﹣,0)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣),(0,+∞)上单调递增,在(﹣,0)上单调递减;a<0时,x∈(﹣∞,0)∪(﹣,+∞)时,f′(x)>0,x∈(0,﹣)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣)上单调递减;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,∵b=c﹣a,∴a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,∵函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),∴在(﹣∞,﹣3)上,g(a)<0且在(1,)∪(,+∞)上g(a)>0均恒成立,∴g(﹣3)=c﹣1≤0,且g()=c﹣1≥0,∴c=1,此时f(x)=x3+ax2+1﹣a=(x+1)[x2+(a﹣1)x+1﹣a],∵函数有三个零点,∴x2+(a﹣1)x+1﹣a=0有两个异于﹣1的不等实根,∴△=(a﹣1)2﹣4(1﹣a)>0,且(﹣1)2﹣(a﹣1)+1﹣a≠0,解得a∈(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),综上c=1.点评:本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,难度大.20.(16分)(2015•江苏)设a1,a2,a3.a4是各项为正数且公差为d(d≠0)的等差数列.(1)证明:2,2,2,2依次构成等比数列;(2)是否存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列?并说明理由.考点:等比关系的确定;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)根据等比数列和等差数列的定义即可证明;(2)利用反证法,假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,推出矛盾,否定假设,得到结论;(3)利用反证法,假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k 依次构成等比数列,得到a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),利用等式以及对数的性质化简整理得到ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln (1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立.解答:解:(1)证明:∵==2d,(n=1,2,3,)是同一个常数,∴2,2,2,2依次构成等比数列;(2)令a1+d=a,则a1,a2,a3,a4分别为a﹣d,a,a+d,a+2d(a>d,a>﹣2d,d≠0)假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,则a4=(a﹣d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4,令t=,则1=(1﹣t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,(﹣<t<1,t≠0),化简得t3+2t2﹣2=0(*),且t2=t+1,将t2=t+1代入(*)式,t(t+1)+2(t+1)﹣2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=﹣,显然t=﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列.(3)假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,则a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),分别在两个等式的两边同除以=a12(n+k),a12(n+2k),并令t=,(t>,t≠0),则(1+2t)n+2k=(1+t)2(n+k),且(1+t)n+k(1+3t)n+3k=(1+2t)2(n+2k),将上述两个等式取对数,得(n+2k)ln(1+2t)=2(n+k)ln(1+t),且(n+k)ln(1+t)+(n+3k)ln(1+3t)=2(n+2k)ln(1+2t),化简得,2k[ln(1+2t)﹣ln(1+t)]=n[2ln(1+t)﹣ln(1+2t)],且3k[ln(1+3t)﹣ln(1+t)]=n[3ln(1+t)﹣ln(1+3t)],再将这两式相除,化简得,ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**)令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)﹣ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t),则g′(t)=[(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)],令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t),则φ′(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)﹣2(1+2t)ln(1+2t)+3(1+t)ln(1+t)],令φ1(t)=φ′(t),则φ1′(t)=6[3ln(1+3t)﹣4ln(1+2t)+ln(1+t)],令φ2(t)=φ1′(t),则φ2′(t)=>0,由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ2′(t)>0,知g(t),φ(t),φ1(t),φ2(t)在(﹣,0)和(0,+∞)上均单调,故g(t)只有唯一的零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立,所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.点评:本题主要考查等差数列、等比数列的定义和性质,函数与方程等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括21-24题,请选定其中两小题作答,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【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2015•江苏)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.考点:相似三角形的判定.专题:推理和证明.分析:直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角形相似.解答:证明:∵AB=AC,∴∠ABD=∠C,又∵∠C=∠E,∴∠ABD=∠E,又∠BAE是公共角,可知:△ABD∽△AEB.点评:本题考查圆的基本性质与相似三角形等基础知识,考查逻辑推理能力.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2015•江苏)已知x,y∈R,向量=是矩阵的属于特征值﹣2的一个特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值.考点:特征值与特征向量的计算.专题:矩阵和变换.分析:利用A=﹣2,可得A=,通过令矩阵A的特征多项式为0即得结论.解答:解:由已知,可得A=﹣2,即==,则,即,∴矩阵A=,从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ﹣1),∴矩阵A的另一个特征值为1.点评:本题考查求矩阵及其特征值,注意解题方法的积累,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.(2015•江苏)已知圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,求圆C 的半径.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:先根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,求出圆的直角坐标方程,求出半径.解答:解:圆的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,可得ρ2﹣2ρcosθ+2ρsinθ﹣4=0,化为直角坐标方程为x2+y2﹣2x+2y﹣4=0,化为标准方程为(x﹣1)2+(y+1)2=6,圆的半径r=.点评:本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,以及求点的极坐标的方法,关键是利用公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,比较基础,[选修4-5:不等式选讲】24.(2015•江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式.分析:思路1(公式法):利用|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);思路2(零点分段法):对x的值分“x≥”“x<”进行讨论求解.解答:解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x,得2x+3≥2﹣x,或2x+3≥﹣(2﹣x),即x≥,或x≤﹣5,即原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.解法2:令|2x+3|=0,得x=.①当x≥时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥,所以x≥;②x<时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,所以x≤﹣5.综上,原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.点评:本题考查了含绝对值不等式的解法.本解答给出的两种方法是常见的方法,不管用哪种方法,其目的是去绝对值符号.若含有一个绝对值符号,利用公式法要快捷一些,其套路为:|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);|f (x)|≤g(x)⇔﹣g(x)≤f(x)≤g(x).可简记为:大于号取两边,小于号取中间.使用零点分段法时,应注意:同一类中取交集,类与类之间取并集.【必做题】每题10分,共计20分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤25.(10分)(2015•江苏)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=,PA=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长.考点:二面角的平面角及求法;点、线、面间的距离计算.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz.(1)所求值即为平面PAB的一个法向量与平面PCD的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可;(2)利用换元法可得cos2<,>≤,结合函数y=cosx在(0,)上的单调性,计算即得结论.解答:解:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz如图,由题可知B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)∵AD⊥平面PAB,∴=(0,2,0),是平面PAB的一个法向量,∵=(1,1,﹣2),=(0,2,﹣2),设平面PCD的法向量为=(x,y,z),由,得,取y=1,得=(1,1,1),∴cos<,>==,∴平面PAB与平面PCD所成两面角的余弦值为;(2)∵=(﹣1,0,2),设=λ=(﹣λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又=(0,﹣1,0),则=+=(﹣λ,﹣1,2λ),又=(0,﹣2,2),从而cos<,>==,设1+2λ=t,t∈[1,3],则cos2<,>==≤,当且仅当t=,即λ=时,|cos<,>|的最大值为,因为y=cosx在(0,)上是减函数,此时直线CQ与DP所成角取得最小值.又∵BP==,∴BQ=BP=.点评:本题考查求二面角的三角函数值,考查用空间向量解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题.26.(10分)(2015•江苏)已知集合X={1,2,3},Y n={1,2,3,…,n)(n∈N*),设S n={(a,b)|a整除b或整除a,a∈X,B∈Y n},令f(n)表示集合S n所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.数学归纳法.考点:综合题;点列、递归数列与数学归纳法.专题:分(1)f(6)=6+2++=13;析:(2)根据数学归纳法的证明步骤,分类讨论,即可证明结论.解解:(1)f(6)=6+2++=13;答:(2)当n≥6时,f(n)=.下面用数学归纳法证明:①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t,则k=6(t﹣1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)重庆万州区教育事业单位考试资料 页脚内容21 +2++,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f (k+1)=f (k )+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f (k+1)=f (k )+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立. 综上所述,结论对满足n≥6的自然数n 均成立. 点评:本题考查数学归纳法,考查学生分析解决问题的能力,正确归纳是关键.。
2015年高考真题——数学(江苏卷) 解析版

2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学I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的位置 1.已知集合{}123A =,,,{}245B =,,,则集合AB 中元素的个数为_______.解析:{}5,4,3,2,1=⋃B A ,故答案5 2.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为________. 解析:66678564=+++++,故答案63.设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为_______. 解析:设z=a+bi,,则()i bi a 432+=+化为i abi b a 43222+=+-,所以⎩⎨⎧==-42322ab b a解得⎪⎩⎪⎨⎧==1422b a ,所以z 的模为522=+b a ,故答案54.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为________.解析:第一次:S=1+2=3,I=1+3=4;第二次:S=3+2=5,I=4+3=7;第三次:S=5+2=7,I=7+3=10;因为10>8,所以程序结束,故S=75.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________.6.已知向量()21a =,,()2-1,=b ,若()()R n m b n a m ∈-=+,89,,则m-n 的值为______. 解析:因为()()R n m b n a m ∈-=+,89,,所以⎩⎨⎧-=-=+8292n m n m ,所以352-=-⎩⎨⎧==n m n m ,7.不等式224x x-<的解集为________.解析:因为224x x-<,所以()()2102102222<<-<-+<--<-x x x x x x x ,,,,故解析为()21,-8.已知tan 2α=-,()1tan 7αβ+=,则tan β的值为_______. S ←1 I ←1While I<8 S ←S+2 I ←I+3 End While Print S解析:()[]()()3757152711271tan tan 1tan tan tan tan ==⨯-+=++-+=-+=αβααβααβαβ,故答案3 9.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个。
2015年江苏高考数学试题及答案

2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学试题及答案一、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{}123A =,,,{}245B =,,,则集合A B 中元素的个数为_______. 【答案】52.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为________. 【答案】63.设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为_______.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为________. 【答案】75.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________. 【答案】566.已知向量()21a =,,()2a =-1,,若()()98ma nb mn R +=-∈,,则m-n 的值为______. 【答案】-37.不等式224x x -<的解集为________. 【答案】(-1,2)8.已知tan 2α=-,()1tan 7αβ+=,则tan β的值为_______.【答案】39.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为________.10.在平面直角坐标系xOy 中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为 . 【答案】22(1)2x y -+=11.数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为 .【答案】201112.在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点.若点P 到直线01=+-y x 的距离对c 恒成立,则是实数c 的最大值为 .13.已知函数|ln |)(x x f =,⎩⎨⎧>--≤<=1,2|4|10,0)(2x x x x g ,则方程1|)()(|=+x g x f 实根的个数为 .【答案】414.设向量)12,,2,1,0)(6cos 6sin ,6(cos =+=k k k k a k πππ,则∑=+1101)(k k k a a 的值为 .【答案】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.(第4题图)在ABC V 中,已知2,3,60.AB AC A ===o(1)求BC 的长; (2)求sin 2C 的值.解:(1)由余弦定理得,BC =(2)由正弦定理得,sin 2C =16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,已知1,AC BC BC CC ⊥=,设1AB 的中点为D,11.B C BC E ⋂= 求证:(1)11//DE AACC 平面 (2)11BC AB ⊥ 证明:(1)只需证明DE//AC;(2)需先证AC ⊥平面11BCC B ,再证1BC ⊥平面1AB C.17.(本小题满分14分)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为12l l ,,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N 为C 的两个端点,测得点M 到12l l ,的距离分别为5千米和40千米,点N 到12l l ,的距离分别为20千米和2.5千米,以12l l ,所在的直线分别为x,y 轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C 符合函数2ay x b=+(其中a,b 为常数)模型. (I)求a,b 的值;(II)设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t.①请写出公路l 长度的函数解析式()f t ,并写出其定义域; ②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度. 解:(1)由题意知,点,M N 的坐标分别为(5,40),(20,2.5), 将其分别代入2ay x b =+中得,10000a b =⎧⎨=⎩ (2)由勾股定理得,()[5,20]f t t =∈由基本不等式可知,当t =,min ()f t =P如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆()222210x y a b a b +=>>且右焦点F 到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若PC=2AB ,求直线AB 的方程.解:(1)2212x y += (2)分AB 与x 轴垂直和不垂直两种情况讨论, 得直线AB 的方程为10x y --=或10x y +-=19.(本小题满分16分)已知函数32()(,)f x x ax b a b =++∈R ; (1)试讨论)(x f 的单调性;(2)若a c b -=(实数c 是与a 无关常数),当函数)(x f 有三个不同零点时,a 的取值范围恰好是33(,3)(1,)(,)22-∞-+∞求c 的值 解:(1)当0a <时,()f x 在2(0,)3a -上递减,在2(,0),(,)3a-∞-+∞上递增; 当0a =时,()f x 在(,)-∞+∞上递增; 当0a >时,()f x 在2(,0)3a -上递减,在2(,),(0,)3a-∞-+∞上递增. (2)1c =20.(本小题满分16分)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为d (0)d ≠的等差数列 (1)证明:31242,2,2,2aaaa依次成等比数列(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次成等比数列,并说明理由(3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得351234,,,n n k n k n k a a a a +++依次成等比数列,并说明理由解:(1)证明:因为11222(1,2,3)2n n n na a a d a n ++-===是同一个常数,所以31242,2,2,2a a a a构成等比数列.(2)用假设法,可证不存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次成等比数列.(3)用假设法,可证不存在1,a d 及正整数,n k ,使得351234,,,n n k n k n k aa a a +++依次成等比数列.附加题21、(选做题)本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的区域内作答,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](本小题满分10分)如图,在ABC ∆中,AC AB =,ABC ∆的外接圆圆O 的弦AE 交BC 于点D 求证:ABD ∆≈AEB ∆ 证明:只需证ABD E ∠=∠,而BAE ∠为公共角,易证.B 、[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分) 已知R y x ∈,,向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=11α是矩阵⎢⎣⎡⎥⎦⎤=01y x A 的属性特征值2-的一个特征向量,矩阵A 以及它的另一个特征值. 解:1120A ⎡-⎤=⎢⎥⎦⎣,另一个特征值为1 C.[选修4-4:坐标系与参数方程]已知圆C的极坐标方程为2sin()404πρθ+--=,求圆C 的半径. 解:r =D .[选修4-5:不等式选讲]解不等式|23|3x x ++≥ 解:1(,5][,)3-∞--+∞22.如图,在四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯形,2ABC BAD π∠=∠=,2,1PA AD AB BC ====(1)求平面PAB 与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成角最小时,求线段BQ 的长 BQ =23.已知集合*{1,2,3},{1,2,3,,}()n X Y n n N ==∈,设},,|),{(n n Y b X a a b b a b a S ∈∈=整除或整除,令()f n 表示集合n S 所含元素个数. (1)写出(6)f 的值; (6)13f =(2)当6n ≥时,写出()f n的表达式,并用数学归纳法证明. 略A第21——APA BC DQ 第22题。
2015年高考江苏省数学卷(含答案)

2015年高考江苏省数学卷(含答案)数学一、填空题1.已知集合{}123A =,,,{}245B =,,,则集合AB 中元素的个数为_______.2.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为________.3.设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为_______.4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为________.5.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________.6.已知向量()21a =,,()2a =-1,,若()()98ma nb mn R +=-∈,,则m-n 的值为______.7.不等式224x x-<的解集为________.8.已知tan 2α=-,()1tan 7αβ+=,则tan β的值为_______. 9.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个。
若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为 。
10.在平面直角坐标系xOy 中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为 。
11.数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为 。
12.在平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点。
若点P 到直线01=+-y x 的距离对c 恒成立,则是实数c 的最大值为 。
13.已知函数|ln |)(x x f =,⎩⎨⎧>--≤<=1,2|4|10,0)(2x x x x g ,则方程1|)()(|=+x g x f 实根的个数为 。
14.设向量)12,,2,1,0)(6cos 6sin ,6(cos =+=k k k k a k πππ,则∑=+⋅121)(k k ka a的值为 。
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2015年江苏省高考数学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.(5分)(2015•江苏)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为 5 .考点:并集及其运算.专题:集合.分析:求出A∪B,再明确元素个数解答:解:集合A={1,2,3},B={2,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5};所以A∪B中元素的个数为5;故答案为:5点评:题考查了集合的并集的运算,根据定义解答,注意元素不重复即可,属于基础题2.(5分)(2015•江苏)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为 6 .考点:众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:直接求解数据的平均数即可.解答:解:数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为:=6.故答案为:6.点评:本题考查数据的均值的求法,基本知识的考查.3.(5分)(2015•江苏)设复数z满足z2=3+4i(i是虚数单位),则z的模为.考点:复数求模.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数的模的求解法则,化简求解即可.解解:复数z满足z2=3+4i,答:可得|z||z|=|3+4i|==5,∴|z|=.故答案为:.点评:本题考查复数的模的求法,注意复数的模的运算法则的应用,考查计算能力.4.(5分)(2015•江苏)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为7 .考点:伪代码.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的I,S的值,当I=10时不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.解答:解:模拟执行程序,可得S=1,I=1满足条件I<8,S=3,I=4满足条件I<8,S=5,I=7满足条件I<8,S=7,I=10不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.故答案为:7.点评:本题主要考查了循环结构的程序,正确判断退出循环的条件是解题的关键,属于基础题.5.(5分)(2015•江苏)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球、1只红球、2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:根据题意,把4个小球分别编号,用列举法求出基本事件数,计算对应的概率即可.解答:解:根据题意,记白球为A,红球为B,黄球为C1、C2,则一次取出2只球,基本事件为AB、AC1、AC2、BC1、BC2、C1C2共6种,其中2只球的颜色不同的是AB、AC1、AC2、BC1、BC2共5种;所以所求的概率是P=.故答案为:.点评:本题考查了用列举法求古典概型的概率的应用问题,是基础题目.6.(5分)(2015•江苏)已知向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)(m,n∈R),则m﹣n的值为﹣3 .考点:平面向量的基本定理及其意义.专题:平面向量及应用.分析:直接利用向量的坐标运算,求解即可.解答:解:向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)可得,解得m=2,n=5,∴m﹣n=﹣3.故答案为:﹣3.点评:本题考查向量的坐标运算,向量相等条件的应用,考查计算能力.7.(5分)(2015•江苏)不等式2<4的解集为(﹣1,2).考点:指、对数不等式的解法.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:利用指数函数的单调性转化为x2﹣x<2,求解即可.解答:解;∵2<4,∴x2﹣x<2,即x2﹣x﹣2<0,解得:﹣1<x<2故答案为:(﹣1,2)点评:本题考查了指数函数的性质,二次不等式的求解,属于简单的综合题目,难度不大.8.(5分)(2015•江苏)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为 3 .考点:两角和与差的正切函数.专题:三角函数的求值.分析:直接利用两角和的正切函数,求解即可.解答:解:tanα=﹣2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即=,解得tanβ=3.故答案为:3.点本题考查两角和的正切函数,基本知识的考查.评:9.(5分)(2015•江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由题意求出原来圆柱和圆锥的体积,设出新的圆柱和圆锥的底面半径r,求出体积,由前后体积相等列式求得r.解答:解:由题意可知,原来圆锥和圆柱的体积和为:.设新圆锥和圆柱的底面半径为r,则新圆锥和圆柱的体积和为:.∴,解得:.故答案为:.点评:本题考查了圆柱与圆锥的体积公式,是基础的计算题.10.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx﹣y ﹣2m﹣1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2 .考点:圆的标准方程;圆的切线方程.专题:计算题;直线与圆.分析:求出圆心到直线的距离d的最大值,即可求出所求圆的标准方程.解答:解:圆心到直线的距离d==≤,∴m=1时,圆的半径最大为,∴所求圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.故答案为:(x﹣1)2+y2=2.点评:本题考查所圆的标准方程,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,比较基础.11.(5分)(2015•江苏)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),则数列{}的前10项的和为.考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分数列{an}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),利用“累加求和”可得a n=.再利用“裂析:项求和”即可得出.解答:解:∵数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),∴当n≥2时,a n=(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)+a1=+n+…+2+1=.当n=1时,上式也成立,∴a n=.∴=2.∴数列{}的前n项的和S n===.∴数列{}的前10项的和为.故答案为:.点评:本题考查了数列的“累加求和”方法、“裂项求和”方法、等差数列的前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2﹣y2=1右支上的一个动点,若点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离.解答:解:由题意,双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,因为点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,所以c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离,即.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,比较基础.13.(5分)(2015•江苏)已知函数f(x)=|lnx|,g(x)=,则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为 4 .考点:根的存在性及根的个数判断.专题:综合题;函数的性质及应用.分析::由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1,分别作出函数的图象,即可得出结论.解答:解:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1.g(x)与h(x)=﹣f(x)+1的图象如图所示,图象有两个交点;g(x)与φ(x)=﹣f(x)﹣1的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为4.故答案为:4.点评:本题考查求方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数,考查数形结合的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.14.(5分)(2015•江苏)设向量=(cos,sin+cos)(k=0,1,2,…,12),则(a k•a k+1)的值为.考点:数列的求和.专题:等差数列与等比数列;平面向量及应用.分析:利用向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性即可得出.解答:解:=+=++++=++=++,∴(a k•a k+1)=+++++++…+++++++…+ =+0+0=.故答案为:9.点评:本题考查了向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、解答题(本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤)15.(14分)(2015•江苏)在△ABC中,已知AB=2,AC=3,A=60°.(1)求BC的长;(2)求sin2C的值.考点:余弦定理的应用;二倍角的正弦.专题:解三角形.分析:(1)直接利用余弦定理求解即可.(2)利用正弦定理求出C的正弦函数值,然后利用二倍角公式求解即可.解答:解:(1)由余弦定理可得:BC2=AB2+AC2﹣2AB•ACcosA=4+8﹣2×2×3×=7,所以BC=.(2)由正弦定理可得:,则sinC===,∵AB<BC,∴C为锐角,则cosC===.因此sin2C=2sinCcosC=2×=.点评:本题考查余弦定理的应用,正弦定理的应用,二倍角的三角函数,注意角的范围的解题的关键.16.(14分)(2015•江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(1)根据中位线定理得DE∥AC,即证DE∥平面AA1C1C;(2)先由直三棱柱得出CC1⊥平面ABC,即证AC⊥CC1;再证明AC⊥平面BCC1B1,即证BC1⊥AC;最后证明BC1⊥平面B1AC,即可证出BC1⊥AB1.解答:证明:(1)根据题意,得;E为B1C的中点,D为AB1的中点,所以DE∥AC;又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C;(2)因为棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1;又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1;又因为BC1⊂平面平面BCC1B1,所以BC1⊥AC;因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,所以BC1⊥平面B1AC;又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.点评:本题考查了直线与直线,直线与平面以及平面与平面的位置关系,也考查了空间想象能力和推理论证能力的应用问题,是基础题目.17.(14分)(2015•江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和千米,以l2,l1在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短求出最短长度.考点:函数与方程的综合运用.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,),将其分别代入y=,建立方程组,即可求a,b的值;(2)①求出切线l的方程,可得A,B的坐标,即可写出公路l长度的函数解析式f (t),并写出其定义域;②设g(t)=,利用导数,确定单调性,即可求出当t为何值时,公路l的长度最短,并求出最短长度.解答:解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,),将其分别代入y=,得,解得,(2)①由(1)y=(5≤x≤20),P(t,),∴y′=﹣,∴切线l的方程为y﹣=﹣(x﹣t)设在点P处的切线l交x,y轴分别于A,B点,则A(,0),B(0,),∴f(t)==,t∈[5,20];②设g(t)=,则g′(t)=2t﹣=0,解得t=10,t∈(5,10)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;t∈(10,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数,从而t=10时,函数g(t)有极小值也是最小值,∴g(t)min=300,∴f(t)min=15,答:t=10时,公路l的长度最短,最短长度为15千米.点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查导数知识的综合运用,确定函数关系,正确求导是关键.18.(16分)(2015•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.解答:解:(1)由题意可得,e==,且c+=3,解得c=1,a=,则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,则x1+x2=,x1x2=,则C(,),且|AB|=•=,若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;则k≠0,故PC:y+=﹣(x﹣),P(﹣2,),从而|PC|=,由|PC|=2|AB|,可得=,解得k=±1,此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查两直线垂直和中点坐标公式的运用,属于中档题.19.(16分)(2015•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c﹣a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),求c的值.考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出f(x)的单调性;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,进一步转化为a>0时,﹣a+c >0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,利用条件即可求c的值.解答:解:(1)∵f(x)=x3+ax2+b,∴f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,可得x=0或﹣.a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;a>0时,x∈(﹣∞,﹣)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈(﹣,0)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣),(0,+∞)上单调递增,在(﹣,0)上单调递减;a<0时,x∈(﹣∞,0)∪(﹣,+∞)时,f′(x)>0,x∈(0,﹣)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣)上单调递减;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,∵b=c﹣a,∴a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,∵函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),∴在(﹣∞,﹣3)上,g(a)<0且在(1,)∪(,+∞)上g(a)>0均恒成立,∴g(﹣3)=c﹣1≤0,且g()=c﹣1≥0,∴c=1,此时f(x)=x3+ax2+1﹣a=(x+1)[x2+(a﹣1)x+1﹣a],∵函数有三个零点,∴x2+(a﹣1)x+1﹣a=0有两个异于﹣1的不等实根,∴△=(a﹣1)2﹣4(1﹣a)>0,且(﹣1)2﹣(a﹣1)+1﹣a≠0,解得a∈(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),综上c=1.点评:本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,难度大.20.(16分)(2015•江苏)设a1,a2,a3.a4是各项为正数且公差为d(d≠0)的等差数列.(1)证明:2,2,2,2依次构成等比数列;(2)是否存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列并说明理由;(3)是否存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列并说明理由.考点:等比关系的确定;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)根据等比数列和等差数列的定义即可证明;(2)利用反证法,假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,推出矛盾,否定假设,得到结论;(3)利用反证法,假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,得到a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),利用等式以及对数的性质化简整理得到ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立.解答:解:(1)证明:∵==2d,(n=1,2,3,)是同一个常数,∴2,2,2,2依次构成等比数列;(2)令a1+d=a,则a1,a2,a3,a4分别为a﹣d,a,a+d,a+2d(a>d,a>﹣2d,d≠0)假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,则a4=(a﹣d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4,令t=,则1=(1﹣t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,(﹣<t<1,t≠0),化简得t3+2t2﹣2=0(*),且t2=t+1,将t2=t+1代入(*)式,t(t+1)+2(t+1)﹣2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=﹣,显然t=﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列.(3)假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,则a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),分别在两个等式的两边同除以=a12(n+k),a12(n+2k),并令t=,(t>,t≠0),则(1+2t)n+2k=(1+t)2(n+k),且(1+t)n+k(1+3t)n+3k=(1+2t)2(n+2k),将上述两个等式取对数,得(n+2k)ln(1+2t)=2(n+k)ln(1+t),且(n+k)ln(1+t)+(n+3k)ln(1+3t)=2(n+2k)ln(1+2t),化简得,2k[ln(1+2t)﹣ln(1+t)]=n[2ln(1+t)﹣ln(1+2t)],且3k[ln(1+3t)﹣ln(1+t)]=n[3ln(1+t)﹣ln(1+3t)],再将这两式相除,化简得,ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**)令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)﹣ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t),则g′(t)=[(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)],令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t),则φ′(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)﹣2(1+2t)ln(1+2t)+3(1+t)ln(1+t)],令φ1(t)=φ′(t),则φ1′(t)=6[3ln(1+3t)﹣4ln(1+2t)+ln(1+t)],令φ2(t)=φ1′(t),则φ2′(t)=>0,由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ2′(t)>0,知g(t),φ(t),φ1(t),φ2(t)在(﹣,0)和(0,+∞)上均单调,故g(t)只有唯一的零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立,所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.点评:本题主要考查等差数列、等比数列的定义和性质,函数与方程等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括21-24题,请选定其中两小题作答,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【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2015•江苏)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.考点:相似三角形的判定.专题:推理和证明.分析:直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角形相似.解答:证明:∵AB=AC,∴∠ABD=∠C,又∵∠C=∠E,∴∠ABD=∠E,又∠BAE是公共角,可知:△ABD∽△AEB.点评:本题考查圆的基本性质与相似三角形等基础知识,考查逻辑推理能力.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2015•江苏)已知x,y∈R,向量=是矩阵的属于特征值﹣2的一个特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值.考点:特征值与特征向量的计算.专题:矩阵和变换.分析:利用A=﹣2,可得A=,通过令矩阵A的特征多项式为0即得结论.解答:解:由已知,可得A=﹣2,即==,则,即,∴矩阵A=,从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ﹣1),∴矩阵A的另一个特征值为1.点评:本题考查求矩阵及其特征值,注意解题方法的积累,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.(2015•江苏)已知圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsi n(θ﹣)﹣4=0,求圆C的半径.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:先根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,求出圆的直角坐标方程,求出半径.解答:解:圆的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,可得ρ2﹣2ρcosθ+2ρsinθ﹣4=0,化为直角坐标方程为x2+y2﹣2x+2y﹣4=0,化为标准方程为(x﹣1)2+(y+1)2=6,圆的半径r=.点评:本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,以及求点的极坐标的方法,关键是利用公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,比较基础,[选修4-5:不等式选讲】24.(2015•江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式.分思路1(公式法):利用|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);析:思路2(零点分段法):对x的值分“x≥”“x<”进行讨论求解.解答:解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x,得2x+3≥2﹣x,或2x+3≥﹣(2﹣x),即x≥,或x≤﹣5,即原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.解法2:令|2x+3|=0,得x=.①当x≥时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥,所以x≥;②x<时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,所以x≤﹣5.综上,原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.点评:本题考查了含绝对值不等式的解法.本解答给出的两种方法是常见的方法,不管用哪种方法,其目的是去绝对值符号.若含有一个绝对值符号,利用公式法要快捷一些,其套路为:|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);|f(x)|≤g (x)⇔﹣g(x)≤f(x)≤g(x).可简记为:大于号取两边,小于号取中间.使用零点分段法时,应注意:同一类中取交集,类与类之间取并集.【必做题】每题10分,共计20分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤25.(10分)(2015•江苏)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD 为直角梯形,∠ABC=∠BAD=,PA=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长.考点:二面角的平面角及求法;点、线、面间的距离计算.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz.(1)所求值即为平面PAB的一个法向量与平面PCD的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可;(2)利用换元法可得cos2<,>≤,结合函数y=cosx在(0,)上的单调性,计算即得结论.解答:解:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz如图,由题可知B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)∵AD⊥平面PAB,∴=(0,2,0),是平面PAB的一个法向量,∵=(1,1,﹣2),=(0,2,﹣2),设平面PCD的法向量为=(x,y,z),由,得,取y=1,得=(1,1,1),∴cos<,>==,∴平面PAB与平面PCD所成两面角的余弦值为;(2)∵=(﹣1,0,2),设=λ=(﹣λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又=(0,﹣1,0),则=+=(﹣λ,﹣1,2λ),又=(0,﹣2,2),从而cos<,>==,设1+2λ=t,t∈[1,3],则cos2<,>==≤,当且仅当t=,即λ=时,|cos<,>|的最大值为,因为y=cosx在(0,)上是减函数,此时直线CQ与DP所成角取得最小值.又∵BP==,∴BQ=BP=.点评:本题考查求二面角的三角函数值,考查用空间向量解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题.26.(10分)(2015•江苏)已知集合X={1,2,3},Y n={1,2,3,…,n)(n∈N*),设S n={(a,b)|a整除b或整除a,a∈X,B∈Y n},令f(n)表示集合S n所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.考点:数学归纳法.专题:综合题;点列、递归数列与数学归纳法.分析:(1)f(6)=6+2++=13;(2)根据数学归纳法的证明步骤,分类讨论,即可证明结论.解答:解:(1)f(6)=6+2++=13;(2)当n≥6时,f(n)=.下面用数学归纳法证明:①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t,则k=6(t﹣1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.点评:本题考查数学归纳法,考查学生分析解决问题的能力,正确归纳是关键.。