年江苏省高考数学试题及答案(理科)

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江苏数学高考真题(含答案)

江苏数学高考真题(含答案)

绝密★启用前2021年普通高等学校招生全国统一考试〔江苏卷〕数学I考前须知考生在答题前请认真阅读本考前须知及各题答题要求1. 本试卷共4页,包含非选择题〔第1题 ~ 第20题,共20题〕.本卷总分值为160分,考试时间为120分钟。

考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。

2. 答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。

4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。

5.如需改动,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗一、填空题:本大题共14小题,每题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡相应位置上1.集合{}=1,2A ,{}=+2,3B a a ,假设A B ={1}那么实数a 的值为________2.复数z=〔1+i 〕〔1+2i 〕,其中i 是虚数单位,那么z 的模是__________3.某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品,产量分别为200,400,300,100件,为检验产品的质量,现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验,那么应从丙种型号的产品中抽取 件.4.右图是一个算法流程图,假设输入x 的值为116,那么输出的y 的值是 .5.假设tan 1-=46πα⎛⎫ ⎪⎝⎭,那么tan α= .6.如图,在圆柱O 1 O 2 内有一个球O ,该球与圆柱的上、下底面及母线均相切。

记圆柱O 1 O 2 的体积为V 1 ,球O 的体积为V 2 ,那么12V V 的值是7.记函数2()6f x x x =+-的定义域为D.在区间[-4,5]上随机取一个数x ,那么x ∈ D 的概率是8.在平面直角坐标系xoy 中 ,双曲线2213x y -= 的右准线与它的两条渐近线分别交于点P,Q ,其焦点是F 1 , F 2 ,那么四边形F 1 P F 2 Q 的面积是9.等比数列{}n a 的各项均为实数,其前n 项的和为S n ,36763,44S S ==, 那么8a =10.某公司一年购置某种货物600吨,每次购置x 吨,运费为6万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费之和最小,那么x 的值是11.函数()3xx12x+e -e-f x =x ,其中e 是自然数对数的底数,假设()()2a-1+2a ≤f f 0,那么实数a 的取值范围是 。

2022年江苏省高考数学真题及参考答案

2022年江苏省高考数学真题及参考答案

2022年江苏省高考数学真题及参考答案一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。

在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。

1.设集合{}4<x x M =,{}13N ≥=x x ,则N M ⋂=()A.{}20<x x ≤ B.⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤231<x xC.{}163<x x ≤ D.⎭⎬⎫⎩⎨⎧≤1631<x x2.已知()11=-z i ,则=+z z()A.2- B.1- C.1 D.23.在ABC ∆中,点D 在边AB 上,DA BD 2=.记m A C=,n D C=,则=B C()A.nm23- B.nm32+- C.nm23+ D.nm32+4.南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔148.5m 时,相应水面的面积为140.0km ²;水位为海拔157.5m 时,相应水面的面积为180.0km ².将该水库在这两个水位间的形状看做一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升到157.5m 时,增加的水量约为()65.27≈()A.39100.1m⨯ B.39102.1m⨯ C.39104.1m⨯ D.39106.1m⨯5.从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为()A.61 B.31 C.21 D.326.记函数()()04sin >ωπωb x x f +⎪⎭⎫ ⎝⎛+=的最小正周期为T .若ππ223<<T ,且()x f y =的图象关于点⎪⎭⎫ ⎝⎛223,π中心对称,则=⎪⎭⎫ ⎝⎛2πf ()A.1B.23 C.25 D.37.设1.01.0ea =,91=b ,9.0ln -=c ,则()A.c b a << B.a b c << C.b a c << D.bc a <<8.已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为π36,且333≤≤l ,则该正四棱锥体积的取值范围是()A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡48118, B.⎥⎦⎤⎢⎣⎡481427, C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡364427, D.[]27,18二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。

高考试题―数学理(江苏卷)解析版

高考试题―数学理(江苏卷)解析版

高考试题―数学理(江苏卷)解析版绝密★启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ试题参考公式:1n1n2样本数据x1,x2,,xn的方差s (xi ),其中xini 1ni 12一、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上. .........1.若复数z1 4 29i,z2 6 9i,其中i是虚数单位,则复数(z1 z2)i的实部为▲ . [解析]考查复数的减法、乘法运算,以及实部的概念. -20.2.已知向量a和向量b的夹角为30,|a| 2,|b|a和向量b的数量积a b=[解析] 考查数量积的运算.a b 2o3. 23.函数f(x) x3 15x2 33x 6的单调减区间为[解析]考查利用导数判断函数的单调性.f (x) 3x2 30x 33 3(x 11)(x 1),由(x 11)(x 1) 0得单调减区间为( 1,11).亦可填写闭区间或半开半闭区间. 4.函数y Asin( x )(A, , 为常数,A 0, 0)在闭区间[ ,0]上的图象如图所示,则= ▲ . [解析] 考查三角函数的周期知识.32T ,T ,所以3. 235.现有5根竹竿,它们的长度(单位:m)分别为2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,若从中一次随机抽取2根竹竿,则它们的长度恰好相差0.3m的概率为▲ .[解析] 考查等可能事件的概率知识.从5根竹竿中一次随机抽取2根的可能的事件总数为10,它们的长度恰好相差0.3m的事件数为2,分别是:2.5和2.8,2.6和2.9,所求概率为0.2. 6.某校甲、乙两个班级各有5名编号为1,2,3,4,5的学生进行投篮练习,每人投10次,投中的次数如下表:2则以上两组数据的方差中较小的一个为s. [解析] 考查统计中的平均值与方差的运算. 甲班的方差较小,数据的平均值为7,(6 7)2 02 02 (8 7)2 022. 故方差s5527.右图是一个算法的流程图,最后输出的W[解析] 考查读懂算法的流程图的能力.22..8.在平面上,若两个正三角形的边长的比为1:2,则它们的面积比为1:4.类似地,在空间内,若两个正四面体的棱长的比为1:2,则它们的体积比为▲ . [解析] 考查类比的方法.体积比为1:8.9.在平面直角坐标系xOy中,点P在曲线C:y x 10x 33上,且在第二象限内,已知曲线C在点P处的切线的斜率为2,则点P的坐标为▲ .[解析] 考查导数的几何意义和计算能力.y 3x2 10 2 x 2,又点P在第二象限内,x 2,点P的坐标为(-2,15).10.已知a1x,函数f(x) a,若实数m、n满足f(m) f(n),则m、n的大小关2系为▲ .[解析] 考查指数函数的单调性.a(0,1),函数f(x) ax在R上递减.由f(m) f(n)得:mn. 11.已知集合A xlog2x 2,B ( ,a),若A B,则实数a的取值范围是(c, ),其中c= ▲ .[解析] 考查集合的子集的概念及利用对数的性质解不等式. 由log2x 2得0x 4,A (0,4];由A B知a 4,所以c 4.12.设和为不重合的两个平面,给出下列命题:(1)若内的两条相交直线分别平行于内的两条直线,则平行于;(2)若外一条直线l与内的一条直线平行,则l和平行;(3)设和相交于直线l,若内有一条直线垂直于l,则和垂直;(4)直线l与垂直的充分必要条件是l与内的两条直线垂直. 上面命题中,真命题的序号是▲ (写出所有真命题的序号)...[解析] 考查立体几何中的直线、平面的垂直与平行判定的相关定理.真命题的序号是(1)(2). ...x2y213.如图,在平面直角坐标系xOy中,A1,A2,B1,B2为椭圆2 2 1(a b 0)的四个顶点,abF为其右焦点,直线A1B2与直线B1F相交于点T,线段OT与椭圆的交点M恰为线段OT的中点,则该椭圆的离心率为▲ .[解析] 考查椭圆的基本性质,如顶点、焦点坐标,离心率的计算等.以及直线的方程. 直线A1B2的方程为:直线B1F的方程为:xy1;abxy 1.二者联立解得:c bT(2acb(a c),),a ca cx2y2acb(a c),)在椭圆2 2 1(a b 0)上,则M(aba c2(a c)c2(a c)22221,c 10ac 3a 0,e 10e 3 0,22(a c)4(a c)解得:e 5.14.设an 是公比为q的等比数列,|q| 1,令bn an 1(n 1,2,四项在集合53, 23,19,37,82 中,则6q= ▲ . [解析] 考查等价转化能力和分析问题的能力.等比数列的通项.),若数列bn 有连续an 有连续四项在集合54, 24,18,36,81 ,四项24,36, 54,81成等比数列,公比为3q ,6q= -9.2二、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,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)设向量a (4cos ,sin ),b (sin ,4cos ),c (cos , 4sin ). (1)若a与b 2c垂直,求tan( )的值;(2)求|b c|的最大值;(3)若tan tan 16,求证:a∥b.[解析] 本小题主要考查向量的基本概念,同时考查同角三角函数的基本关系式、二倍角的正弦、两角和的正弦与余弦公式,考查运算和证明得基本能力.16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱ABC A1B1C1中,E、F分别D在B1C1上,A1D B1C. 是A1B、AC1的中点,点求证:(1)EF∥平面ABC;平面BB1C1C. (2)平面A1FD[解析] 本小题主要考查直线与平面、平面与平面的位置关系,考查空间想象能力、推理论证能力.17.(本小题满分14分)设an 是公差不为零的等差数列,Sn为其前n项和,满足a2 a3 a4 a5,S7 7.2222(1)求数列an 的通项公式及前n项和Sn;(2)试求所有的正整数m,使得amam 1为数列an 中的项. am 2[解析] 本小题主要考查等差数列的通项、求和的有关知识,考查运算和求解能力. (1)设公差为d,则a22222,由性质得3d(a4 a3) d(a4 a3),因为a5 a4 a3d 0,所以a4 a3 0,即2a1 5d 0,又由S7 7得7a17 6d 7,解得2a1 5,d 2,(2)(方法一)amam 1(2m 7)(2m 5)=,2m 3am 28amam 1(t 4)(t 2)t 6,所以t为8的约数. =ttam 2设2m 3 t,则(方法二)因为amam 1(am 2 4)(am 2 2)8为数列an 中的项,am 2 6am 2am 2am 2故8 am+2为整数,又由(1)知am 2为奇数,所以am 2 2m 3 1,即m 1,2.经检验,符合题意的正整数只有m 2. 18.(本小题满分16分)在平面直角坐标系xoy中,已知圆C1:(x 3)2 (y 1)2 4和圆C2:(x 4)2 (y 5)2 4. (1)若直线l过点A(4,0),且被圆C 1截得的弦长为l的方程;(2)设P为平面上的点,满足:存在过点P的无穷多对互相垂直的直线l1和l2,它们分别与圆C1和圆C2相交,且直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等.试求所有满足条件的点P的坐标.[解析] 本小题主要考查直线与圆的方程、点到直线的距离公式等基础知识,考查数学运算求解能力、综合分析问题的能力.(1)由于直线x=4与圆C1不相交,所以直线l的斜率存在.设直线l的方程为:y k(x 4),即kx y 4k由垂径定理得圆心C1到直线l的距离d1,1,化简得:24k 7k 0,k 0或k 求直线l的方程为:y 0或y27 247(x 4),即y 0或7x 24y 28 0 24(2) 设点P坐标为(m,n),直线l1、l2的方程分别为:1y n k(x m)(k 0),y n (x m),k即kx y n km 0,11x y n m 0 kk因为直线l1被圆C1截得的弦长与直线l2被圆C2截得的弦长相等,两圆半径相等, 所以圆心C1到直线l1与圆心C2直线l2的距离相等.41| 5 n m|化简得(2 m n)k m n 3,或(m n 8)k m n 52 m n 0, m-n+8=0,k关于的方程有无穷多解,有或m n 3 0,m+n-5=0.解之得点P坐标为(__-__51,)或(, ).经检验点( ,)或(, )满足题目条件. __-__19.(本小题满分16分)按照某学者的理论,假设一个人生产某产品单件成本为a元,如果他卖出该产品的单价为m元,则他的满意度为ma;如果他买进该产品的单价为n元,则他的满意度为.n am a如果一个人对两种交易(卖出或买进)的满意度分别为h1和h2,则他对这两种交易的综合满意现假设甲生产A、B两种产品的单件成本分别为12元和5元,乙生产A、B两种产品的单件成本分别为3元和20元.设产品A、B的单价分别为mA元和mB元,甲买进A与卖出B的综合满意度为h甲,乙卖出A与买进B的综合满意度为h乙.3(1)求h甲和h乙关于mA、mB的表达式;当mA mB时,求证:h甲=h乙;5(2)设mA3mB,当mA、mB分别为多少时,甲、乙两人的综合满意度均最大?最大的综5合满意度为多少?(3)记(2)中最大的综合满意度为h0,试问能否适当选取mA、mB的值,使得h甲h0和h乙h0同时成立,但等号不同时成立?试说明理由.[解析] 本小题主要考查函数的概念、基本不等式等基础知识,考查数学建模能力、抽象概括能力以及数学阅读能力. 设mA x,mB y.(1)h甲,h乙当x3y时,可得h甲h乙53y时,h甲=h乙5(2)当x23等号成立当且仅当y 10.因此当mA 6,mB 10时,甲乙两人的综合满意度均最大,且最大的综合满意度为(3)2. 320.(本小题满分16分) 设a为实数,函数(1)若(2)求f(x) 2x2 (x a)|x a|.f(0) 1,求a的取值范围;f(x)的最小值;(3)设函数h(x)(不需给出演算步骤)不等式h(x) 1的解集. f(x),x (a, ),直接写出....[解析] 本小题主要考查函数的概念、性质、图象及解一元二次不等式等基础知识,考查灵活运用数形结合、分类讨论的思想方法进行探索、分析与解决问题的综合能力.a 0,(1)若f(0) 1,则a|a| 1 2 a 1a 1(2)当x a时,f(x) 3x2 2ax a2,f(x)min2f(a),a 0, 2a,a 0, a 2a2f(),a 0 ,a 0 3 3当x a时,f(x) x 2ax a,f(x)min222f( a),a 0, 2a,a 0, 2f(a),a 0 2a,a 0综上f(x)min2a2,a 0,2a2,a 0. 322(3)x (a, )时,h(x) 1得3x 2ax a 1 0, 4a2 12(a2 1) 12 8a2 当a时,0,x (a, );a22(__ 0,当时,△0,得ax a讨论得:当a ( , )时,解集为(a, );2aa当a (时,解集为(a, [, );2233当a [时,解集为).注:a22a2,x a, 3(x )(2)或:f(x) 分a 0,a 0讨论33(x a)2 2a2,x a.(3)可令K(x) 3x 2ax a 1,根据图象可分以下三种情况讨论:22K(a) 0;K(a) 0,再比较x1,x2,a;K(a) 0,再分a 0,a 0.数学Ⅱ(附加题)参考公式:1 2 3222n(n 1)(2n 1).621.[选做题]在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题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. ...A.选修4 - 1:几何证明选讲如图,在四边形ABCD中,△ABC≌△BAD. 求证:AB∥CD.[解析] 本题主要考查四边形、全等三角形的有关知识,考查推理论证能力.证明:由△ABC≌△BAD得∠ACB=∠BDA,故A、B、C、D 四点共圆,从而∠CAB=∠CDB.再由△ABC≌△BAD得∠CAB=∠DBA.因此∠DBA=∠CDB,所以AB∥CD. B.选修4 - 2:矩阵与变换32求矩阵A 的逆矩阵.21[解析] 本题主要考查逆矩阵的求法,考查运算求解能力. 解:设矩阵A的逆矩阵为xy 32 xy 10zw 21 zw 01即3x 2z3y 2w 10 3x 2z 1, 3y 2w 0,,故2x z2y w 01 2x z 0, 2y w 1,12.2 3解得x 1,z 2,y 2,w 3,从而A的逆矩阵为A 1 C.选修4 - 4:坐标系与参数方程x (为参数,t 0).求曲线C的普通方程.已知曲线C的参数方程为ty 3(t 1) t[解析] 本题主要考查参数方程和普通方程的基本知识,考查转化问题的能力. 解:因为x t 2,所以x 2 t 故曲线C的普通方程为:3x y 6 0. D.选修4 - 5:不等式选讲设a≥b>0,求证:3a2b≥3ab 2ab.[解析] 本题主要考查比较法证明不等式的常见方法,考查代数式的变形能力.满分10分.332221t21ty, 32证明:3a3 2b3 (3a2b 2ab2) 3a2(a b) 2b2(b a) (3a2 2b2)(a b). 因为a≥b>0,所以a b≥0,3a 2b>0,从而(3a2 2b2)(a b)≥0,即3a 2b≥3ab 2ab.[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.(本题满分10分)在平面直角坐标系xOy中,抛物线C的顶点在原点,经过点A(2,2),其焦点F在x轴上. (1)求抛物线C的标准方程;(2)求过点F,且与直线OA垂直的直线的方程;(3)设过点M(m,0)(m 0)的直线交抛物线C于D、E两点,ME=2DM,记D和E两点间的距离为f(m),求f(m)关于m的表达式.[解析] 本题主要考查直线、抛物线及两点间的距离公式等基本知识,考查运算求解能力.33222223.(本题满分10分)对于正整数n≥2,用Tn表示关于x的一元二次方程x 2ax b 0有实数根的有序数组2(a,b)的组数,其中a,b 1,2,,n (a和b可以相等);对于随机选取的a,b 1,2,2,n(a和b可以相等),记Pn为关于x的一元二次方程x 2ax b 0有实数根的概率. (1)求Tn2和Pn2;(2)求证:对任意正整数n≥2,有Pn 1. [解析]本题主要考查概率的基本知识和计数原理,考查探究能力。

2020年江苏省高考数学试卷(包括附加题)【含详答】

2020年江苏省高考数学试卷(包括附加题)【含详答】

2020年江苏省高考数学试卷(理科)一、填空题(本大题共16小题,共100.0分)1.已知集合A={−1,0,1,2},B={0,2,3},则A∩B=______.2.已知i是虚数单位,则复数z=(1+i)(2−i)的实部是______.3.已知一组数据4,2a,3−a,5,6的平均数为4,则a的值是______.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是______.5.如图是一个算法流程图,若输出y的值为−2,则输入x的值是______.6.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2a2−y25=1(a>0)的一条渐近线方程为y=√52x,则该双曲线的离心率是______.7.已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x23,则f(−8)的值是______.8.已知sin2(π4+α)=23,则sin2α的值是______.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是______cm3.10.将函数y=3sin(2x+π4)的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是______.11.设{a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公比为q的等比数列.已知数列{a n+b n}的前n项和S n=n2−n+2n−1(n∈N∗),则d+q的值是______.12.已知5x2y2+y4=1(x,y∈R),则x2+y2的最小值是______.13. 在△ABC 中,AB =4,AC =3,∠BAC =90°,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9.若PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ (m 为常数),则CD 的长度是______.14. 在平面直角坐标系xOy 中,已知P(√32,0),A 、B 是圆C :x 2+(y −12)2=36上的两个动点,满足PA =PB ,则△PAB 面积的最大值是______.15. 某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上,桥AB 与MN 平行,OO′为铅垂线(O′在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离ℎ1(米)与D 到OO′的距离a(米)之间满足关系式ℎ1=140a 2;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离ℎ2(米)与F 到OO′的距离b(米)之间满足关系式ℎ2=−1800b 3+6b.已知点B 到OO′的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO′的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k(万元),桥墩CD 每米造价32k(万元)(k >0),问O′E 为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?16. 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.二、解答题(本大题共9小题,共112.0分)17.在三棱柱ABC−A1B1C1中,AB⊥AC,B1C⊥平面ABC,E,F分别是AC,B1C的中点.(1)求证:EF//平面AB1C1;(2)求证:平面AB1C⊥平面ABB1.18.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知a=3,c=√2,B=45°.(1)求sin C的值;(2)在边BC上取一点D,使得cos∠ADC=−4,求tan∠DAC的值.519. 已知关于x 的函数y =f(x),y =g(x)与ℎ(x)=kx +b(k,b ∈R)在区间D 上恒有f(x)≥ℎ(x)≥g(x).(1)若f(x)=x 2+2x ,g(x)=−x 2+2x ,D =(−∞,+∞),求ℎ(x)的表达式; (2)若f(x)=x 2−x +1,g(x)=klnx ,ℎ(x)=kx −k ,D =(0,+∞),求k 的取值范围;(3)若f(x)=x 4−2x 2,g(x)=4x 2−8,ℎ(x)=4(t 3−t)x −3t 4+2t 2(0<|t|≤√2),D =[m,n]⊂[−√2,√2],求证:n −m ≤√7.20. 已知数列{a n }(n ∈N ∗)的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ和k 为常数,若对一切正整数n ,均有S n+11k−S n 1k =λa n+11k成立,则称此数列为“λ−k ”数列.(1)若等差数列{a n }是“λ−1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n }是“√33−2”数列,且a n >0,求数列{a n }的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,说明理由.21. 平面上的点A(2,−1)在矩阵M =[a 1−1b]对应的变换作用下得到点B (3,−4). (1)求实数a ,b 的值;(2)求矩阵M 的逆矩阵M −1.22. 在极坐标系中,已知A(ρ1,π3)在直线1:ρcosθ=2上,点B(ρ2,π6)在圆C :ρ=4sinθ上(其中ρ≥0,0≤θ<2π). (1)求ρ1,ρ2的值;(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.23.设x∈R,解不等式2|x+1|+|x|<4.24.在三棱锥A−BCD中,已知CB=CD=√5,BD=2,O为BD的中点,AO⊥平面BCD,AO=2,E为AC中点.(1)求直线AB与DE所成角的余弦值;BC,设二面角F−DE−C的大小为θ,求sinθ的(2)若点F在BC上,满足BF=14值.25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n,恰有2个黑球的概率为p n,恰有1个黑球的概率为q n.(1)求p1,q1和p2,q2;(2)求2p n+q n与2p n−1+q n−1的递推关系式和X n的数学期望E(X n)(用n表示).2020年江苏省高考数学试卷(理科)一、填空题(本大题共16小题,共100.0分)1.已知集合A={−1,0,1,2},B={0,2,3},则A∩B=______.【答案】{0,2}【解析】解:集合B={0,2,3},A={−1,0,1,2},则A∩B={0,2},故答案为:{0,2}.运用集合的交集运算,可得所求集合.本题考查集合的交集运算,考查运算能力,属于基础题.2.已知i是虚数单位,则复数z=(1+i)(2−i)的实部是______.【答案】3【解析】解:复数z=(1+i)(2−i)=3+i,所以复数z=(1+i)(2−i)的实部是:3.故答案为:3.利用复数的乘法的运算法则,化简求解即可.本题考查复数的乘法的运算法则以及复数的基本概念的应用,是基本知识的考查.3.已知一组数据4,2a,3−a,5,6的平均数为4,则a的值是______.【答案】2【解析】解:一组数据4,2a,3−a,5,6的平均数为4,则4+2a+(3−a)+5+6=4×5,解得a=2.故答案为:2.运用平均数的定义,解方程可得a的值.本题考查平均数的定义的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是______.【答案】19【解析】解:一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,可得基本事件的总数为6×6=36种,而点数和为5的事件为(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),共4种,则点数和为5的概率为P=436=19.故答案为:19.分别求得基本事件的总数和点数和为5的事件数,由古典概率的计算公式可得所求值.本题考查古典概率的求法,考查运算能力,属于基础题.5.如图是一个算法流程图,若输出y的值为−2,则输入x的值是______.【答案】−3【解析】解:由题意可得程序框图表达式为分段函数y ={2x ,x >0x +1,x ≤0,若输出y 值为−2时,由于2x >0, 所以解x +1=−2, 即x =−3,故答案为:−3,由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用程序框图表达式为分段函数计算并输出变量y 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.6. 在平面直角坐标系xOy 中,若双曲线x 2a 2−y 25=1(a >0)的一条渐近线方程为y =√52x ,则该双曲线的离心率是______. 【答案】32【解析】解:双曲线x 2a2−y 25=1(a >0)的一条渐近线方程为y =√52x ,可得√5a=√52,所以a =2,所以双曲线的离心率为:e =c a =√4+52=32, 故答案为:32.利用双曲线的渐近线方程,求出a ,然后求解双曲线的离心率即可.本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.7. 已知y =f(x)是奇函数,当x ≥0时,f(x)=x 23,则f(−8)的值是______. 【答案】−4【解析】【分析】本题考查函数的奇偶性的定义和运用:求函数值,考查转化思想和运算能力,属于基础题.由奇函数的定义可得f(−x)=−f(x),由已知可得f(8),进而得到f(−8).【解答】解:y=f(x)是奇函数,可得f(−x)=−f(x),当x≥0时,f(x)=x23,可得f(8)=823=4,则f(−8)=−f(8)=−4,故答案为:−4.8.已知sin2(π4+α)=23,则sin2α的值是______.【答案】13【解析】解:因为sin2(π4+α)=23,则sin2(π4+α)=1−cos(π2+2α)2=1+sin2α2=23,解得sin2α=13,故答案为:13根据二倍角公式即可求出.本题考查了二倍角公式,属于基础题.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是______cm3.【答案】12√3−π2【解析】【分析】本题考查柱体体积公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.通过棱柱的体积减去圆柱的体积,即可推出结果.【解答】解:六棱柱的体积为:6×12×2×2×sin60°×2=12√3,圆柱的体积为:π×(0.5)2×2=π2,所以此六角螺帽毛坯的体积是:(12√3−π2)cm3,故答案为:12√3−π2.10.将函数y=3sin(2x+π4)的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是______.【答案】x =−5π24【解析】【分析】本题考查三角函数的平移变换,对称轴方程,属于中档题.利用三角函数的平移可得新函数g(x)=f(x −π6),求g(x)的所有对称轴x =7π24+kπ2,k ∈Z ,从而可判断平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程, 【解答】解:因为函数y =3sin(2x +π4)的图象向右平移π6个单位长度可得 g(x)=f(x −π6)=3sin(2x −π3+π4)=3sin(2x −π12), 则y =g(x)的对称轴为2x −π12=π2+kπ,k ∈Z , 即x =7π24+kπ2,k ∈Z ,当k =0时,x =7π24,当k =−1时,x =−5π24,所以平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是x =−5π24, 故答案为:x =−5π24.11. 设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),则d +q 的值是______. 【答案】4【解析】解:因为{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),因为{a n }是公差为d 的等差数列,设首项为a 1;{b n }是公比为q 的等比数列,设首项为b 1,所以{a n }的通项公式a n =a 1+(n −1)d ,所以其前n 项和S a n =n[a 1+a 1+(n−1)d]2=d 2n 2+(a 1−d2)n ,当{b n }中,当公比q =1时,其前n 项和S b n =nb 1,所以{a n +b n }的前n 项和S n =S a n +S b n =d2n 2+(a 1−d2)n +nb 1=n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),显然没有出现2n ,所以q ≠1, 则{b n }的前n 项和为S b n =b 1(q n −1)q−1=b 1q n q−1+b 1q−1,所以S n =S a n +S b n =d2n 2+(a 1−d2)n +b 1q n q−1−b1q−1=n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),由两边对应项相等可得:{d2=1a 1−d 2=−1q =2b 1q−1=1解得:d =2,a 1=0,q =2,b 1=1,所以d +q =4, 故答案为:4.由{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),由{a n }是公差为d 的等差数列,设首项为a 1;求出等差数列的前n 项和的表达式;{b n }是公比为q 的等比数列,设首项为b 1,讨论当q 为1和不为1时的前n 项和的表达式,由题意可得q ≠1,由对应项的系数相等可得d ,q 的值,进而求出d +q 的值.本题考查等差数列及等比数列的综合及由前n 项和求通项的性质,属于中档题.12. 已知5x 2y 2+y 4=1(x,y ∈R),则x 2+y 2的最小值是______. 【答案】45【解析】解:方法一、由5x 2y 2+y 4=1,可得x 2=1−y 45y 2,由x 2≥0,可得y 2∈(0,1], 则x 2+y 2=1−y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15(4y 2+1y 2)≥15⋅2√4y 2⋅1y 2=45,当且仅当y 2=12,x 2=310, 可得x 2+y 2的最小值为45; 方法二、4=(5x 2+y 2)⋅4y 2≤(5x 2+y 2+4y 22)2=254(x 2+y 2)2,故x 2+y 2≥45,当且仅当5x 2+y 2=4y 2=2,即y 2=12,x 2=310时取得等号, 可得x 2+y 2的最小值为45. 故答案为:45.方法一、由已知求得x 2,代入所求式子,整理后,运用基本不等式可得所求最小值; 方法二、由4=(5x 2+y 2)⋅4y 2,运用基本不等式,计算可得所求最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,考查转化思想和化简运算能力,属于中档题.13. 在△ABC 中,AB =4,AC =3,∠BAC =90°,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9.若PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ (m 为常数),则CD 的长度是______.【答案】0或185【解析】解:如图,以A 为坐标原点,分别以AB ,AC 所在直线为x ,y 轴建立平面直角坐标系,则B(4,0),C(0,3),由PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m(PA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )+(32−m)(PA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC⃗⃗⃗⃗⃗ ), 整理得:PA⃗⃗⃗⃗⃗ =−2m AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(2m −3)AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−2m(4,0)+(2m −3)(0,3)=(−8m,6m −9).由AP =9,得64m 2+(6m −9)2=81,解得m =2725或m =0.当m =0时,PA⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−9),此时C 与D 重合,|CD|=0; 当m =2725时,直线PA 的方程为y =9−6m 8mx ,直线BC 的方程为x4+y3=1,联立两直线方程可得x =83m ,y =3−2m . 即D(7225,2125),∴|CD|=√(7225)2+(2125−3)2=185.∴CD 的长度是0或185. 故答案为:0或185.以A 为坐标原点,分别以AB ,AC 所在直线为x ,y 轴建立平面直角坐标系,求得B 与C 的坐标,再把PA⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标用m 表示.由AP =9列式求得m 值,然后分类求得D 的坐标,则CD 的长度可求.本题考查向量的概念与向量的模,考查运算求解能力,利用坐标法求解是关键,是中档题.14. 在平面直角坐标系xOy 中,已知P(√32,0),A 、B 是圆C :x 2+(y −12)2=36上的两个动点,满足PA =PB ,则△PAB 面积的最大值是______. 【答案】10√5【解析】解:圆C :x 2+(y −12)2=36的圆心C(0,12),半径为6,如图,作PC 所在直径EF ,交AB 于点D ,因为PA =PB ,CA =CB =R =6,所以PC ⊥AB ,EF 为垂径,要使面积S △PAB 最大,则P ,D 位于C 的两侧, 并设CD =x ,可得PC =√14+34=1,故PD =1+x ,AB =2BD =2√36−x 2,可令x =6cosθ,S △PAB =12|AB|⋅|PD|=(1+x)√36−x 2=(1+6cosθ)⋅6sinθ=6sinθ+18sin2θ,0<θ≤π2,设函数f(θ)=6sinθ+18sin2θ,0<θ≤π2, f′(θ)=6cosθ+36cos2θ=6(12cos 2θ+cosθ−6),由f′(θ)=6(12cos 2θ+cosθ−6)=0,解得cosθ=23(cosθ=−34<0舍去), 显然,当0≤cosθ<23,f′(θ)<0,f(θ)递减;当23<cosθ<1时,f′(θ)>0,f(θ)递增,结合cosθ在(0,π2)递减,故cosθ=23时,f(θ)最大,此时sinθ=√1−cos 2θ=√53,故f(θ)max =6×√53+36×√53×23=10√5,则△PAB 面积的最大值为10√5. 故答案为:10√5.求得圆的圆心C 和半径,作PC 所在直径EF ,交AB 于点D ,运用垂径定理和勾股定理,以及三角形的面积公式,由三角换元,结合函数的导数,求得单调区间,计算可得所求最大值.本题考查圆的方程和运用,以及圆的弦长公式和三角形的面积公式的运用,考查换元法和导数的运用:求单调性和最值,属于中档题.15. 某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上,桥AB 与MN 平行,OO′为铅垂线(O′在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离ℎ1(米)与D 到OO′的距离a(米)之间满足关系式ℎ1=140a 2;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离ℎ2(米)与F 到OO′的距离b(米)之间满足关系式ℎ2=−1800b 3+6b.已知点B 到OO′的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO′的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k(万元),桥墩CD 每米造价32k(万元)(k >0),问O′E 为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?【答案】解:(1)ℎ2=−1800b3+6b,点B到OO′的距离为40米,可令b=40,可得ℎ2=−1800×403+6×40=160,即为|O′O|=160,由题意可设ℎ1=160,由140a2=160,解得a=80,则|AB|=80+40=120米;(2)可设O′E=x,则CO′=80−x,由{0<x<400<80−x<80,可得0<x<40,总造价为y=32k[160−140(80−x)2]+k[160−(6x−1800x3)]=k800(x3−30x2+160×800),y′=k800(3x2−60x)=3k800x(x−20),由k>0,当0<x<20时,y′<0,函数y递减;当20<x<40时,y′>0,函数y递增,所以当x=20时,y取得最小值,即总造价最低.答:(1)桥|AB|长为120米;(2)O′E为20米时,桥墩CD与EF的总造价最低.【解析】(1)由题意可令b=40,求得ℎ2,即O′O的长,再令ℎ1=|OO′|,求得a,可得|AB|=a+b;(2)可设O′E=x,则CO′=80−x,0<x<40,求得总造价y=32k[160−140(80−x)2]+k[160−(6x−1800x3)],化简整理,应用导数,求得单调区间,可得最小值.本题考查函数在实际问题中的应用,考查导数的应用:求最值,考查运算能力和分析问题与解决问题的能力,属于中档题.16.在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆E:x24+y23=1的左、右焦点分别为F1、F2,点A在椭圆E上且在第一象限内,AF2⊥F1F2,直线AF1与椭圆E相交于另一点B.(1)求△AF1F2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.【答案】解:(1)由椭圆的标准方程可知,a 2=4,b 2=3,c 2=a 2−b 2=1, 所以△AF 1F 2的周长=2a +2c =6.(2)由椭圆方程得A(1,32),设P(t,0),则直线AP 方程为y =321−t(x −t),椭圆的右准线为:x =a 2c =4,所以直线AP 与右准线的交点为Q(4,32⋅4−t1−t ),OP⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(t,0)⋅(t −4,0−32⋅4−t 1−t)=t 2−4t =(t −2)2−4≥−4, 当t =2时,(OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ )min =−4.(3)若S 2=3S 1,设O 到直线AB 距离d 1,M 到直线AB 距离d 2,则12×|AB|×d 2=12×|AB|×d 1,即d 2=3d 1,A(1,32),F 1(−1,0),可得直线AB 方程为y =34(x +1),即3x −4y +3=0,所以d 1=35,d 2=95, 由题意得,M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点, 设平行于AB 的直线l 为3x −4y +m =0,与直线AB 的距离为95, 所以|m−3|√9+16=95,即m =−6或12,当m =−6时,直线l 为3x −4y −6=0,即y =34(x −2),联立{y =34(x −2)x 24+y 23=1,可得(x −2)(7x +2)=0,即{x M =2y N =0或{x M =−27y M =−127, 所以M(2,0)或(−27,−127).当m =12时,直线l 为3x −4y +12=0,即y =34(x +4),联立{y =34(x +4)x 24+y 23=1,可得214x 2+18x +24=0,△=9×(36−56)<0,所以无解,综上所述,M 点坐标为(2,0)或(−27,−127).【解析】(1)由椭圆标准方程可知a ,b ,c 的值,根据椭圆的定义可得△AF 1F 2的周长=2a +2c ,代入计算即可.(2)由椭圆方程得A(1,32),设P(t,0),进而由点斜式写出直线AP 方程,再结合椭圆的右准线为:x =4,得点Q 为(4,32⋅4−t1−t ),再由向量数量积计算最小值即可.(3)在计算△OAB 与△MAB 的面积时,AB 可以最为同底,所以若S 2=3S 1,则O 到直线AB 距离d 1与M 到直线AB 距离d 2,之间的关系为d 2=3d 1,根据点到直线距离公式可得d 1=35,d 2=95,所以题意可以转化为M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点,设平行于AB 的直线l 为3x −4y +m =0,与直线AB 的距离为95,根据两平行直线距离公式可得,m =−6或12,然后在分两种情况算出M 点的坐标即可.本题考查椭圆的定义,向量的数量积,直线与椭圆相交问题,解题过程中注意转化思想的应用,属于中档题.二、解答题(本大题共9小题,共112.0分)17. 在三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF//平面AB 1C 1;(2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【答案】证明:(1)E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.所以EF//AB 1,因为EF ⊄平面AB 1C 1,AB 1⊂平面AB 1C 1, 所以EF//平面AB 1C 1;(2)因为B 1C ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABB 1, 所以B 1C ⊥AB ,又因为AB ⊥AC ,AC ∩B 1C =C ,AC ⊂平面AB 1C ,B 1C ⊂平面AB 1C , 所以AB ⊥平面AB 1C , 因为AB ⊂平面ABB 1,所以平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【解析】(1)证明EF//AB 1,然后利用直线与平面平行的判断定理证明EF//平面AB 1C 1;(2)证明B 1C ⊥AB ,结合AB ⊥AC ,证明AB ⊥平面AB 1C ,然后证明平面AB 1C ⊥平面ABB 1.本题考查直线与平面垂直的判断定理以及平面与平面垂直的判断定理的应用,直线与平面平行的判断定理的应用,是中档题.18. 在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知a =3,c =√2,B =45°.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得cos∠ADC =−45,求tan∠DAC 的值.【答案】解:(1)因为a =3,c =√2,B =45°.,由余弦定理可得:b =√a 2+c 2−2accosB =√9+2−2×3×√2×√22=√5,由正弦定理可得csinC =bsinB ,所以sinC =cb ⋅sin45°=√2√5⋅√22=√55, 所以sinC =√55;(2)因为cos∠ADC =−45,所以sin∠ADC =√1−cos 2∠ADC =35, 在三角形ADC 中,易知C 为锐角,由(1)可得cosC =√1−sin 2C =2√55, 所以在三角形ADC 中,sin∠DAC =sin(∠ADC +∠C)=sin∠ADCcos∠C +cos∠ADCsin∠C =2√525,因为∠DAC ∈(0,π2),所以cos∠DAC =√1−sin 2∠DAC =11√525,所以tan∠DAC =sin∠DAC cos∠DAC =211.【解析】(1)由题意及余弦定理求出b 边,再由正弦定理求出sin C 的值; (2)三角形的内角和为180°,cos∠ADC =−45,可得∠ADC 为钝角,可得∠DAC 与∠ADC +∠C 互为补角,所以sin∠DAC =sin(∠ADC +∠C)展开可得sin∠DAC 及cos∠DAC ,进而求出tan∠DAC 的值.本题考查三角形的正弦定理及余弦定理的应用,及两角和的正弦公式的应用,属于中档题.19. 已知关于x 的函数y =f(x),y =g(x)与ℎ(x)=kx +b(k,b ∈R)在区间D 上恒有f(x)≥ℎ(x)≥g(x).(1)若f(x)=x 2+2x ,g(x)=−x 2+2x ,D =(−∞,+∞),求ℎ(x)的表达式; (2)若f(x)=x 2−x +1,g(x)=klnx ,ℎ(x)=kx −k ,D =(0,+∞),求k 的取值范围;(3)若f(x)=x4−2x2,g(x)=4x2−8,ℎ(x)=4(t3−t)x−3t4+2t2(0<|t|≤√2),D=[m,n]⊂[−√2,√2],求证:n−m≤√7.【答案】解:(1)由f(x)=g(x)得x=0,又f′(x)=2x+2,g′(x)=−2x+2,所以f′(0)=g′(0)=2,所以,函数ℎ(x)的图象为过原点,斜率为2的直线,所以ℎ(x)=2x,经检验:ℎ(x)=2x,符合任意,(2)ℎ(x)−g(x)=k(x−1−lnx),设φ(x)=x−1−lnx,设φ′(x)=1−1x =x−1x,在(1,+∞)上,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,在(0,1)上,φ′(x)<0,φ(x)单调递减,所以φ(x)≥φ(1)=0,所以当ℎ(x)−g(x)≥0时,k≥0,令p(x)=f(x)−ℎ(x)所以p(x)=x2−x+1−(kx−k)=x2−(k+1)x+(1+k)≥0,得,当x=k+1≤0时,即k≤−1时,f(x)在(0,+∞)上单调递增,所以p(x)>p(0)=1+k≥0,k≥−1,所以k=−1,当k+1>0时,即k>−1时,△≤0,即(k+1)2−4(k+1)≤0,解得−1<k≤3,综上,k∈[0,3].423所以函数y=f(x)的图象在x=x0处的切线为:y=(4x03−4x0)(x−x0)+(x04−2x03)=(4x03−4x0)x−3x04+2x02,可见直线y=ℎ(x)为函数y=f(x)的图象在x=t(0<|t|≤√2)处的切线.由函数y=f(x)的图象可知,当f(x)≥ℎ(x)在区间D上恒成立时,|t|∈[1,√2],又由g(x)−ℎ(x)=0,得4x2−4(t3−t)x+3t4−2t2−8=0,设方程g(x)−ℎ(x)=0的两根为x1,x2,则x1+x2=t3−t,x1x2=3t4−2t2−84,所以|x1−x2|=√(x1+x2)2−4x1x2=√(t3−t)2−(3t4−2t2−8)=√t6−5t4+3t2+8,t2=λ,则λ∈[1,2],由图象可知,n−m=|x1−x2|=√λ3−5λ2+3λ+8,设φ(λ)=λ3−5λ2+3λ+8,则φ′(λ)=3λ2−10λ+3=(λ−3)(3λ−1),所以当λ∈[1,2]时,φ′(λ)<0,φ(λ)单调递减,所以φ(λ)max=φ(1)=7,故(n−m)max=|x1−x2|max=√7,即n−m≤√7.【解析】(1)由f(x)=g(x)得x=0,求导可得f′(0)=g′(0)=2,能推出函数ℎ(x)的图象为过原点,斜率为2的直线,进而可得ℎ(x)=2x,再进行检验即可.(2)由题可知ℎ(x)−g(x)=k(x−1−lnx),设φ(x)=x−1−lnx,求导分析单调性可得,φ(x)≥φ(1)=0,那么要使的ℎ(x)−g(x)≥0,则k≥0;令p(x)=f(x)−ℎ(x)为二次函数,则要使得p(x)≥0,分两种情况,当x=k+1≤0时,当k+1>0时进行讨论,进而得出答案.(3)因为f(x)=x4−2x2,求导,分析f(x)单调性及图象得函数y=f(x)的图象在x=x 0处的切线为:y =(4x 03−4x 0)x −3x 04+2x 02,可推出直线y =ℎ(x)为函数y =f(x)的图象在x =t(0<|t|≤√2)处的切线.进而f(x)≥ℎ(x)在区间D 上恒成立;在分析g(x)−ℎ(x)=0,设4x 2−4(t 3−t)x +3t 4−2t 2−8=0,两根为x 1,x 2,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,所以n −m =|x 1−x 2|=√t 6−5t 4+3t 2+8,再求最值即可得出结论.本题考查恒成立问题,参数的取值范围,导数的综合应用,解题过程中注意数形结合思想的应用,属于中档题.20. 已知数列{a n }(n ∈N ∗)的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ和k 为常数,若对一切正整数n ,均有S n+11k−S n 1k =λa n+11k成立,则称此数列为“λ−k ”数列.(1)若等差数列{a n }是“λ−1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n }是“√33−2”数列,且a n >0,求数列{a n }的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,说明理由.【答案】解:(1)k =1时,a n+1=S n+1−S n =λa n+1,由n 为任意正整数,且a 1=1,a n ≠0,可得λ=1; (2)√S n+1−√S n =√33√a n+1,则a n+1=S n+1−S n =(√S n+1−√S n )⋅(√S n+1+√S n )=√33⋅√a n+1(√S n+1+√S n ),因此√S n+1+√S n =√3⋅√a n+1,即√S n+1=23√3a n+1,S n+1=43a n+1=43(S n+1−S n ),从而S n+1=4S n ,又S 1=a 1=1,可得S n =4n−1, a n =S n −S n−1=3⋅4n−2,n ≥2, 综上可得a n ={1,n =13⋅4n−2,n ≥2,n ∈N ∗;(3)若存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列, 则S n+113−S n 13=λa n+113,则S n+1−3S n+123S n 13+3S n+113S n 23−S n =λ3a n+1=λ3(S n+1−S n ), 由a 1=1,a n ≥0,且S n >0,令p n =(S n+1S n)13>0,则(1−λ3)p n 3−3p n 2+3p n −(1−λ3)=0,λ=1时,p n =p n 2,由p n >0,可得p n =1,则S n+1=S n , 即a n+1=0,此时{a n }唯一,不存在三个不同的数列{a n },λ≠1时,令t =31−λ3,则p n 3−tp n 2+tp n −1=0,则(p n −1)[p n 2+(1−t)p n +1]=0,①t ≤1时,p n2+(1−t)p n +1>0,则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n };②1<t <3时,△=(1−t)2−4<0,p n2+(1−t)p n +1=0无解, 则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n };③t =3时,(p n −1)3=0,则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n }.④t >3时,即0<λ<1时,△=(1−t)2−4>0,p n2+(1−t)p n +1=0有两解α,β,设α<β,α+β=t −1>2,αβ=1>0,则0<α<1<β, 则对任意n ∈N ∗,S n+1S n=1或S n+1S n=α3或S n+1S n=β3,此时S n =1,S n ={1,n =1β3,n ≥2,S n ={1,n =1,2β3,n ≥3均符合条件.对应a n ={1,n =10,n ≥2,a n ={1,n =1β3−1,n =20,n ≥3,a n ={1,n =1β3−1,n =30,n =2,n ≥4,则存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0,综上可得0<λ<1.【解析】(1)由“λ−1”数列可得k =1,结合数列的递推式,以及等差数列的定义,可得λ的值;(2)运用“√33−2”数列的定义,结合数列的递推式和等比数列的通项公式,可得所求通项公式;(3)若存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,则Sn+113−S n 13=λa n+113,由两边立方,结合数列的递推式,以及t 的讨论,二次方程的实根分布和韦达定理,即可判断是否存在λ,并可得取值范围.本题考查数列的新定义的理解和运用,考查等差数列和等比数列的通项公式的运用,以及数列的递推式的运用,考查分类讨论思想,以及运算能力和推理论证能力,是一道难题.21. 平面上的点A(2,−1)在矩阵M =[a 1−1b]对应的变换作用下得到点B (3,−4). (1)求实数a ,b 的值;(2)求矩阵M 的逆矩阵M −1.【答案】解:(1)由题意,知[a 1−1b ]⋅[2−1]=[2a −1−2−b ]=[3−4], 则{2a −1=3−2−b =−4,解得a =2,b =2; (2)由(1)知,矩阵M =[21−12],设矩阵M 的逆矩阵为M −1=[mn p q ],∴M ⋅M −1=[21−12]⋅[mn pq ]=[2m +p 2n +q −m +2p −n +2q ]=[1001], ∴{2m +p =12n +q =0−m +2p =0−n +2q =1,解得m =25,n =−15,p =15,q =25, ∴M −1=[25−151525].【解析】(1)由[a 1−1b ]⋅[2−1]=[3−4],列方程组,求出a 、b 的值; (2)设矩阵M 的逆矩阵为M −1=[mn pq ],利用M ⋅M −1=[1001],列方程组求出m 、n 、p 和q 的值即可.本题考查了矩阵的变换与计算问题,也考查了运算求解能力,是中档题.22. 在极坐标系中,已知A(ρ1,π3)在直线1:ρcosθ=2上,点B(ρ2,π6)在圆C :ρ=4sinθ上(其中ρ≥0,0≤θ<2π). (1)求ρ1,ρ2的值;(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标. 【答案】解:(1)∵A(ρ1,π3)在直线1:ρcosθ=2上, ∴ρ1cos π3=2,解得ρ1=4.∵点B(ρ2,π6)在圆C :ρ=4sinθ上, ∴ρ2=4sin π6,解得ρ2=2.(2)由直线l 与圆C 得,方程组{ρcosθ=2ρ=4sinθ,则sin2θ=1.∵θ∈[0,2π],∴2θ=π2,∴θ=π4. ∴ρ=4×sin π4=2√2.故公共点的极坐标为(2√2,π4).【解析】(1)直接根据点A 在直线l 上,列方程求出ρ1的值,点B 在圆C 上,列方程求出ρ2的值;(2)联立直线l 与圆C 的方程,然后求出其公共点的极坐标即可.本题考查的知识要点:极坐标与极坐标方程的关系和根据简单曲线极坐标方程求交点坐标,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于基础题型.23. 设x ∈R ,解不等式2|x +1|+|x|<4. 【答案】解:2|x +1|+|x|={3x +2,x >0x +2,−1≤x ≤0−3x −2,x <−1.∵2|x +1|+|x|<4,∴{3x +2<4x >0或{x +2<4−1≤x ≤0或{−3x −2<4x <−1,∴0<x <23或−1<x <0或−2<x <−1,∴−2<x <23, ∴不等式的解集为{x|−2<x <23}.【解析】先将2|x +1|+|x|写为分段函数的形式,然后根据2|x +1|+|x|<4,利用零点分段法解不等式即可.本题考查了绝对值不等式的解法,考查了分类讨论思想,属基础题.24. 在三棱锥A −BCD 中,已知CB =CD =√5,BD =2,O 为BD 的中点,AO ⊥平面BCD ,AO =2,E 为AC 中点.(1)求直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)若点F 在BC 上,满足BF =14BC ,设二面角F −DE −C 的大小为θ,求sinθ的值.【答案】解:(1)如图,连接OC ,∵CB =CD ,O 为BD 的中点,∴CO ⊥BD .以O 为坐标原点,分别以OB ,OC ,OA 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系. ∵BD =2,∴OB =OD =1,则OC =√BC 2−OB 2=√5−1=2.∴B(1,0,0),A(0,0,2),C(0,2,0),D(−1,0,0),∵E 是AC 的中点,∴E(0,1,1),∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,0,2),DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1). 设直线AB 与DE 所成角为α,则cosα=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=|−1+2|√1+4⋅√1+1+1=√1515, 即直线AB 与DE 所成角的余弦值为√1515; (2)∵BF =14BC ,∴BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =14BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,设F(x,y ,z),则(x −1,y ,z)=(−14,12,0),∴F(34,12,0).∴DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(74,12,0),DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,0). 设平面DEF 的一个法向量为m⃗⃗⃗ =(x 1,y 1,z 1), 由{m ⃗⃗⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 1+y 1+z 1=0m ⃗⃗⃗ ⋅DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =74x 1+12y 1=0,取x 1=−2,得m ⃗⃗⃗ =(−2,7,−5);设平面DEC 的一个法向量为n⃗ =(x 2,y 2,z 2), 由{n ⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 2+y 2+z 2=0n⃗ ⋅DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =x 2+2y 2=0,取x 2=−2,得n ⃗ =(−2,1,1). ∴|cosθ|=|m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||m ⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=√4+49+25⋅√4+1+1=√1313. ∴sinθ=√1−cos 2θ=√1−113=2√3913. 【解析】(1)由题意画出图形,连接OC ,由已知可得CO ⊥BD ,以O 为坐标原点,分别以OB ,OC ,OA 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,得到AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(−1,0,2),DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),设直线AB 与DE 所成角为α,由两向量所成角的余弦值,可得直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)由BF =14BC ,得BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =14BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,设F(x,y ,z),由向量等式求得F(34,12,0),进一步求出平面DEF 的一个法向量与平面DEC 的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值求得cosθ,再由同角三角函数基本关系式求解sinθ.本题考查利用空间向量求空间角,考查空间想象能力与逻辑思维能力和运算求解能力,是中档题.25. 甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n 次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n ,恰有2个黑球的概率为p n ,恰有1个黑球的概率为q n .(1)求p 1,q 1和p 2,q 2;(2)求2p n +q n 与2p n−1+q n−1的递推关系式和X n 的数学期望E(X n )(用n 表示).【答案】解:(1)由题意可知:p 1=13,q 1=23,则p 2=13p 1+23×13q 1=727; q 2=23p 1+(23×23+13×13)q 1=1627. (2)由题意可知:p n+1=13p n +23×13q n =13p n +29q n ,q n+1=23p n +(23×23+13×13)q n +23(1−p n −q n )=−19q n +23, 两式相加可得2p n+1+q n+1=23p n +13q n +23=13(2p n +q n )+23,则:2p n +q n =13(2p n−1+q n−1)+23,所以,2p n +q n −1=13(2p n−1+q n−1−1),因为2p 1+q 1−1=13,数列{2p n +q n −1}是首项为13,公比为13的等比数列, 所以2p n +q n −1=(13)n ,即2p n +q n =(13)n +1,所以E(X n )=2p n +q n +0×(1−p n −q n )=(13)n +1.【解析】(1)利用已知条件求出p 1=13,q 1=23,推出p 2;q 2即可.(2)推出p n+1=13p n +29q n ,q n+1=−19q n +23,得到2p n+1+q n+1=13(2p n +q n )+23,推出2p n +q n −1=13(2p n−1+q n−1−1),说明数列{2p n +q n −1}是首项为13,公比为13的等比数列,然后求解的通项公式以及期望即可.本题考查数列与概率相结合,期望的求法,数列的递推关系式以及通项公式的求法,考查转化首项以及计算能力,是难题.。

2020年高考卷理科数学(江苏卷)附答案

2020年高考卷理科数学(江苏卷)附答案

2. 3. 4.已知集合如{一顷封如{M3}则刀口=已知i是虚数单位,贝愎数z=(E)(2t)的实部是已知一组数据4,2a.3・a ,5,6的平均数为4,则a的值是.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次观察向上的点数,则点数和为5的概率是o4. S.右图是一个算法流程图,若输出y的值为2则输入x的值为ago6.2在平面宜角坐标系xOy中若以仙线/5=l(a>0)的一条渐近线方w程为'一2二则该双曲线的离心率是—o27.已知y=f(x>是奇函数,当x>0时,/⑴二F,则,(一8)的值是。

sin2(—+«)=—.8.已知43,则sm2a的值是_。

9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的,己知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是cm\* = 3sin 2x + —10.将函数 I 4的图像向右平移M 个单位长度,则T 移后的图像与*轴最近的对称轴方程是—0U.设{■}是公差为〃的等差数列,{如}是公比为q 的等比数列,己知数列 {"心的前项和&顼-"1*^),则d+g 的值是—。

12.已知5xy +/=l(W e/e)t 则x 2+/的最小值是。

13.在△此中,t !B = 4, 4C=3.匕助C=90。

,。

在边AC 延长血坦炉,使得如=9,若是一 O后=血而专_』无(S 为常数),则co 的於度«㈣■14 .在平面直角坐标系H 夕中尸修。

已知I z 4、B 是圆 2)=36上的两个动点,满足PA=PB ,则△ "8的面积的最大值是15.在三棱柱如C —44G 中,ABLAC. B X CL 平面"分别是AC> %7的中点<1)求证:£少〃平面"MG :< 2)求证:平面^C±平面“时16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知a=3,c=旧,B=45。

2020年江苏省高考数学试卷(理科)-普通用卷

2020年江苏省高考数学试卷(理科)-普通用卷

2020年江苏省高考数学试卷(理科)副标题题号一二总分得分一、填空题(本大题共14小题,共70.0分)1.已知集合A={−1,0,1,2},B={0,2,3},则A∩B=______.2.已知i是虚数单位,则复数z=(1+i)(2−i)的实部是______.3.已知一组数据4,2a,3−a,5,6的平均数为4,则a的值是______.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是______.5.如图是一个算法流程图,若输出y的值为−2,则输入x的值是______.6.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2a2−y25=1(a>0)的一条渐近线方程为y=√52x,则该双曲线的离心率是______.7.已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x23,则f(−8)的值是______.8.已知sin2(π4+α)=23,则sin2α的值是______.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm ,则此六角螺帽毛坯的体积是______cm 3.10. 将函数y =3sin(2x +π4)的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是______.11. 设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列.已知数列{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),则d +q 的值是______. 12. 已知5x 2y 2+y 4=1(x,y ∈R),则x 2+y 2的最小值是______.13. 在△ABC 中,AB =4,AC =3,∠BAC =90°,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9.若PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ (m 为常数),则CD 的长度是______.14. 在平面直角坐标系xOy 中,已知P(√32,0),A 、B 是圆C :x 2+(y −12)2=36上的两个动点,满足PA =PB ,则△PAB 面积的最大值是______. 二、解答题(本大题共11小题,共140.0分)15. 在三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF//平面AB 1C 1; (2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.16.在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c.已知a=3,c=√2,B=45°.(1)求sin C的值;(2)在边BC上取一点D,使得cos∠ADC=−4,求tan∠DAC的值.517.某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O在水平线MN上,桥AB与MN平行,OO′为铅垂线(O′在AB上).经测量,左侧曲线AO上任a2;右一点D到MN的距离ℎ1(米)与D到OO′的距离a(米)之间满足关系式ℎ1=140侧曲线BO上任一点F到MN的距离ℎ2(米)与F到OO′的距离b(米)之间满足关系式b3+6b.已知点B到OO′的距离为40米.ℎ2=−1800(1)求桥AB的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO′的桥墩CD和EF,且CE为80米,其中C,Ek(万元)(k>在AB上(不包括端点).桥墩EF每米造价k(万元),桥墩CD每米造价320),问O′E为多少米时,桥墩CD与EF的总造价最低?18. 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B . (1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.19. 已知关于x 的函数y =f(x),y =g(x)与ℎ(x)=kx +b(k,b ∈R)在区间D 上恒有f(x)≥ℎ(x)≥g(x).(1)若f(x)=x 2+2x ,g(x)=−x 2+2x ,D =(−∞,+∞),求ℎ(x)的表达式; (2)若f(x)=x 2−x +1,g(x)=klnx ,ℎ(x)=kx −k ,D =(0,+∞),求k 的取值范围;(3)若f(x)=x 4−2x 2,g(x)=4x 2−8,ℎ(x)=4(t 3−t)x −3t 4+2t 2(0<|t|≤√2),D =[m,n]⊂[−√2,√2],求证:n −m ≤√7.20. 已知数列{a n }(n ∈N ∗)的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ和k 为常数,若对一切正整数n ,均有S n+11k−S n 1k =λa n+11k成立,则称此数列为“λ−k ”数列.(1)若等差数列{a n }是“λ−1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n }是“√33−2”数列,且a n >0,求数列{a n }的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,说明理由.21.平面上的点A(2,−1)在矩阵M=[a1−1b]对应的变换作用下得到点B(3,−4).(1)求实数a,b的值;(2)求矩阵M的逆矩阵M−1.22.在极坐标系中,已知A(ρ1,π3)在直线l:ρcosθ=2上,点B(ρ2,π6)在圆C:ρ=4sinθ上(其中ρ≥0,0≤θ<2π).(1)求ρ1,ρ2的值;(2)求出直线l与圆C的公共点的极坐标.23.设x∈R,解不等式2|x+1|+|x|<4.24.在三棱锥A−BCD中,已知CB=CD=√5,BD=2,O为BD的中点,AO⊥平面BCD,AO=2,E为AC中点.(1)求直线AB与DE所成角的余弦值;BC,设二面角F−DE−C的大小为θ,求sinθ的(2)若点F在BC上,满足BF=14值.25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n,恰有2个黑球的概率为p n,恰有1个黑球的概率为q n.(1)求p1,q1和p2,q2;(2)求2p n+q n与2p n−1+q n−1的递推关系式和X n的数学期望E(X n)(用n表示).答案和解析1.【答案】{0,2}【解析】解:集合B={0,2,3},A={−1,0,1,2},则A∩B={0,2},故答案为:{0,2}.运用集合的交集运算,可得所求集合.本题考查集合的交集运算,考查运算能力,属于基础题.2.【答案】3【解析】解:复数z=(1+i)(2−i)=3+i,所以复数z=(1+i)(2−i)的实部是:3.故答案为:3.利用复数的乘法的运算法则,化简求解即可.本题考查复数的乘法的运算法则以及复数的基本概念的应用,是基本知识的考查.3.【答案】2【解析】解:一组数据4,2a,3−a,5,6的平均数为4,则4+2a+(3−a)+5+6=4×5,解得a=2.故答案为:2.运用平均数的定义,解方程可得a的值.本题考查平均数的定义的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.4.【答案】19【解析】解:一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,可得基本事件的总数为6×6= 36种,而点数和为5的事件为(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),共4种,则点数和为5的概率为P=436=19.故答案为:19.分别求得基本事件的总数和点数和为5的事件数,由古典概率的计算公式可得所求值.本题考查古典概率的求法,考查运算能力,属于基础题.5.【答案】−3【解析】解:由题意可得程序框图表达式为分段函数y ={2x ,x >0x +1,x ≤0,若输出y 值为−2时,由于2x >0, 所以解x +1=−2, 即x =−3, 故答案为:−3.由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用程序框图表达式为分段函数计算并输出变量y 的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案. 本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.6.【答案】32【解析】解:双曲线x 2a2−y 25=1(a >0)的一条渐近线方程为y =√52x ,可得√5a=√52,所以a =2,所以双曲线的离心率为:e =c a=√4+52=32,故答案为:32.利用双曲线的渐近线方程,求出a ,然后求解双曲线的离心率即可. 本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.7.【答案】−4【解析】 【分析】本题考查函数的奇偶性的定义和运用:求函数值,考查转化思想和运算能力,属于基础题.由奇函数的定义可得f(−x)=−f(x),由已知可得f(8),进而得到f(−8). 【解答】解:y =f(x)是奇函数,可得f(−x)=−f(x), 当x ≥0时,f(x)=x 23,可得f(8)=823=4,则f(−8)=−f(8)=−4,故答案为:−4.8.【答案】13【解析】解:因为sin2(π4+α)=23,则sin2(π4+α)=1−cos(π2+2α)2=1+sin2α2=23,解得sin2α=13,故答案为:13根据二倍角公式即可求出.本题考查了二倍角公式,属于基础题.9.【答案】12√3−π2【解析】【分析】本题考查柱体体积公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.通过棱柱的体积减去圆柱的体积,即可推出结果.【解答】解:六棱柱的体积为:6×12×2×2×sin60°×2=12√3,圆柱的体积为:π×(0.5)2×2=π2,所以此六角螺帽毛坯的体积是:(12√3−π2)cm3,故答案为:12√3−π2.10.【答案】x=−5π24【解析】【分析】本题考查三角函数的平移变换,对称轴方程,属于中档题.利用三角函数的平移可得新函数g(x)=f(x−π6),求g(x)的所有对称轴x=7π24+kπ2,k∈Z,从而可判断平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程,【解答】解:因为函数y =3sin(2x +π4)的图象向右平移π6个单位长度可得 g(x)=f(x −π6)=3sin(2x −π3+π4)=3sin(2x −π12),则y =g(x)的对称轴为2x −π12=π2+kπ,k ∈Z , 即x =7π24+kπ2,k ∈Z ,当k =0时,x =7π24,当k =−1时,x =−5π24,所以平移后的图象中与y 轴最近的对称轴的方程是x =−5π24, 故答案为:x =−5π24.11.【答案】4【解析】解:因为{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),因为{a n }是公差为d 的等差数列,设首项为a 1;{b n }是公比为q 的等比数列,设首项为b 1, 所以{a n }的通项公式a n =a 1+(n −1)d ,所以其前n 项和:n[a 1+a 1+(n−1)d]2=d2n 2+(a 1−d 2)n ,{b n }中,当公比q =1时,其前n 项和S n =nb 1,所以{a n +b n }的前n 项和S n =d2n 2+(a 1−d2)n +nb 1=n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),显然没有出现2n ,所以q ≠1, 则{b n }的前n 项和为:b 1(q n −1)q−1=b 1q n q−1−b1q−1,所以S n =d2n 2+(a 1−d2)n +b 1q n q−1−b1q−1=n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),由两边对应项相等可得:{d2=1a 1−d 2=−1q =2b 1q−1=1解得:d =2,a 1=0,q =2,b 1=1,所以d +q =4, 故答案为:4.由{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),由{a n }是公差为d 的等差数列,设首项为a 1;求出等差数列的前n 项和的表达式;{b n }是公比为q 的等比数列,设首项为b 1,讨论当q 为1和不为1时的前n 项和的表达式,由题意可得q ≠1,由对应项的系数相等可得d ,q 的值,进而求出d +q 的值.本题考查等差数列及等比数列的综合及由前n 项和求通项的性质,属于中档题.12.【答案】45【解析】解:方法一、由5x 2y 2+y 4=1,可得x 2=1−y 45y 2,由x 2≥0,可得y 2∈(0,1], 则x 2+y 2=1−y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15(4y 2+1y 2)≥15⋅2√4y 2⋅1y 2=45,当且仅当y 2=12,x 2=310, 可得x 2+y 2的最小值为45; 方法二、4=(5x 2+y 2)⋅4y 2≤(5x 2+y 2+4y 22)2=254(x 2+y 2)2,故x 2+y 2≥45,当且仅当5x 2+y 2=4y 2=2,即y 2=12,x 2=310时取得等号, 可得x 2+y 2的最小值为45. 故答案为:45.方法一、由已知求得x 2,代入所求式子,整理后,运用基本不等式可得所求最小值; 方法二、由4=(5x 2+y 2)⋅4y 2,运用基本不等式,计算可得所求最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,考查转化思想和化简运算能力,属于中档题.13.【答案】0或185【解析】解:如图,以A 为坐标原点,分别以AB ,AC 所在直线为x ,y 轴建立平面直角坐标系, 则B(4,0),C(0,3),由PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m(PA⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )+(32−m)(PA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ), 整理得:PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =−2m AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(2m −3)AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−2m(4,0)+(2m −3)(0,3)=(−8m,6m −9).由AP =9,得64m 2+(6m −9)2=81,解得m =2725或m =0. 当m =0时,PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−9),此时C 与D 重合,|CD|=0; 当m =2725时,直线PA 的方程为y =9−6m 8mx ,直线BC 的方程为x4+y3=1,联立两直线方程可得x =83m ,y =3−2m . 即D(7225,2125),∴|CD|=√(7225)2+(2125−3)2=185.∴CD 的长度是0或185. 故答案为:0或185.以A 为坐标原点,分别以AB ,AC 所在直线为x ,y 轴建立平面直角坐标系,求得B 与C 的坐标,再把PA ⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标用m 表示.由AP =9列式求得m 值,然后分类求得D 的坐标,则CD 的长度可求.本题考查向量的概念与向量的模,考查运算求解能力,利用坐标法求解是关键,是中档题.14.【答案】10√5【解析】解:圆C :x 2+(y −12)2=36的圆心C(0,12),半径为6,如图,作PC 所在直径EF ,交AB 于点D ,因为PA =PB ,CA =CB =R =6,所以PC ⊥AB ,EF 为垂径,要使面积S △PAB 最大,则P ,D 位于C 的两侧,并设CD =x ,可得PC =√14+34=1,故PD =1+x ,AB =2BD =2√36−x 2,可令x =6cosθ,S △PAB =12|AB|⋅|PD|=(1+x)√36−x 2=(1+6cosθ)⋅6sinθ=6sinθ+18sin2θ,0<θ≤π2,设函数f(θ)=6sinθ+18sin2θ,0<θ≤π2, f′(θ)=6cosθ+36cos2θ=6(12cos 2θ+cosθ−6),由f′(θ)=6(12cos 2θ+cosθ−6)=0,解得cosθ=23(cosθ=−34<0舍去), 显然,当0≤cosθ<23,f′(θ)<0,f(θ)递减;当23<cosθ<1时,f′(θ)>0,f(θ)递增,结合cosθ在(0,π2)递减,故cosθ=23时,f(θ)最大,此时sinθ=√1−cos 2θ=√53,故f(θ)max =6×√53+36×√53×23=10√5,则△PAB 面积的最大值为10√5. 故答案为:10√5.求得圆的圆心C 和半径,作PC 所在直径EF ,交AB 于点D ,运用垂径定理和勾股定理,以及三角形的面积公式,由三角换元,结合函数的导数,求得单调区间,计算可得所求最大值.本题考查圆的方程和运用,以及圆的弦长公式和三角形的面积公式的运用,考查换元法和导数的运用:求单调性和最值,属于中档题.15.【答案】证明:(1)E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.所以EF//AB 1,因为EF ⊄平面AB 1C 1,AB 1⊂平面AB 1C 1, 所以EF//平面AB 1C 1;(2)因为B 1C ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABB 1, 所以B 1C ⊥AB ,又因为AB ⊥AC ,AC ∩B 1C =C ,AC ⊂平面AB 1C ,B 1C ⊂平面AB 1C , 所以AB ⊥平面AB 1C , 因为AB ⊂平面ABB 1, 所以平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【解析】(1)证明EF//AB 1,然后利用直线与平面平行的判断定理证明EF//平面AB 1C 1; (2)证明B 1C ⊥AB ,结合AB ⊥AC ,证明AB ⊥平面AB 1C ,然后证明平面AB 1C ⊥平面ABB 1. 本题考查直线与平面垂直的判断定理以及平面与平面垂直的判断定理的应用,直线与平面平行的判断定理的应用,是中档题.16.【答案】解:(1)因为a =3,c =√2,B =45°.,由余弦定理可得:b =√a 2+c 2−2accosB =√9+2−2×3×√2×√22=√5,由正弦定理可得csinC =bsinB ,所以sinC =cb ⋅sin45°=√2√5⋅√22=√55, 所以sinC =√55;(2)因为cos∠ADC =−45,所以sin∠ADC =√1−cos 2∠ADC =35, 在三角形ADC 中,易知C 为锐角,由(1)可得cosC =√1−sin 2C =2√55, 所以在三角形ADC 中,sin∠DAC =sin(∠ADC +∠C)=sin∠ADCcos∠C +cos∠ADCsin∠C =2√525,因为∠DAC ∈(0,π2),所以cos∠DAC =√1−sin 2∠DAC =11√525,所以tan∠DAC =sin∠DAC cos∠DAC =211.【解析】(1)由题意及余弦定理求出b 边,再由正弦定理求出sin C 的值;(2)三角形的内角和为180°,cos∠ADC =−45,可得∠ADC 为钝角,可得∠DAC 与∠ADC +∠C 互为补角,所以sin∠DAC =sin(∠ADC +∠C)展开可得sin∠DAC 及cos∠DAC ,进而求出tan∠DAC 的值.本题考查三角形的正弦定理及余弦定理的应用,及两角和的正弦公式的应用,属于中档题.17.【答案】解:(1)ℎ2=−1800b 3+6b ,点B 到OO′的距离为40米,可令b =40, 可得ℎ2=−1800×403+6×40=160, 即为|O′O|=160,由题意可设ℎ1=160, 由140a 2=160,解得a =80, 则|AB|=80+40=120米;(2)可设O′E =x ,则CO′=80−x ,由{0<x <400<80−x <80,可得0<x <40,总造价为y =32k[160−140(80−x)2]+k[160−(6x −1800x 3)] =k800(x 3−30x 2+160×800), y′=k 800(3x 2−60x)=3k 800x(x −20),由k >0,当0<x <20时,y′<0,函数y 递减; 当20<x <40时,y′>0,函数y 递增, 所以当x =20时,y 取得最小值,即总造价最低.答:(1)桥AB 长为120米;(2)O′E 为20米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.【解析】(1)由题意可令b =40,求得ℎ2,即O′O 的长,再令ℎ1=|OO′|,求得a ,可得|AB|=a +b ;(2)可设O′E =x ,则CO′=80−x ,0<x <40,求得总造价y =32k[160−140(80−x)2]+k[160−(6x −1800x 3)],化简整理,应用导数,求得单调区间,可得最小值. 本题考查函数在实际问题中的应用,考查导数的应用:求最值,考查运算能力和分析问题与解决问题的能力,属于中档题.18.【答案】解:(1)由椭圆的标准方程可知,a 2=4,b 2=3,c 2=a 2−b 2=1,所以△AF 1F 2的周长=2a +2c =6.(2)由椭圆方程得A(1,32),设P(t,0),则直线AP 方程为y =321−t(x −t),椭圆的右准线为:x =a 2c =4,所以直线AP 与右准线的交点为Q(4,32⋅4−t1−t ),OP⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(t,0)⋅(t −4,0−32⋅4−t 1−t)=t 2−4t =(t −2)2−4≥−4, 当t =2时,(OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ )min =−4.(3)若S 2=3S 1,设O 到直线AB 距离d 1,M 到直线AB 距离d 2,则12×|AB|×d 2=12×|AB|×d 1×3,即d 2=3d 1,A(1,32),F 1(−1,0),可得直线AB 方程为y =34(x +1),即3x −4y +3=0,所以d 1=35,d 2=95,由题意得,M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点,设平行于AB 的直线l 为3x −4y +m =0,与直线AB 的距离为95, 所以√9+16=95,即m =−6或12,当m =−6时,直线l 为3x −4y −6=0,即y =34(x −2),联立{y =34(x −2)x 24+y 23=1,可得(x −2)(7x +2)=0,即{x M =2y N =0或{x M =−27y M =−127, 所以M(2,0)或(−27,−127).当m =12时,直线l 为3x −4y +12=0,即y =34(x +4),联立{y =34(x +4)x 24+y 23=1,可得214x 2+18x +24=0,△=9×(36−56)<0,所以无解,综上所述,M 点坐标为(2,0)或(−27,−127).【解析】(1)由椭圆标准方程可知a ,b ,c 的值,根据椭圆的定义可得△AF 1F 2的周长=2a +2c ,代入计算即可.(2)由椭圆方程得A(1,32),设P(t,0),进而由点斜式写出直线AP 方程,再结合椭圆的右准线为:x =4,得点Q 为(4,32⋅4−t1−t ),再由向量数量积计算最小值即可.(3)在计算△OAB 与△MAB 的面积时,AB 可以最为同底,所以若S 2=3S 1,则O 到直线AB 距离d 1与M 到直线AB 距离d 2,之间的关系为d 2=3d 1,根据点到直线距离公式可得d 1=35,d 2=95,所以题意可以转化为M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点,设平行于AB 的直线l 为3x −4y +m =0,与直线AB 的距离为95,根据两平行直线距离公式可得,m =−6或12,然后在分两种情况算出M 点的坐标即可. 本题考查椭圆的定义,向量的数量积,直线与椭圆相交问题,解题过程中注意转化思想的应用,属于中档题.19.【答案】解:(1)由f(x)=g(x)得x =0,又f′(x)=2x +2,g′(x)=−2x +2,所以f′(0)=g′(0)=2, 所以,函数ℎ(x)的图象为过原点,斜率为2的直线,所以ℎ(x)=2x , 经检验:ℎ(x)=2x ,符合任意, (2)ℎ(x)−g(x)=k(x −1−lnx), 设φ(x)=x −1−lnx ,设φ′(x)=1−1x =x−1x,在(1,+∞)上,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,在(0,1)上,φ′(x)<0,φ(x)单调递减,所以φ(x)≥φ(1)=0,所以当ℎ(x)−g(x)≥0时,k≥0,令p(x)=f(x)−ℎ(x)所以p(x)=x2−x+1−(kx−k)=x2−(k+1)x+(1+k)≥0,得,≤0时,即k≤−1时,p(x)在(0,+∞)上单调递增,当x=k+12所以p(x)>p(0)=1+k≥0,k≥−1,所以k=−1,>0时,即k>−1时,当 k+12△≤0,即(k+1)2−4(k+1)≤0,解得−1<k≤3,综上,k∈[0,3].(3)因为f(x)=x4−2x2,所以f′(x)=4x3−4x=4x(x+1)(x−1),所以函数y=f(x)的图象在x=x0处的切线为:y=(4x03−4x0)(x−x0)+(x04−2x02)=(4x03−4x0)x−3x04+2x02,可见直线y=ℎ(x)为函数y=f(x)的图象在x=t(0<|t|≤√2)处的切线.由函数y=f(x)的图象可知,当f(x)≥ℎ(x)在区间D上恒成立时,|t|∈[1,√2],又由g(x)−ℎ(x)=0,得4x2−4(t3−t)x+3t4−2t2−8=0,,设方程g(x)−ℎ(x)=0的两根为x1,x2,则x1+x2=t3−t,x1x2=3t4−2t2−84所以|x1−x2|=√(x1+x2)2−4x1x2=√(t3−t)2−(3t4−2t2−8)=√t6−5t4+3t2+8,t2=λ,则λ∈[1,2],由图象可知,n−m=|x1−x2|=√λ3−5λ2+3λ+8,设φ(λ)=λ3−5λ2+3λ+8,则φ′(λ)=3λ2−10λ+3=(λ−3)(3λ−1),所以当λ∈[1,2]时,φ′(λ)<0,φ(λ)单调递减,所以φ(λ)max=φ(1)=7,故(n−m)max=|x1−x2|max=√7,即n−m≤√7.【解析】(1)由f(x)=g(x)得x =0,求导可得f′(0)=g′(0)=2,能推出函数ℎ(x)的图象为过原点,斜率为2的直线,进而可得ℎ(x)=2x ,再进行检验即可.(2)由题可知ℎ(x)−g(x)=k(x −1−lnx),设φ(x)=x −1−lnx ,求导分析单调性可得,φ(x)≥φ(1)=0,那么要使的ℎ(x)−g(x)≥0,则k ≥0;令p(x)=f(x)−ℎ(x)为二次函数,则要使得p(x)≥0,分两种情况,当x =k +1≤0时,当k +1>0时进行讨论,进而得出答案.(3)因为f(x)=x 4−2x 2,求导,分析f(x)单调性及图象得函数y =f(x)的图象在x =x 0处的切线为:y =(4x 03−4x 0)x −3x 04+2x 02,可推出直线y =ℎ(x)为函数y =f(x)的图象在x =t(0<|t|≤√2)处的切线.进而f(x)≥ℎ(x)在区间D 上恒成立;在分析g(x)−ℎ(x)=0,设4x 2−4(t 3−t)x +3t 4−2t 2−8=0,两根为x 1,x 2,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,所以n −m =|x 1−x 2|=√t 6−5t 4+3t 2+8,再求最值即可得出结论. 本题考查恒成立问题,参数的取值范围,导数的综合应用,解题过程中注意数形结合思想的应用,属于中档题.20.【答案】解:(1)k =1时,a n+1=S n+1−S n =λa n+1,由n 为任意正整数,且a 1=1,a n ≠0,可得λ=1; (2)√S n+1−√S n =√33√a n+1,则a n+1=S n+1−S n =(√S n+1−√S n )⋅(√S n+1+√S n )=√33⋅√a n+1(√S n+1+√S n ),因此√n+1+√S n =√3⋅√a n+1,即√S n+1=23√3a n+1,S n+1=43a n+1=43(S n+1−S n ), 从而S n+1=4S n ,又S 1=a 1=1,可得S n =4n−1, a n =S n −S n−1=3⋅4n−2,n ≥2, 综上可得a n ={1,n =13⋅4n−2,n ≥2,n ∈N ∗;(3)若存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列, 则S n+113−S n 13=λa n+113,则S n+1−3S n+123S n 13+3S n+113S n 23−S n =λ3a n+1=λ3(S n+1−S n ), 由a 1=1,a n ≥0,且S n >0,令p n =(S n+1S n)13>0,则(1−λ3)p n 3−3p n 2+3p n −(1−λ3)=0, λ=1时,p n =p n 2,由p n >0,可得p n =1,则S n+1=S n , 即a n+1=0,此时{a n }唯一,不存在三个不同的数列{a n },λ≠1时,令t =31−λ3,则p n 3−tp n 2+tp n −1=0,则(p n −1)[p n 2+(1−t)p n +1]=0, ①t ≤1时,p n2+(1−t)p n +1>0,则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n }; ②1<t <3时,△=(1−t)2−4<0,p n2+(1−t)p n +1=0无解, 则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n };③t =3时,(p n −1)3=0,则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n }.④t >3时,即0<λ<1时,△=(1−t)2−4>0,p n 2+(1−t)p n +1=0有两解α,β, 设α<β,α+β=t −1>2,αβ=1>0,则0<α<1<β, 则对任意n ∈N ∗,S n+1Sn=1或S n+1S n=α3或S n+1S n=β3,此时S n =1,S n ={1,n =1β3,n ≥2,S n={1,n =1,2β3,n ≥3均符合条件. 对应a n ={1,n =10,n ≥2,a n ={1,n =1β3−1,n =20,n ≥3,a n ={1,n =1β3−1,n =30,n =2,n ≥4,则存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0, 综上可得0<λ<1.【解析】(1)由“λ−1”数列可得k =1,结合数列的递推式,以及等差数列的定义,可得λ的值;(2)运用“√33−2”数列的定义,结合数列的递推式和等比数列的通项公式,可得所求通项公式;(3)若存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,则S n+113−S n 13=λa n+113,由两边立方,结合数列的递推式,以及t 的讨论,二次方程的实根分布和韦达定理,即可判断是否存在λ,并可得取值范围.本题考查数列的新定义的理解和运用,考查等差数列和等比数列的通项公式的运用,以及数列的递推式的运用,考查分类讨论思想,以及运算能力和推理论证能力,是一道难题.21.【答案】解:(1)由题意,知[a1−1b ]⋅[2−1]=[2a −1−2−b ]=[3−4], 则{2a −1=3−2−b =−4,解得a =2,b =2; (2)由(1)知,矩阵M =[21−12],设矩阵M 的逆矩阵为M −1=[mn pq ],∴M ⋅M −1=[21−12]⋅[m n p q ]=[2m +p 2n +q −m +2p −n +2q ]=[1001], ∴{2m +p =12n +q =0−m +2p =0−n +2q =1,解得m =25,n =−15,p =15,q =25, ∴M −1=[25−151525].【解析】(1)由[a 1−1b ]⋅[2−1]=[3−4],列方程组,求出a 、b 的值; (2)设矩阵M 的逆矩阵为M −1=[m n pq ],利用M ⋅M −1=[1001],列方程组求出m 、n 、p 和q 的值即可.本题考查了矩阵的变换与计算问题,也考查了运算求解能力,是中档题. 22.【答案】解:(1)∵A(ρ1,π3)在直线l :ρcosθ=2上,∴ρ1cos π3=2,解得ρ1=4. ∵点B(ρ2,π6)在圆C :ρ=4sinθ上,∴ρ2=4sin π6,解得ρ2=2.(2)由直线l 与圆C 得,方程组{ρcosθ=2ρ=4sinθ,则sin2θ=1.∵θ∈[0,2π),∴2θ=π2,∴θ=π4.∴ρ=4×sin π4=2√2. 故公共点的极坐标为(2√2,π4).【解析】(1)直接根据点A 在直线l 上,列方程求出ρ1的值,点B 在圆C 上,列方程求出ρ2的值;(2)联立直线l 与圆C 的方程,然后求出其公共点的极坐标即可.本题考查的知识要点:极坐标与极坐标方程的关系和根据简单曲线极坐标方程求交点坐标,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于基础题型.23.【答案】解:2|x +1|+|x|={3x +2,x >0x +2,−1≤x ≤0−3x −2,x <−1.∵2|x +1|+|x|<4,∴{3x +2<4x >0或{x +2<4−1≤x ≤0或{−3x −2<4x <−1,∴0<x <23或−1⩽x ⩽0或−2<x <−1,∴−2<x <23,∴不等式的解集为{x|−2<x <23}.【解析】先将2|x +1|+|x|写为分段函数的形式,然后根据2|x +1|+|x|<4,利用零点分段法解不等式即可.本题考查了绝对值不等式的解法,考查了分类讨论思想,属基础题. 24.【答案】解:(1)如图,连接OC ,∵CB =CD ,O 为BD 的中点,∴CO ⊥BD .以O 为坐标原点,分别以OB ,OC ,OA 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系. ∵BD =2,∴OB =OD =1,则OC =√BC 2−OB 2=√5−1=2.∴B(1,0,0),A(0,0,2),C(0,2,0),D(−1,0,0), ∵E 是AC 的中点,∴E(0,1,1),∴AB⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,−2),DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1). 设直线AB 与DE 所成角为α,则cosα=|AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√1+4⋅√1+1+1=√1515, 即直线AB 与DE 所成角的余弦值为√1515; (2)∵BF =14BC ,∴BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =14BC ⃗⃗⃗⃗⃗ , 设F(x,y ,z),则(x −1,y ,z)=(−14,12,0),∴F(34,12,0).∴DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(74,12,0),DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,0). 设平面DEF 的一个法向量为m⃗⃗⃗ =(x 1,y 1,z 1), 由{m ⃗⃗⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 1+y 1+z 1=0m ⃗⃗⃗ ⋅DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =74x 1+12y 1=0,取x 1=−2,得m ⃗⃗⃗ =(−2,7,−5); 设平面DEC 的一个法向量为n⃗ =(x 2,y 2,z 2),由{n ⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 2+y 2+z 2=0n ⃗ ⋅DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =x 2+2y 2=0,取x 2=−2,得n ⃗ =(−2,1,1). ∴|cosθ|=|m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||m ⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=√4+49+25⋅√4+1+1=√1313. ∴sinθ=√1−cos 2θ=√1−113=2√3913. 【解析】(1)由题意画出图形,连接OC ,由已知可得CO ⊥BD ,以O 为坐标原点,分别以OB ,OC ,OA 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,得到AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,−2),DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),设直线AB 与DE 所成角为α,由两向量所成角的余弦值,可得直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)由BF =14BC ,得BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =14BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,设F(x,y ,z),由向量等式求得F(34,12,0),进一步求出平面DEF 的一个法向量与平面DEC 的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值求得cosθ,再由同角三角函数基本关系式求解sinθ.本题考查利用空间向量求空间角,考查空间想象能力与逻辑思维能力和运算求解能力,是中档题.25.【答案】解:(1)由题意可知:p 1=13,q 1=23,则p 2=13p 1+23×13q 1=727; q 2=23p 1+(23×23+13×13)q 1=1627. (2)由题意可知:p n+1=13p n +23×13q n =13p n +29q n ,q n+1=23p n +(23×23+13×13)q n +23(1−p n −q n )=−19q n +23, 两式相加可得2p n+1+q n+1=23p n +13q n +23=13(2p n +q n )+23,则:2p n +q n =13(2p n−1+q n−1)+23,所以,2p n +q n −1=13(2p n−1+q n−1−1),因为2p 1+q 1−1=13,数列{2p n +q n −1}是首项为13,公比为13的等比数列,所以2p n +q n −1=(13)n ,即2p n +q n =(13)n +1,所以E(X n )=2p n +q n +0×(1−p n −q n )=(13)n +1.【解析】(1)利用已知条件求出p 1=13,q 1=23,推出p 2;q 2即可.(2)推出p n+1=13p n +29q n ,q n+1=−19q n +23,得到2p n+1+q n+1=13(2p n +q n )+23,推出2p n +q n −1=13(2p n−1+q n−1−1),说明数列{2p n +q n −1}是首项为13,公比为13的等比数列,然后求解的通项公式以及期望即可.本题考查数列与概率相结合,期望的求法,数列的递推关系式以及通项公式的求法,考查转化首项以及计算能力,是难题.。

高考数学试卷(含答案解析)

高考数学试卷(含答案解析)

江苏省高考数学试卷一.填空题1.(5分)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A∩B={1}, 则实数a的值为.2.(5分)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z的模是.3.(5分)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取件.4.(5分)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y的值是.5.(5分)若tan(α﹣)=.则tanα=.6.(5分)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.7.(5分)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.8.(5分)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.9.(5分)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=.10.(5分)某公司一年购买某种货物600吨, 每次购买x吨, 运费为6万元/次, 一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小, 则x的值是.11.(5分)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f (a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是.12.(5分)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n ∈R), 则m+n=.13.(5分)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是.14.(5分)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f (x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是.二.解答题15.(14分)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD上, 且EF⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.16.(14分)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.17.(14分)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为, 两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.18.(16分)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l 没入水中部分的长度;(2)将l 放在容器Ⅱ中, l 的一端置于点E 处, 另一端置于侧棱GG 1上, 求l 没入水中部分的长度.19.(16分)对于给定的正整数k, 若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立, 则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”, 又是“P (3)数列”, 证明:{a n }是等差数列.20.(16分)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值, 且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b关于a的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a的取值范围.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.[选修4-2:矩阵与变换]22.已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.[选修4-5:不等式选讲]24.已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd≤8.【必做题】25.如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.26.已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一.填空题1.(5分)(2020•江苏)已知集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.若A∩B={1}, 则实数a的值为1.【分析】利用交集定义直接求解.【解答】解:∵集合A={1, 2}, B={a, a2+3}.A∩B={1},∴a=1或a2+3=1,解得a=1.故答案为:1.【点评】本题考查实数值的求法, 是基础题, 解题时要认真审题, 注意交集定义及性质的合理运用.2.(5分)(2020•江苏)已知复数z=(1+i)(1+2i), 其中i是虚数单位, 则z 的模是.【分析】利用复数的运算法则、模的计算公式即可得出.【解答】解:复数z=(1+i)(1+2i)=1﹣2+3i=﹣1+3i,∴|z|==.故答案为:.【点评】本题考查了复数的运算法则、模的计算公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.3.(5分)(2020•江苏)某工厂生产甲、乙、丙、丁四种不同型号的产品, 产量分别为200, 400, 300, 100件.为检验产品的质量, 现用分层抽样的方法从以上所有的产品中抽取60件进行检验, 则应从丙种型号的产品中抽取18件.【分析】由题意先求出抽样比例即为, 再由此比例计算出应从丙种型号的产品中抽取的数目.【解答】解:产品总数为200+400+300+100=1000件, 而抽取60辆进行检验, 抽样比例为=,则应从丙种型号的产品中抽取300×=18件,故答案为:18【点评】本题的考点是分层抽样.分层抽样即要抽样时保证样本的结构和总体的结构保持一致, 按照一定的比例, 即样本容量和总体容量的比值, 在各层中进行抽取.4.(5分)(2020•江苏)如图是一个算法流程图:若输入x的值为, 则输出y 的值是﹣2.【分析】直接模拟程序即得结论.【解答】解:初始值x=, 不满足x≥1,所以y=2+log2=2﹣=﹣2,故答案为:﹣2.【点评】本题考查程序框图, 模拟程序是解决此类问题的常用方法, 注意解题方法的积累, 属于基础题.5.(5分)(2020•江苏)若tan(α﹣)=.则tanα=.【分析】直接根据两角差的正切公式计算即可【解答】解:∵tan(α﹣)===∴6tanα﹣6=tanα+1,解得tanα=,故答案为:.【点评】本题考查了两角差的正切公式, 属于基础题6.(5分)(2020•江苏)如图, 在圆柱O1O2内有一个球O, 该球与圆柱的上、下底面及母线均相切, 记圆柱O1O2的体积为V1, 球O的体积为V2, 则的值是.【分析】设出球的半径, 求出圆柱的体积以及球的体积即可得到结果.【解答】解:设球的半径为R, 则球的体积为:R3,圆柱的体积为:πR2•2R=2πR3.则==.故答案为:.【点评】本题考查球的体积以及圆柱的体积的求法, 考查空间想象能力以及计算能力.7.(5分)(2020•江苏)记函数f(x)=定义域为D.在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率是.【分析】求出函数的定义域, 结合几何概型的概率公式进行计算即可.【解答】解:由6+x﹣x2≥0得x2﹣x﹣6≤0, 得﹣2≤x≤3,则D=[﹣2, 3],则在区间[﹣4, 5]上随机取一个数x, 则x∈D的概率P==,故答案为:【点评】本题主要考查几何概型的概率公式的计算, 结合函数的定义域求出D, 以及利用几何概型的概率公式是解决本题的关键.8.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 双曲线﹣y2=1的右准线与它的两条渐近线分别交于点P, Q, 其焦点是F1, F2, 则四边形F1PF2Q的面积是.【分析】求出双曲线的准线方程和渐近线方程, 得到P, Q坐标, 求出焦点坐标, 然后求解四边形的面积.【解答】解:双曲线﹣y2=1的右准线:x=, 双曲线渐近线方程为:y=x, 所以P(, ), Q(, ﹣), F1(﹣2, 0).F2(2, 0).则四边形F1PF2Q的面积是:=2.故答案为:2.【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用, 考查计算能力.9.(5分)(2020•江苏)等比数列{a n}的各项均为实数, 其前n项为S n, 已知S3=, S6=, 则a8=32.【分析】设等比数列{a n}的公比为q≠1, S3=, S6=, 可得=,=, 联立解出即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q≠1,∵S3=, S6=, ∴=, =,解得a1=, q=2.则a8==32.故答案为:32.【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.10.(5分)(2020•江苏)某公司一年购买某种货物600吨, 每次购买x吨, 运费为6万元/次, 一年的总存储费用为4x万元.要使一年的总运费与总存储费用之和最小, 则x的值是30.【分析】由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x, 利用基本不等式的性质即可得出.【解答】解:由题意可得:一年的总运费与总存储费用之和=+4x≥4×2×=240(万元).当且仅当x=30时取等号.故答案为:30.【点评】本题考查了基本不等式的性质及其应用, 考查了推理能力与计算能力, 属于基础题.11.(5分)(2020•江苏)已知函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣, 其中e是自然对数的底数.若f(a﹣1)+f(2a2)≤0.则实数a的取值范围是[﹣1, ] .【分析】求出f(x)的导数, 由基本不等式和二次函数的性质, 可得f(x)在R上递增;再由奇偶性的定义, 可得f(x)为奇函数, 原不等式即为2a2≤1﹣a, 运用二次不等式的解法即可得到所求范围.【解答】解:函数f(x)=x3﹣2x+e x﹣的导数为:f′(x)=3x2﹣2+e x+≥﹣2+2=0,可得f(x)在R上递增;又f(﹣x)+f(x)=(﹣x)3+2x+e﹣x﹣e x+x3﹣2x+e x﹣=0,可得f(x)为奇函数,则f(a﹣1)+f(2a2)≤0,即有f(2a2)≤﹣f(a﹣1)=f(1﹣a),即有2a2≤1﹣a,解得﹣1≤a≤,故答案为:[﹣1, ].【点评】本题考查函数的单调性和奇偶性的判断和应用, 注意运用导数和定义法, 考查转化思想的运用和二次不等式的解法, 考查运算能力, 属于中档题.12.(5分)(2020•江苏)如图, 在同一个平面内, 向量, , 的模分别为1, 1, , 与的夹角为α, 且tanα=7, 与的夹角为45°.若=m+n(m, n∈R), 则m+n=3.【分析】如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.可得cosα=, sinα=.C.可得cos(α+45°)=.sin (α+45°)=.B.利用=m+n(m, n∈R), 即可得出.【解答】解:如图所示, 建立直角坐标系.A(1, 0).由与的夹角为α, 且tanα=7.∴cosα=, sinα=.∴C.cos(α+45°)=(cosα﹣sinα)=.sin(α+45°)=(sinα+cosα)=.∴B.∵=m+n(m, n∈R),∴=m﹣n, =0+n,解得n=, m=.则m+n=3.故答案为:3.【点评】本题考查了向量坐标运算性质、和差公式, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.13.(5分)(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, A(﹣12, 0), B(0, 6), 点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20, 则点P的横坐标的取值范围是[﹣5, 1] .【分析】根据题意, 设P(x0, y0), 由数量积的坐标计算公式化简变形可得2x0+y0+5≤0, 分析可得其表示表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域, 联立直线与圆的方程可得交点的横坐标, 结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意, 设P(x0, y0), 则有x02+y02=50,=(﹣12﹣x0, ﹣y0)•(﹣x0, 6﹣y0)=(12+x0)x0﹣y0(6﹣y0)=12x0+6y+x02+y02≤20,化为:12x0﹣6y0+30≤0,即2x0﹣y0+5≤0, 表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域,联立, 解可得x0=﹣5或x0=1,结合图形分析可得:点P的横坐标x0的取值范围是[﹣5, 1],故答案为:[﹣5, 1].【点评】本题考查数量积的运算以及直线与圆的位置关系, 关键是利用数量积化简变形得到关于x0、y0的关系式.14.(5分)(2020•江苏)设f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f(x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 则方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8.【分析】由已知中f(x)是定义在R上且周期为1的函数, 在区间[0, 1)上, f (x)=, 其中集合D={x|x=, n∈N*}, 分析f(x)的图象与y=lgx 图象交点的个数, 进而可得答案.【解答】解:∵在区间[0, 1)上, f(x)=,第一段函数上的点的横纵坐标均为有理数,又f(x)是定义在R上且周期为1的函数,∴在区间[1, 2)上, f(x)=, 此时f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;同理:区间[2, 3)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[3, 4)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[4, 5)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[5, 6)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[6, 7)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[7, 8)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;区间[8, 9)上, f(x)的图象与y=lgx有且只有一个交点;在区间[9, +∞)上, f(x)的图象与y=lgx无交点;故f(x)的图象与y=lgx有8个交点;即方程f(x)﹣lgx=0的解的个数是8,故答案为:8【点评】本题考查的知识点是根的存在性及根的个数判断, 函数的图象和性质, 转化思想, 难度中档.二.解答题15.(14分)(2020•江苏)如图, 在三棱锥A﹣BCD中, AB⊥AD, BC⊥BD, 平面ABD⊥平面BCD, 点E、F(E与A、D不重合)分别在棱AD, BD上, 且EF ⊥AD.求证:(1)EF∥平面ABC;(2)AD⊥AC.【分析】(1)利用AB∥EF及线面平行判定定理可得结论;(2)通过取线段CD上点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC, 利用线面垂直的性质定理可知FG⊥AD, 结合线面垂直的判定定理可知AD⊥平面EFG, 从而可得结论.【解答】证明:(1)因为AB⊥AD, EF⊥AD, 且A、B、E、F四点共面,所以AB∥EF,又因为EF⊊平面ABC, AB⊆平面ABC,所以由线面平行判定定理可知:EF∥平面ABC;(2)在线段CD上取点G, 连结FG、EG使得FG∥BC, 则EG∥AC,因为BC⊥BD, 所以FG∥BC,又因为平面ABD⊥平面BCD,所以FG⊥平面ABD, 所以FG⊥AD,又因为AD⊥EF, 且EF∩FG=F,所以AD⊥平面EFG, 所以AD⊥EG,故AD⊥AC.【点评】本题考查线面平行及线线垂直的判定, 考查空间想象能力, 考查转化思想, 涉及线面平行判定定理, 线面垂直的性质及判定定理, 注意解题方法的积累, 属于中档题.16.(14分)(2020•江苏)已知向量=(cosx, sinx), =(3, ﹣), x∈[0, π].(1)若∥, 求x的值;(2)记f(x)=, 求f(x)的最大值和最小值以及对应的x的值.【分析】(1)根据向量的平行即可得到tanx=﹣, 问题得以解决,(2)根据向量的数量积和两角和余弦公式和余弦函数的性质即可求出【解答】解:(1)∵=(cosx, sinx), =(3, ﹣), ∥,∴﹣cosx=3sinx,∴tanx=﹣,∵x∈[0, π],∴x=,(2)f(x)==3cosx﹣sinx=2(cosx﹣sinx)=2cos(x+),∵x∈[0, π],∴x+∈[, ],∴﹣1≤cos(x+)≤,当x=0时, f(x)有最大值, 最大值3,当x=时, f(x)有最小值, 最大值﹣2.【点评】本题考查了向量的平行和向量的数量积以及三角函数的化简和三角函数的性质, 属于基础题17.(14分)(2020•江苏)如图, 在平面直角坐标系xOy中, 椭圆E:=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1, F2, 离心率为, 两准线之间的距离为8.点P在椭圆E上, 且位于第一象限, 过点F1作直线PF1的垂线l1, 过点F2作直线PF2的垂线l2.(1)求椭圆E的标准方程;(2)若直线l1, l2的交点Q在椭圆E上, 求点P的坐标.【分析】(1)由椭圆的离心率公式求得a=2c, 由椭圆的准线方程x=±, 则2×=8, 即可求得a和c的值, 则b2=a2﹣c2=3, 即可求得椭圆方程;(2)设P点坐标, 分别求得直线PF2的斜率及直线PF1的斜率, 则即可求得l2及l1的斜率及方程, 联立求得Q点坐标, 由Q在椭圆方程, 求得y02=x02﹣1, 联立即可求得P点坐标;方法二:设P(m, n), 当m≠1时, =, =, 求得直线l1及l1的方程, 联立求得Q点坐标, 根据对称性可得=±n2, 联立椭圆方程, 即可求得P点坐标.【解答】解:(1)由题意可知:椭圆的离心率e==, 则a=2c, ①椭圆的准线方程x=±, 由2×=8, ②由①②解得:a=2, c=1,则b2=a2﹣c2=3,∴椭圆的标准方程:;(2)方法一:设P(x0, y0), 则直线PF2的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x﹣1),直线PF1的斜率=,则直线l2的斜率k2=﹣, 直线l2的方程y=﹣(x+1),联立, 解得:, 则Q(﹣x0, ),由P, Q在椭圆上, P, Q的横坐标互为相反数, 纵坐标应相等, 则y0=, ∴y02=x02﹣1,则, 解得:, 则,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).方法二:设P(m, n), 由P在第一象限, 则m>0, n>0,当m=1时, 不存在, 解得:Q与F1重合, 不满足题意,当m≠1时, =, =,由l1⊥PF1, l2⊥PF2, 则=﹣, =﹣,直线l1的方程y=﹣(x+1), ①直线l2的方程y=﹣(x﹣1), ②联立解得:x=﹣m, 则Q(﹣m, ),由Q在椭圆方程, 由对称性可得:=±n2,即m2﹣n2=1, 或m2+n2=1,由P(m, n), 在椭圆方程, , 解得:, 或,无解,又P在第一象限, 所以P的坐标为:P(, ).【点评】本题考查椭圆的标准方程, 直线与椭圆的位置关系, 考查直线的斜率公式, 考查数形结合思想, 考查计算能力, 属于中档题.18.(16分)(2020•江苏)如图, 水平放置的正四棱柱形玻璃容器Ⅰ和正四棱台形玻璃容器Ⅱ的高均为32cm, 容器Ⅰ的底面对角线AC的长为10cm, 容器Ⅱ的两底面对角线EG, E1G1的长分别为14cm和62cm.分别在容器Ⅰ和容器Ⅱ中注入水, 水深均为12cm.现有一根玻璃棒l, 其长度为40cm.(容器厚度、玻璃棒粗细均忽略不计)(1)将l放在容器Ⅰ中, l的一端置于点A处, 另一端置于侧棱CC1上, 求l 没入水中部分的长度;(2)将l放在容器Ⅱ中, l的一端置于点E处, 另一端置于侧棱GG1上, 求l 没入水中部分的长度.【分析】(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过N作NP∥MC, 交AC于点P, 推导出CC1⊥平面ABCD, CC1⊥AC, NP⊥AC, 求出MC=30cm, 推导出△ANP∽△AMC, 由此能出玻璃棒l没入水中部分的长度.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N, 过点N作NP⊥EG, 交EG于点P, 过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q, 推导出EE1G1G为等腰梯形, 求出E1Q=24cm, E1E=40cm, 由正弦定理求出sin∠GEM=, 由此能求出玻璃棒l没入水中部分的长度.【解答】解:(1)设玻璃棒在CC1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N,在平面ACM中, 过N作NP∥MC, 交AC于点P,∵ABCD﹣A1B1C1D1为正四棱柱, ∴CC1⊥平面ABCD,又∵AC⊂平面ABCD, ∴CC1⊥AC, ∴NP⊥AC,∴NP=12cm, 且AM2=AC2+MC2, 解得MC=30cm,∵NP∥MC, ∴△ANP∽△AMC,∴=, , 得AN=16cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为16cm.(2)设玻璃棒在GG1上的点为M, 玻璃棒与水面的交点为N,在平面E1EGG1中, 过点N作NP⊥EG, 交EG于点P,过点E作EQ⊥E1G1, 交E1G1于点Q,∵EFGH﹣E1F1G1H1为正四棱台, ∴EE1=GG1, EG∥E1G1,EG≠E1G1,∴EE1G1G为等腰梯形, 画出平面E1EGG1的平面图,∵E1G1=62cm, EG=14cm, EQ=32cm, NP=12cm,∴E1Q=24cm,由勾股定理得:E1E=40cm,∴sin∠EE1G1=, sin∠EGM=sin∠EE1G1=, cos,根据正弦定理得:=, ∴sin, cos,∴sin∠GEM=sin(∠EGM+∠EMG)=sin∠EGMcos∠EMG+cos∠EGMsin∠EMG=, ∴EN===20cm.∴玻璃棒l没入水中部分的长度为20cm.【点评】本题考查玻璃棒l 没入水中部分的长度的求法, 考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.19.(16分)(2020•江苏)对于给定的正整数k, 若数列{a n }满足:a n ﹣k +a n ﹣k +1+…+a n ﹣1+a n +1+…+a n +k ﹣1+a n +k =2ka n 对任意正整数n (n >k )总成立, 则称数列{a n }是“P (k )数列”.(1)证明:等差数列{a n }是“P (3)数列”;(2)若数列{a n }既是“P (2)数列”, 又是“P (3)数列”, 证明:{a n }是等差数列.【分析】(1)由题意可知根据等差数列的性质, a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=(a n ﹣3+a n +3)+(a n ﹣2+a n +2)+(a n ﹣1+a n +1)═2×3a n , 根据“P (k )数列”的定义, 可得数列{a n }是“P (3)数列”;(2)由“P (k )数列”的定义, 则a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2=4a n , a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3=6a n , 变形整理即可求得2a n =a n ﹣1+a n +1, 即可证明数列{a n }是等差数列.【解答】解:(1)证明:设等差数列{a n }首项为a 1, 公差为d, 则a n =a 1+(n ﹣1)d,则a n ﹣3+a n ﹣2+a n ﹣1+a n +1+a n +2+a n +3,=(a n﹣3+a n+3)+(a n﹣2+a n+2)+(a n﹣1+a n+1),=2a n+2a n+2a n,=2×3a n,∴等差数列{a n}是“P(3)数列”;(2)证明:由数列{a n}是“P(2)数列”则a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2=4a n, ①数列{a n}是“P(3)数列”a n﹣3+a n﹣2+a n﹣1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n, ②+a n﹣2+a n+a n+1=4a n﹣1, ③由①可知:a n﹣3a n﹣1+a n+a n+2+a n+3=4a n+1, ④由②﹣(③+④):﹣2a n=6a n﹣4a n﹣1﹣4a n+1,整理得:2a n=a n﹣1+a n+1,∴数列{a n}是等差数列.【点评】本题考查等差数列的性质, 考查数列的新定义的性质, 考查数列的运算, 考查转化思想, 属于中档题.20.(16分)(2020•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值, 且导函数f′(x)的极值点是f(x)的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b关于a的函数关系式, 并写出定义域;(2)证明:b2>3a;(3)若f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣, 求a的取值范围.【分析】(1)通过对f(x)=x3+ax2+bx+1求导可知g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, 进而再求导可知g′(x)=6x+2a, 通过令g′(x)=0进而可知f′(x)的极小值点为x=﹣, 从而f(﹣)=0, 整理可知b=+(a>0), 结合f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值可知f′(x)=0有两个不等的实根, 进而可知a>3.(2)通过(1)构造函数h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27), 结合a>3可知h(a)>0, 从而可得结论;(3)通过(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣, 利用韦达定理及完全平方关系可知y=f(x)的两个极值之和为﹣+2, 进而问题转化为解不等式b﹣+﹣+2=﹣≥﹣, 因式分解即得结论.【解答】(1)解:因为f(x)=x3+ax2+bx+1,所以g(x)=f′(x)=3x2+2ax+b, g′(x)=6x+2a,令g′(x)=0, 解得x=﹣.由于当x>﹣时g′(x)>0, g(x)=f′(x)单调递增;当x<﹣时g′(x)<0, g(x)=f′(x)单调递减;所以f′(x)的极小值点为x=﹣,由于导函数f′(x)的极值点是原函数f(x)的零点,所以f(﹣)=0, 即﹣+﹣+1=0,所以b=+(a>0).因为f(x)=x3+ax2+bx+1(a>0, b∈R)有极值,所以f′(x)=3x2+2ax+b=0有两个不等的实根,所以4a2﹣12b>0, 即a2﹣+>0, 解得a>3,所以b=+(a>3).(2)证明:由(1)可知h(a)=b2﹣3a=﹣+=(4a3﹣27)(a3﹣27),由于a>3, 所以h(a)>0, 即b2>3a;(3)解:由(1)可知f′(x)的极小值为f′(﹣)=b﹣,设x1, x2是y=f(x)的两个极值点, 则x1+x2=, x1x2=,所以f(x1)+f(x2)=++a(+)+b(x1+x2)+2=(x1+x2)[(x1+x2)2﹣3x1x2]+a[(x1+x2)2﹣2x1x2]+b(x1+x2)+2=﹣+2,又因为f(x), f′(x)这两个函数的所有极值之和不小于﹣,所以b﹣+﹣+2=﹣≥﹣,因为a>3, 所以2a3﹣63a﹣54≤0,所以2a(a2﹣36)+9(a﹣6)≤0,所以(a﹣6)(2a2+12a+9)≤0,由于a>3时2a2+12a+9>0,所以a﹣6≤0, 解得a≤6,所以a的取值范围是(3, 6].【点评】本题考查利用导数研究函数的单调性、极值, 考查运算求解能力, 考查转化思想, 注意解题方法的积累, 属于难题.二.非选择题, 附加题(21-24选做题)【选修4-1:几何证明选讲】(本小题满分0分)21.(2020•江苏)如图, AB为半圆O的直径, 直线PC切半圆O于点C, AP ⊥PC, P为垂足.求证:(1)∠PAC=∠CAB;(2)AC2 =AP•AB.【分析】(1)利用弦切角定理可得:∠ACP=∠ABC.利用圆的性质可得∠ACB=90°.再利用三角形内角和定理即可证明.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB, 即可证明.【解答】证明:(1)∵直线PC切半圆O于点C, ∴∠ACP=∠ABC.∵AB为半圆O的直径, ∴∠ACB=90°.∵AP⊥PC, ∴∠APC=90°.∴∠PAC=90°﹣∠ACP, ∠CAB=90°﹣∠ABC,∴∠PAC=∠CAB.(2)由(1)可得:△APC∽△ACB,∴=.∴AC2 =AP•AB.【点评】本题考查了弦切角定理、圆的性质、三角形内角和定理、三角形相似的判定与性质定理, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.[选修4-2:矩阵与变换]22.(2020•江苏)已知矩阵A=, B=.(1)求AB;(2)若曲线C1:=1在矩阵AB对应的变换作用下得到另一曲线C2, 求C2的方程.【分析】(1)按矩阵乘法规律计算;(2)求出变换前后的坐标变换规律, 代入曲线C1的方程化简即可.【解答】解:(1)AB==,(2)设点P(x, y)为曲线C1的任意一点,点P在矩阵AB的变换下得到点P′(x0, y0),则=, 即x0=2y, y0=x,∴x=y0, y=,∴, 即x02+y02=8,∴曲线C2的方程为x2+y2=8.【点评】本题考查了矩阵乘法与矩阵变换, 属于中档题.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.(2020•江苏)在平面直角坐标系xOy中, 已知直线l的参数方程为(t为参数), 曲线C的参数方程为(s为参数).设P为曲线C上的动点, 求点P到直线l的距离的最小值.【分析】求出直线l的直角坐标方程, 代入距离公式化简得出距离d关于参数s 的函数, 从而得出最短距离.【解答】解:直线l的直角坐标方程为x﹣2y+8=0,∴P到直线l的距离d==,∴当s=时, d取得最小值=.【点评】本题考查了参数方程的应用, 属于基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.(2020•江苏)已知a, b, c, d为实数, 且a2+b2=4, c2+d2=16, 证明ac+bd ≤8.【分析】a2+b2=4, c2+d2=16, 令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.代入ac+bd化简, 利用三角函数的单调性即可证明.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2), 即可得出.【解答】证明:∵a2+b2=4, c2+d2=16,令a=2cosα, b=2sinα, c=4cosβ, d=4sinβ.∴ac+bd=8(cosαcosβ+sinαsinβ)=8cos(α﹣β)≤8.当且仅当cos(α﹣β)=1时取等号.因此ac+bd≤8.另解:由柯西不等式可得:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2)=4×16=64, 当且仅当时取等号.∴﹣8≤ac+bd≤8.【点评】本题考查了对和差公式、三角函数的单调性、不等式的性质, 考查了推理能力与计算能力, 属于中档题.【必做题】26.(2020•江苏)已知一个口袋有m个白球, n个黑球(m, n∈N*, n≥2), 这些球除颜色外全部相同.现将口袋中的球随机的逐个取出, 并放入如图所示的编号为1, 2, 3, …, m+n的抽屉内, 其中第k次取出的球放入编号为k的抽屉(k=1, 2, 3, …, m+n).123…m+n(1)试求编号为2的抽屉内放的是黑球的概率p;(2)随机变量x表示最后一个取出的黑球所在抽屉编号的倒数, E(X)是X的数学期望, 证明E(X)<.【分析】(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球, 则p=p(A2)=P(A2|A1)P(A1)+P(A2|)P(), 由此能求出编号为2的抽屉内放的是黑球的概率.(2)X的所有可能取值为, …, , P(x=)=, k=n, n+1, n+2, …, n+m, 从而E(X)=()=, 由此能证明E (X)<.【解答】解:(1)设事件A i表示编号为i的抽屉里放的是黑球,则p=p(A2)=P(A2|A1)P(A1)+P(A2|)P()===.证明:(2)∵X的所有可能取值为, …, ,P(x=)=, k=n, n+1, n+2, …, n+m,∴E(X)=()==<==•()==,∴E(X)<.【点评】本题考查概率的求法, 考查离散型随机变量的分布列、数学期望等基础知识, 考查推理论证能力、运算求解能力、空间想象能力, 考查数形结合思想、化归与转化思想, 是中档题.25.(2020•江苏)如图, 在平行六面体ABCD﹣A1B1C1D1中, AA1⊥平面ABCD, 且AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°.(1)求异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求二面角B﹣A1D﹣A的正弦值.【分析】在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD, 由AA1⊥平面ABCD, 可得AA1⊥Ax, AA1⊥AD, 以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.结合已知求出A, B, C, D, A1, C1的坐标, 进一步求出, , , 的坐标.(1)直接利用两法向量所成角的余弦值可得异面直线A1B与AC1所成角的余弦值;(2)求出平面BA1D与平面A1AD的一个法向量, 再由两法向量所成角的余弦值求得二面角B﹣A1D﹣A的余弦值, 进一步得到正弦值.【解答】解:在平面ABCD内, 过A作Ax⊥AD,∵AA1⊥平面ABCD, AD、Ax⊂平面ABCD,∴AA1⊥Ax, AA1⊥AD,以A为坐标原点, 分别以Ax、AD、AA1所在直线为x、y、z轴建立空间直角坐标系.∵AB=AD=2, AA1=, ∠BAD=120°,∴A(0, 0, 0), B(), C(, 1, 0),D(0, 2, 0),A1(0, 0, ), C1().=(), =(), , .(1)∵cos<>==.∴异面直线A1B与AC1所成角的余弦值为;(2)设平面BA1D的一个法向量为,由, 得, 取x=, 得;取平面A1AD的一个法向量为.∴cos<>==.∴二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为, 则二面角B﹣A1D﹣A的正弦值为.【点评】本题考查异面直线所成的角与二面角, 训练了利用空间向量求空间角, 是中档题.。

2020年江苏省高考数学试卷(理科)-解析版

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2020年江苏省高考数学试卷(理科)一、填空题(本大题共14小题,共70.0分)1.已知集合A={−1,0,1,2},B={0,2,3},则A∩B=______.2.已知i是虚数单位,则复数z=(1+i)(2−i)的实部是______.3.已知一组数据4,2a,3−a,5,6的平均数为4,则a的值是______.4.将一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,观察向上的点数,则点数和为5的概率是______.5.如图是一个算法流程图,若输出y的值为−2,则输入x的值是______.6.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x2a2−y25=1(a>0)的一条渐近线方程为y=√52x,则该双曲线的离心率是______.7.已知y=f(x)是奇函数,当x≥0时,f(x)=x23,则f(−8)的值是______.8.已知sin2(π4+α)=23,则sin2α的值是______.9.如图,六角螺帽毛坯是由一个正六棱柱挖去一个圆柱所构成的.已知螺帽的底面正六边形边长为2cm,高为2cm,内孔半径为0.5cm,则此六角螺帽毛坯的体积是______cm3.10.将函数y=3sin(2x+π4)的图象向右平移π6个单位长度,则平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是______.11.设{a n}是公差为d的等差数列,{b n}是公比为q的等比数列.已知数列{a n+b n}的前n项和S n=n2−n+2n−1(n∈N∗),则d+q的值是______.12.已知5x2y2+y4=1(x,y∈R),则x2+y2的最小值是______.13. 在△ABC 中,AB =4,AC =3,∠BAC =90°,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9.若PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ (m 为常数),则CD 的长度是______.14. 在平面直角坐标系xOy 中,已知P(√32,0),A 、B 是圆C :x 2+(y −12)2=36上的两个动点,满足PA =PB ,则△PAB 面积的最大值是______. 二、解答题(本大题共11小题,共140.0分)15. 在三棱柱ABC −A 1B 1C 1中,AB ⊥AC ,B 1C ⊥平面ABC ,E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点.(1)求证:EF//平面AB 1C 1;(2)求证:平面AB 1C ⊥平面ABB 1.16. 在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c.已知a =3,c =√2,B =45°.(1)求sin C 的值;(2)在边BC 上取一点D ,使得cos∠ADC =−45,求tan∠DAC 的值.17. 某地准备在山谷中建一座桥梁,桥址位置的竖直截面图如图所示:谷底O 在水平线MN 上,桥AB 与MN 平行,OO′为铅垂线(O′在AB 上).经测量,左侧曲线AO 上任一点D 到MN 的距离ℎ1(米)与D 到OO′的距离a(米)之间满足关系式ℎ1=140a 2;右侧曲线BO 上任一点F 到MN 的距离ℎ2(米)与F 到OO′的距离b(米)之间满足关系式ℎ2=−1800b 3+6b.已知点B 到OO′的距离为40米.(1)求桥AB 的长度;(2)计划在谷底两侧建造平行于OO′的桥墩CD 和EF ,且CE 为80米,其中C ,E 在AB 上(不包括端点).桥墩EF 每米造价k(万元),桥墩CD 每米造价32k(万元)(k >0),问O′E 为多少米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低?18. 在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆E :x 24+y 23=1的左、右焦点分别为F 1、F 2,点A 在椭圆E 上且在第一象限内,AF 2⊥F 1F 2,直线AF 1与椭圆E 相交于另一点B .(1)求△AF 1F 2的周长;(2)在x 轴上任取一点P ,直线AP 与椭圆E 的右准线相交于点Q ,求OP⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ 的最小值;(3)设点M 在椭圆E 上,记△OAB 与△MAB 的面积分别为S 1,S 2,若S 2=3S 1,求点M 的坐标.19. 已知关于x 的函数y =f(x),y =g(x)与ℎ(x)=kx +b(k,b ∈R)在区间D 上恒有f(x)≥ℎ(x)≥g(x).(1)若f(x)=x 2+2x ,g(x)=−x 2+2x ,D =(−∞,+∞),求ℎ(x)的表达式; (2)若f(x)=x 2−x +1,g(x)=klnx ,ℎ(x)=kx −k ,D =(0,+∞),求k 的取值范围;(3)若f(x)=x 4−2x 2,g(x)=4x 2−8,ℎ(x)=4(t 3−t)x −3t 4+2t 2(0<|t|≤√2),D =[m,n]⊂[−√2,√2],求证:n −m ≤√7.20. 已知数列{a n }(n ∈N ∗)的首项a 1=1,前n 项和为S n .设λ和k 为常数,若对一切正整数n ,均有S n+11k −S n 1k =λa n+11k 成立,则称此数列为“λ−k ”数列.(1)若等差数列{a n }是“λ−1”数列,求λ的值;(2)若数列{a n }是“√33−2”数列,且a n >0,求数列{a n }的通项公式;(3)对于给定的λ,是否存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0?若存在,求出λ的取值范围;若不存在,说明理由.21. 平面上的点A(2,−1)在矩阵M =[a 1−1b]对应的变换作用下得到点B (3,−4). (1)求实数a ,b 的值;(2)求矩阵M 的逆矩阵M −1.22. 在极坐标系中,已知A(ρ1,π3)在直线l :ρcosθ=2上,点B(ρ2,π6)在圆C :ρ=4sinθ上(其中ρ≥0,0≤θ<2π). (1)求ρ1,ρ2的值;(2)求出直线l 与圆C 的公共点的极坐标.23.设x∈R,解不等式2|x+1|+|x|<4.24.在三棱锥A−BCD中,已知CB=CD=√5,BD=2,O为BD的中点,AO⊥平面BCD,AO=2,E为AC中点.(1)求直线AB与DE所成角的余弦值;BC,设二面角F−DE−C的大小为θ,求sinθ的(2)若点F在BC上,满足BF=14值.25.甲口袋中装有2个黑球和1个白球,乙口袋中装有3个白球.现从甲、乙两口袋中各任取一个球交换放入另一口袋,重复n次这样的操作,记甲口袋中黑球个数为X n,恰有2个黑球的概率为p n,恰有1个黑球的概率为q n.(1)求p1,q1和p2,q2;(2)求2p n+q n与2p n−1+q n−1的递推关系式和X n的数学期望E(X n)(用n表示).答案和解析1.【答案】{0,2}【解析】解:集合B ={0,2,3},A ={−1,0,1,2}, 则A ∩B ={0,2}, 故答案为:{0,2}.运用集合的交集运算,可得所求集合.本题考查集合的交集运算,考查运算能力,属于基础题.2.【答案】3【解析】解:复数z =(1+i)(2−i)=3+i , 所以复数z =(1+i)(2−i)的实部是:3. 故答案为:3.利用复数的乘法的运算法则,化简求解即可.本题考查复数的乘法的运算法则以及复数的基本概念的应用,是基本知识的考查.3.【答案】2【解析】解:一组数据4,2a ,3−a ,5,6的平均数为4, 则4+2a +(3−a)+5+6=4×5, 解得a =2. 故答案为:2.运用平均数的定义,解方程可得a 的值.本题考查平均数的定义的运用,考查方程思想和运算能力,属于基础题.4.【答案】19【解析】解:一颗质地均匀的正方体骰子先后抛掷2次,可得基本事件的总数为6×6=36种,而点数和为5的事件为(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),共4种, 则点数和为5的概率为P =436=19. 故答案为:19.分别求得基本事件的总数和点数和为5的事件数,由古典概率的计算公式可得所求值. 本题考查古典概率的求法,考查运算能力,属于基础题.5.【答案】−3【解析】解:由题意可得程序框图表达式为分段函数y ={2x ,x >0x +1,x ≤0,若输出y 值为−2时,由于2x >0, 所以解x +1=−2, 即x =−3,故答案为:−3.由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用程序框图表达式为分段函数计算并输出变量y的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.6.【答案】32【解析】解:双曲线x2a2−y25=1(a>0)的一条渐近线方程为y=√52x,可得√5a=√52,所以a=2,所以双曲线的离心率为:e=ca =√4+52=32,故答案为:32.利用双曲线的渐近线方程,求出a,然后求解双曲线的离心率即可.本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.7.【答案】−4【解析】【分析】本题考查函数的奇偶性的定义和运用:求函数值,考查转化思想和运算能力,属于基础题.由奇函数的定义可得f(−x)=−f(x),由已知可得f(8),进而得到f(−8).【解答】解:y=f(x)是奇函数,可得f(−x)=−f(x),当x≥0时,f(x)=x23,可得f(8)=823=4,则f(−8)=−f(8)=−4,故答案为:−4.8.【答案】13【解析】解:因为sin2(π4+α)=23,则sin2(π4+α)=1−cos(π2+2α)2=1+sin2α2=23,解得sin2α=13,故答案为:13根据二倍角公式即可求出.本题考查了二倍角公式,属于基础题.9.【答案】12√3−π2【解析】【分析】本题考查柱体体积公式,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.通过棱柱的体积减去圆柱的体积,即可推出结果.【解答】解:六棱柱的体积为:6×12×2×2×sin60°×2=12√3,圆柱的体积为:π×(0.5)2×2=π2,所以此六角螺帽毛坯的体积是:(12√3−π2)cm3,故答案为:12√3−π2.10.【答案】x=−5π24【解析】【分析】本题考查三角函数的平移变换,对称轴方程,属于中档题.利用三角函数的平移可得新函数g(x)=f(x−π6),求g(x)的所有对称轴x=7π24+kπ2,k∈Z,从而可判断平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程,【解答】解:因为函数y=3sin(2x+π4)的图象向右平移π6个单位长度可得g(x)=f(x−π6)=3sin(2x−π3+π4)=3sin(2x−π12),则y=g(x)的对称轴为2x−π12=π2+kπ,k∈Z,即x=7π24+kπ2,k∈Z,当k=0时,x=7π24,当k=−1时,x=−5π24,所以平移后的图象中与y轴最近的对称轴的方程是x=−5π24,故答案为:x=−5π24.11.【答案】4【解析】解:因为{a n+b n}的前n项和S n=n2−n+2n−1(n∈N∗),因为{a n}是公差为d的等差数列,设首项为a1;{b n}是公比为q的等比数列,设首项为b1,所以{a n}的通项公式a n=a1+(n−1)d,所以其前n项和:n[a1+a1+(n−1)d]2=d2n2+(a1−d2)n,{b n }中,当公比q =1时,其前n 项和S n =nb 1,所以{a n +b n }的前n 项和S n =d2n 2+(a 1−d2)n +nb 1=n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),显然没有出现2n ,所以q ≠1, 则{b n }的前n 项和为:b 1(q n −1)q−1=b 1q n q−1−b 1q−1,所以S n =d2n 2+(a 1−d2)n +b 1q n q−1−b1q−1=n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),由两边对应项相等可得:{d2=1a 1−d 2=−1q =2b 1q−1=1解得:d =2,a 1=0,q =2,b 1=1,所以d +q =4, 故答案为:4.由{a n +b n }的前n 项和S n =n 2−n +2n −1(n ∈N ∗),由{a n }是公差为d 的等差数列,设首项为a 1;求出等差数列的前n 项和的表达式;{b n }是公比为q 的等比数列,设首项为b 1,讨论当q 为1和不为1时的前n 项和的表达式,由题意可得q ≠1,由对应项的系数相等可得d ,q 的值,进而求出d +q 的值.本题考查等差数列及等比数列的综合及由前n 项和求通项的性质,属于中档题.12.【答案】45【解析】解:方法一、由5x 2y 2+y 4=1,可得x 2=1−y 45y 2,由x 2≥0,可得y 2∈(0,1], 则x 2+y 2=1−y 45y 2+y 2=1+4y 45y 2=15(4y 2+1y 2)≥15⋅2√4y 2⋅1y 2=45,当且仅当y 2=12,x 2=310, 可得x 2+y 2的最小值为45; 方法二、4=(5x 2+y 2)⋅4y 2≤(5x 2+y 2+4y 22)2=254(x 2+y 2)2,故x 2+y 2≥45,当且仅当5x 2+y 2=4y 2=2,即y 2=12,x 2=310时取得等号, 可得x 2+y 2的最小值为45. 故答案为:45.方法一、由已知求得x 2,代入所求式子,整理后,运用基本不等式可得所求最小值; 方法二、由4=(5x 2+y 2)⋅4y 2,运用基本不等式,计算可得所求最小值.本题考查基本不等式的运用:求最值,考查转化思想和化简运算能力,属于中档题.13.【答案】0或185【解析】解:如图,以A 为坐标原点,分别以AB ,AC 所在直线为x ,y 轴建立平面直角坐标系,则B(4,0),C(0,3),由PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(32−m)PC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,得PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m(PA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AB ⃗⃗⃗⃗⃗ )+(32−m)(PA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ), 整理得:PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =−2m AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +(2m −3)AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =−2m(4,0)+(2m −3)(0,3)=(−8m,6m −9).由AP =9,得64m 2+(6m −9)2=81,解得m =2725或m =0.当m =0时,PA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(0,−9),此时C 与D 重合,|CD|=0; 当m =2725时,直线PA 的方程为y =9−6m 8mx ,直线BC 的方程为x4+y3=1,联立两直线方程可得x =83m ,y =3−2m . 即D(7225,2125),∴|CD|=√(7225)2+(2125−3)2=185.∴CD 的长度是0或185. 故答案为:0或185.以A 为坐标原点,分别以AB ,AC 所在直线为x ,y 轴建立平面直角坐标系,求得B 与C 的坐标,再把PA ⃗⃗⃗⃗⃗ 的坐标用m 表示.由AP =9列式求得m 值,然后分类求得D 的坐标,则CD 的长度可求.本题考查向量的概念与向量的模,考查运算求解能力,利用坐标法求解是关键,是中档题.14.【答案】10√5【解析】解:圆C :x 2+(y −12)2=36的圆心C(0,12),半径为6,如图,作PC 所在直径EF ,交AB 于点D ,因为PA =PB ,CA =CB =R =6,所以PC ⊥AB ,EF 为垂径,要使面积S △PAB 最大,则P ,D 位于C 的两侧,并设CD =x ,可得PC =√14+34=1,故PD =1+x ,AB =2BD =2√36−x 2, 可令x =6cosθ,S △PAB =12|AB|⋅|PD|=(1+x)√36−x 2=(1+6cosθ)⋅6sinθ=6sinθ+18sin2θ,0<θ≤π2,设函数f(θ)=6sinθ+18sin2θ,0<θ≤π2, f′(θ)=6cosθ+36cos2θ=6(12cos 2θ+cosθ−6),由f′(θ)=6(12cos 2θ+cosθ−6)=0,解得cosθ=23(cosθ=−34<0舍去), 显然,当0≤cosθ<23,f′(θ)<0,f(θ)递减;当23<cosθ<1时,f′(θ)>0,f(θ)递增,结合cosθ在(0,π2)递减,故cosθ=23时,f(θ)最大,此时sinθ=√1−cos 2θ=√53,故f(θ)max =6×√53+36×√53×23=10√5,则△PAB 面积的最大值为10√5.故答案为:10√5.求得圆的圆心C 和半径,作PC 所在直径EF ,交AB 于点D ,运用垂径定理和勾股定理,以及三角形的面积公式,由三角换元,结合函数的导数,求得单调区间,计算可得所求最大值.本题考查圆的方程和运用,以及圆的弦长公式和三角形的面积公式的运用,考查换元法和导数的运用:求单调性和最值,属于中档题.15.【答案】证明:(1)E ,F 分别是AC ,B 1C 的中点. 所以EF//AB 1,因为EF ⊄平面AB 1C 1,AB 1⊂平面AB 1C 1, 所以EF//平面AB 1C 1;(2)因为B 1C ⊥平面ABC ,AB ⊂平面ABB 1, 所以B 1C ⊥AB ,又因为AB ⊥AC ,AC ∩B 1C =C ,AC ⊂平面AB 1C ,B 1C ⊂平面AB 1C , 所以AB ⊥平面AB 1C , 因为AB ⊂平面ABB 1,所以平面AB 1C ⊥平面ABB 1.【解析】(1)证明EF//AB 1,然后利用直线与平面平行的判断定理证明EF//平面AB 1C 1;(2)证明B 1C ⊥AB ,结合AB ⊥AC ,证明AB ⊥平面AB 1C ,然后证明平面AB 1C ⊥平面ABB 1. 本题考查直线与平面垂直的判断定理以及平面与平面垂直的判断定理的应用,直线与平面平行的判断定理的应用,是中档题.16.【答案】解:(1)因为a =3,c =√2,B =45°.,由余弦定理可得:b =√a 2+c 2−2accosB =√9+2−2×3×√2×√22=√5,由正弦定理可得csinC =bsinB ,所以sinC =cb ⋅sin45°=√2√5⋅√22=√55,所以sinC =√55;(2)因为cos∠ADC =−45,所以sin∠ADC =√1−cos 2∠ADC =35, 在三角形ADC 中,易知C 为锐角,由(1)可得cosC =√1−sin 2C =2√55, 所以在三角形ADC 中,sin∠DAC =sin(∠ADC +∠C)=sin∠ADCcos∠C +cos∠ADCsin∠C =2√525,因为∠DAC ∈(0,π2),所以cos∠DAC =√1−sin 2∠DAC =11√525,所以tan∠DAC =sin∠DAC cos∠DAC =211.【解析】(1)由题意及余弦定理求出b 边,再由正弦定理求出sin C 的值;(2)三角形的内角和为180°,cos∠ADC =−45,可得∠ADC 为钝角,可得∠DAC 与∠ADC +∠C 互为补角,所以sin∠DAC =sin(∠ADC +∠C)展开可得sin∠DAC 及cos∠DAC ,进而求出tan∠DAC 的值.本题考查三角形的正弦定理及余弦定理的应用,及两角和的正弦公式的应用,属于中档题.17.【答案】解:(1)ℎ2=−1800b 3+6b ,点B 到OO′的距离为40米,可令b =40, 可得ℎ2=−1800×403+6×40=160, 即为|O′O|=160,由题意可设ℎ1=160, 由140a 2=160,解得a =80, 则|AB|=80+40=120米; (2)可设O′E =x ,则CO′=80−x ,由{0<x <400<80−x <80,可得0<x <40,总造价为y =32k[160−140(80−x)2]+k[160−(6x −1800x 3)] =k800(x 3−30x 2+160×800),y′=k800(3x 2−60x)=3k800x(x −20),由k >0,当0<x <20时,y′<0,函数y 递减; 当20<x <40时,y′>0,函数y 递增,所以当x =20时,y 取得最小值,即总造价最低.答:(1)桥|AB|长为120米;(2)O′E 为20米时,桥墩CD 与EF 的总造价最低.【解析】(1)由题意可令b =40,求得ℎ2,即O′O 的长,再令ℎ1=|OO′|,求得a ,可得|AB|=a +b ;(2)可设O′E =x ,则CO′=80−x ,0<x <40,求得总造价y =32k[160−140(80−x)2]+k[160−(6x −1800x 3)],化简整理,应用导数,求得单调区间,可得最小值. 本题考查函数在实际问题中的应用,考查导数的应用:求最值,考查运算能力和分析问题与解决问题的能力,属于中档题.18.【答案】解:(1)由椭圆的标准方程可知,a 2=4,b 2=3,c 2=a 2−b 2=1, 所以△AF 1F 2的周长=2a +2c =6.(2)由椭圆方程得A(1,32),设P(t,0),则直线AP 方程为y =321−t(x −t),椭圆的右准线为:x =a 2c =4,所以直线AP 与右准线的交点为Q(4,32⋅4−t1−t ),OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ =(t,0)⋅(t −4,0−32⋅4−t1−t)=t 2−4t =(t −2)2−4≥−4,当t =2时,(OP ⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅QP ⃗⃗⃗⃗⃗ )min =−4.(3)若S 2=3S 1,设O 到直线AB 距离d 1,M 到直线AB 距离d 2,则12×|AB|×d 2=12×|AB|×d 1×3,即d 2=3d 1,A(1,32),F 1(−1,0),可得直线AB 方程为y =34(x +1),即3x −4y +3=0,所以d 1=35,d 2=95,由题意得,M 点应为与直线AB 平行且距离为95的直线与椭圆的交点, 设平行于AB 的直线l 为3x −4y +m =0,与直线AB 的距离为95, 所以9+16=95,即m =−6或12,当m =−6时,直线l 为3x −4y −6=0,即y =34(x −2),联立{y =34(x −2)x 24+y 23=1,可得(x −2)(7x +2)=0,即{x M =2y N =0或{x M =−27y M =−127, 所以M(2,0)或(−27,−127).当m =12时,直线l 为3x −4y +12=0,即y =34(x +4),联立{y =34(x +4)x 24+y 23=1,可得214x 2+18x +24=0,△=9×(36−56)<0,所以无解,综上所述,M 点坐标为(2,0)或(−27,−127).【解析】(1)由椭圆标准方程可知a ,b ,c 的值,根据椭圆的定义可得△AF 1F 2的周长=2a +2c ,代入计算即可.(2)由椭圆方程得A(1,32),设P(t,0),进而由点斜式写出直线AP方程,再结合椭圆的右准线为:x=4,得点Q为(4,32⋅4−t1−t),再由向量数量积计算最小值即可.(3)在计算△OAB与△MAB的面积时,AB可以最为同底,所以若S2=3S1,则O到直线AB距离d1与M到直线AB距离d2,之间的关系为d2=3d1,根据点到直线距离公式可得d1=35,d2=95,所以题意可以转化为M点应为与直线AB平行且距离为95的直线与椭圆的交点,设平行于AB的直线l为3x−4y+m=0,与直线AB的距离为95,根据两平行直线距离公式可得,m=−6或12,然后在分两种情况算出M点的坐标即可.本题考查椭圆的定义,向量的数量积,直线与椭圆相交问题,解题过程中注意转化思想的应用,属于中档题.19.【答案】解:(1)由f(x)=g(x)得x=0,又f′(x)=2x+2,g′(x)=−2x+2,所以f′(0)=g′(0)=2,所以,函数ℎ(x)的图象为过原点,斜率为2的直线,所以ℎ(x)=2x,经检验:ℎ(x)=2x,符合任意,(2)ℎ(x)−g(x)=k(x−1−lnx),设φ(x)=x−1−lnx,设φ′(x)=1−1x =x−1x,在(1,+∞)上,φ′(x)>0,φ(x)单调递增,在(0,1)上,φ′(x)<0,φ(x)单调递减,所以φ(x)≥φ(1)=0,所以当ℎ(x)−g(x)≥0时,k≥0,令p(x)=f(x)−ℎ(x)所以p(x)=x2−x+1−(kx−k)=x2−(k+1)x+(1+k)≥0,得,当x=k+12≤0时,即k≤−1时,p(x)在(0,+∞)上单调递增,所以p(x)>p(0)=1+k≥0,k≥−1,所以k=−1,当 k+12>0时,即k>−1时,△≤0,即(k+1)2−4(k+1)≤0,解得−1<k≤3,综上,k∈[0,3].42,所以f′(x)=4x31)(x−1),y=(4x03−4x0)(x−x0)+(x04−2x02)=(4x03−4x0)x−3x04+2x02,可见直线y=ℎ(x)为函数y=f(x)的图象在x=t(0<|t|≤√2)处的切线.由函数y=f(x)的图象可知,当f(x)≥ℎ(x)在区间D上恒成立时,|t|∈[1,√2],又由g(x)−ℎ(x)=0,得4x2−4(t3−t)x+3t4−2t2−8=0,设方程g(x)−ℎ(x)=0的两根为x1,x2,则x1+x2=t3−t,x1x2=3t4−2t2−84,所以|x 1−x 2|=√(x 1+x 2)2−4x 1x 2=√(t 3−t)2−(3t 4−2t 2−8)=√t 6−5t 4+3t 2+8,t 2=λ,则λ∈[1,2],由图象可知,n −m =|x 1−x 2|=√λ3−5λ2+3λ+8, 设φ(λ)=λ3−5λ2+3λ+8,则φ′(λ)=3λ2−10λ+3=(λ−3)(3λ−1), 所以当λ∈[1,2]时,φ′(λ)<0,φ(λ)单调递减, 所以φ(λ)max =φ(1)=7,故(n −m)max =|x 1−x 2|max =√7,即n −m ≤√7.【解析】(1)由f(x)=g(x)得x =0,求导可得f′(0)=g′(0)=2,能推出函数ℎ(x)的图象为过原点,斜率为2的直线,进而可得ℎ(x)=2x ,再进行检验即可.(2)由题可知ℎ(x)−g(x)=k(x −1−lnx),设φ(x)=x −1−lnx ,求导分析单调性可得,φ(x)≥φ(1)=0,那么要使的ℎ(x)−g(x)≥0,则k ≥0;令p(x)=f(x)−ℎ(x)为二次函数,则要使得p(x)≥0,分两种情况,当x =k +1≤0时,当k +1>0时进行讨论,进而得出答案. (3)因为f(x)=x 4−2x 2,求导,分析f(x)单调性及图象得函数y =f(x)的图象在x =x 0处的切线为:y =(4x 03−4x 0)x −3x 04+2x 02,可推出直线y =ℎ(x)为函数y =f(x)的图象在x =t(0<|t|≤√2)处的切线.进而f(x)≥ℎ(x)在区间D 上恒成立;在分析g(x)−ℎ(x)=0,设4x 2−4(t 3−t)x +3t 4−2t 2−8=0,两根为x 1,x 2,由韦达定理可得x 1+x 2,x 1x 2,所以n −m =|x 1−x 2|=√t 6−5t 4+3t 2+8,再求最值即可得出结论. 本题考查恒成立问题,参数的取值范围,导数的综合应用,解题过程中注意数形结合思想的应用,属于中档题.20.【答案】解:(1)k =1时,a n+1=S n+1−S n =λa n+1,由n 为任意正整数,且a 1=1,a n ≠0,可得λ=1; (2)√S n+1−√S n =√33√a n+1,则a n+1=S n+1−S n =(√S n+1−√S n )⋅(√S n+1+√S n )=√33⋅√a n+1(√S n+1+√S n ),因此√S n+1+√S n =√3⋅√a n+1,即√S n+1=23√3a n+1,S n+1=43a n+1=43(S n+1−S n ), 从而S n+1=4S n ,又S 1=a 1=1,可得S n =4n−1, a n =S n −S n−1=3⋅4n−2,n ≥2, 综上可得a n ={1,n =13⋅4n−2,n ≥2,n ∈N ∗;(3)若存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列, 则S n+113−S n 13=λa n+113,则S n+1−3S n+123S n 13+3S n+113S n 23−S n =λ3a n+1=λ3(S n+1−S n ), 由a 1=1,a n ≥0,且S n >0,令p n =(S n+1S n)13>0,则(1−λ3)p n 3−3p n 2+3p n −(1−λ3)=0,λ=1时,p n =p n 2,由p n >0,可得p n =1,则S n+1=S n , 即a n+1=0,此时{a n }唯一,不存在三个不同的数列{a n },λ≠1时,令t =31−λ3,则p n 3−tp n 2+tp n −1=0,则(p n −1)[p n 2+(1−t)p n +1]=0,①t ≤1时,p n2+(1−t)p n +1>0,则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n }; ②1<t <3时,△=(1−t)2−4<0,p n2+(1−t)p n +1=0无解, 则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n };③t =3时,(p n −1)3=0,则p n =1,同上分析不存在三个不同的数列{a n }.④t >3时,即0<λ<1时,△=(1−t)2−4>0,p n 2+(1−t)p n +1=0有两解α,β, 设α<β,α+β=t −1>2,αβ=1>0,则0<α<1<β,则对任意n ∈N ∗,S n+1Sn=1或S n+1S n=α3或S n+1S n=β3,此时S n =1,S n ={1,n =1β3,n ≥2,S n={1,n =1,2β3,n ≥3均符合条件. 对应a n ={1,n =10,n ≥2,a n ={1,n =1β3−1,n =20,n ≥3,a n ={1,n =1β3−1,n =30,n =2,n ≥4,则存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,且a n ≥0,综上可得0<λ<1.【解析】(1)由“λ−1”数列可得k =1,结合数列的递推式,以及等差数列的定义,可得λ的值;(2)运用“√33−2”数列的定义,结合数列的递推式和等比数列的通项公式,可得所求通项公式;(3)若存在三个不同的数列{a n }为“λ−3”数列,则S n+113−S n 13=λa n+113,由两边立方,结合数列的递推式,以及t 的讨论,二次方程的实根分布和韦达定理,即可判断是否存在λ,并可得取值范围.本题考查数列的新定义的理解和运用,考查等差数列和等比数列的通项公式的运用,以及数列的递推式的运用,考查分类讨论思想,以及运算能力和推理论证能力,是一道难题.21.【答案】解:(1)由题意,知[a1−1b ]⋅[2−1]=[2a −1−2−b ]=[3−4], 则{2a −1=3−2−b =−4,解得a =2,b =2; (2)由(1)知,矩阵M =[21−12],设矩阵M 的逆矩阵为M −1=[mn p q ],∴M ⋅M −1=[21−12]⋅[mn pq ]=[2m +p 2n +q −m +2p −n +2q ]=[1001], ∴{2m +p =12n +q =0−m +2p =0−n +2q =1,解得m =25,n =−15,p =15,q =25, ∴M −1=[25−151525].【解析】(1)由[a 1−1b ]⋅[2−1]=[3−4],列方程组,求出a 、b 的值; (2)设矩阵M 的逆矩阵为M −1=[mn p q ],利用M ⋅M −1=[1001],列方程组求出m 、n 、p 和q 的值即可.本题考查了矩阵的变换与计算问题,也考查了运算求解能力,是中档题.22.【答案】解:(1)∵A(ρ1,π3)在直线l :ρcosθ=2上,∴ρ1cos π3=2,解得ρ1=4. ∵点B(ρ2,π6)在圆C :ρ=4sinθ上, ∴ρ2=4sin π6,解得ρ2=2.(2)由直线l 与圆C 得,方程组{ρcosθ=2ρ=4sinθ,则sin2θ=1.∵θ∈[0,2π),∴2θ=π2,∴θ=π4. ∴ρ=4×sin π4=2√2.故公共点的极坐标为(2√2,π4).【解析】(1)直接根据点A 在直线l 上,列方程求出ρ1的值,点B 在圆C 上,列方程求出ρ2的值;(2)联立直线l 与圆C 的方程,然后求出其公共点的极坐标即可. 本题考查的知识要点:极坐标与极坐标方程的关系和根据简单曲线极坐标方程求交点坐标,主要考查学生的运算能力和转换能力,属于基础题型.23.【答案】解:2|x +1|+|x|={3x +2,x >0x +2,−1≤x ≤0−3x −2,x <−1.∵2|x +1|+|x|<4,∴{3x +2<4x >0或{x +2<4−1≤x ≤0或{−3x −2<4x <−1,∴0<x <23或−1<x <0或−2<x <−1,∴−2<x <23, ∴不等式的解集为{x|−2<x <23}.【解析】先将2|x +1|+|x|写为分段函数的形式,然后根据2|x +1|+|x|<4,利用零点分段法解不等式即可.本题考查了绝对值不等式的解法,考查了分类讨论思想,属基础题.24.【答案】解:(1)如图,连接OC ,∵CB =CD ,O 为BD 的中点,∴CO ⊥BD .以O 为坐标原点,分别以OB ,OC ,OA 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系. ∵BD =2,∴OB =OD =1,则OC =√BC 2−OB 2=√5−1=2. ∴B(1,0,0),A(0,0,2),C(0,2,0),D(−1,0,0), ∵E 是AC 的中点,∴E(0,1,1),∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,−2),DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1). 设直线AB 与DE 所成角为α, 则cosα=|AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ⋅DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ||AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |⋅|DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=√1+4⋅√1+1+1=√1515, 即直线AB 与DE 所成角的余弦值为√1515;(2)∵BF =14BC ,∴BF ⃗⃗⃗⃗⃗ =14BC ⃗⃗⃗⃗⃗ , 设F(x,y ,z),则(x −1,y ,z)=(−14,12,0),∴F(34,12,0).∴DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =(74,12,0),DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,2,0).设平面DEF 的一个法向量为m⃗⃗⃗ =(x 1,y 1,z 1), 由{m ⃗⃗⃗ ⋅DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 1+y 1+z 1=0m ⃗⃗⃗ ⋅DF ⃗⃗⃗⃗⃗ =74x 1+12y 1=0,取x 1=−2,得m ⃗⃗⃗ =(−2,7,−5); 设平面DEC 的一个法向量为n⃗ =(x 2,y 2,z 2), 由{n ⃗ ⋅DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =x 2+y 2+z 2=0n ⃗ ⋅DC ⃗⃗⃗⃗⃗ =x 2+2y 2=0,取x 2=−2,得n⃗ =(−2,1,1). ∴|cosθ|=|m ⃗⃗⃗ ⋅n ⃗⃗ ||m ⃗⃗⃗ |⋅|n ⃗⃗ |=√4+49+25⋅√4+1+1=√1313. ∴sinθ=√1−cos 2θ=√1−113=2√3913.【解析】(1)由题意画出图形,连接OC ,由已知可得CO ⊥BD ,以O 为坐标原点,分别以OB ,OC ,OA 所在直线为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系,求出所用点的坐标,得到AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,0,−2),DE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(1,1,1),设直线AB 与DE 所成角为α,由两向量所成角的余弦值,可得直线AB 与DE 所成角的余弦值;(2)由BF =14BC ,得BF ⃗⃗⃗⃗⃗=14BC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,设F(x,y ,z),由向量等式求得F(34,12,0),进一步求出平面DEF 的一个法向量与平面DEC 的一个法向量,由两法向量所成角的余弦值求得cosθ,再由同角三角函数基本关系式求解sinθ.本题考查利用空间向量求空间角,考查空间想象能力与逻辑思维能力和运算求解能力,是中档题.25.【答案】解:(1)由题意可知:p 1=13,q 1=23,则p 2=13p 1+23×13q 1=727;q 2=23p 1+(23×23+13×13)q 1=1627.(2)由题意可知:p n+1=13p n +23×13q n =13p n +29q n , q n+1=23p n +(23×23+13×13)q n +23(1−p n −q n )=−19q n +23, 两式相加可得2p n+1+q n+1=23p n +13q n +23=13(2p n +q n )+23, 则:2p n +q n =13(2p n−1+q n−1)+23, 所以,2p n +q n −1=13(2p n−1+q n−1−1),因为2p 1+q 1−1=13,数列{2p n +q n −1}是首项为13,公比为13的等比数列, 所以2p n +q n −1=(13)n , 即2p n +q n =(13)n +1,所以E(X n )=2p n +q n +0×(1−p n −q n )=(13)n +1.【解析】(1)利用已知条件求出p 1=13,q 1=23,推出p 2;q 2即可.(2)推出p n+1=13p n +29q n ,q n+1=−19q n +23,得到2p n+1+q n+1=13(2p n +q n )+23,推出2p n +q n −1=13(2p n−1+q n−1−1),说明数列{2p n +q n −1}是首项为13,公比为13的等比数列,然后求解的通项公式以及期望即可.本题考查数列与概率相结合,期望的求法,数列的递推关系式以及通项公式的求法,考查转化首项以及计算能力,是难题.。

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2015年江苏省高考数学试卷一、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{an}满足a1=1,且a n+1﹣an=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{an}满足a1=1,且a n+1﹣an=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,an=(an﹣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:=+=++++=++=++,∴(ak•ak+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B C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Sn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Sk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.ﻬ2015年江苏省高考数学试卷一、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.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.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. 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.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.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.7.(5分)(2015•江苏)不等式2<4的解集为.8.(5分)(2015•江苏)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为.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.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.11.(5分)(2015•江苏)设数列{an}满足a1=1,且an+1﹣a n=n+1(n∈N*),则数列{}的前10项的和为.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.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.14.(5分)(2015•江苏)设向量=(cos,sin+cos)(k=0,1,2,…,12),则(ak•ak+1)的值为.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.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⊥AB1.17.(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.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.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.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.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.【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.【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.[选修4-5:不等式选讲】24.(2015•江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.【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.26.(10分)(2015•江苏)已知集合X={1,2,3},Yn={1,2,3,…,n)(n∈N*),设S n={(a,b)|a整除b或整除a,a∈X,B∈Yn},令f(n)表示集合Sn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.。

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