全国统一高考数学试卷(全国卷ⅰ)(含解析版)(1)
全国卷Ⅰ2022年新高考数学真题及答案解析

绝密★启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试数学一、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.若集合{4},{31}M x N x x =<=≥∣,则M N = ()A.{}02x x ≤< B.123xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭C.{}316x x ≤< D.1163xx ⎧⎫≤<⎨⎬⎩⎭【答案】D【详解】1{16},{}3M xx N x x =≤<=≥∣0∣,故1163M N x x ⎧⎫⋂=≤<⎨⎬⎩⎭,故选:D 2.若i(1)1z -=,则z z +=()A.2-B.1- C.1D.2【答案】D【详解】由题设有21i1i i i z -===-,故1+i z =,故()()1i 1i 2z z +=++-=,故选:D 3.在ABC 中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA m CD n == ,,则CB=()A.32m n -B.23m n-+C.32m n+D.23m n+【答案】B【详解】因为点D 在边AB 上,2BD DA =,所以2BD DA =,即()2CD CB CA CD -=- ,所以CB =3232CD CA n m -=- 23m n =-+.故选:B .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1485m .时,相应水面的面积为21400km .;水位为海拔1575m .时,相应水面的面积为21800km .,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔1485m .上升到1575m .时,增加的水量约2.65≈)()A.931.010m ⨯B.931.210m ⨯ C.931.410m ⨯ D.931.610m ⨯【答案】C【解析】依题意可知棱台的高为157.5148.59MN =-=(m),所以增加的水量即为棱台的体积V .棱台上底面积262140.014010S ==⨯km m ,下底面积262180.018010S '==⨯km m ,∴((66119140101801033V h S S =++=⨯⨯⨯+⨯'(()679933320109618 2.6510 1.43710 1.410(m )=⨯+⨯≈+⨯⨯=⨯≈⨯.故选:C .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.16B.13C.12D.23【答案】D【详解】从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,共有27C 21=种不同的取法,若两数不互质,不同的取法有:()()()()()()()2,4,2,6,2,8,3,6,4,6,4,8,6,8,共7种,故所求概率2172213P -==.故选:D.6.记函数()sin (0)4f x x b πωω⎛⎫=++> ⎪⎝⎭的最小正周期为T .若23T ππ<<,且()y f x =的图象关于点3,22π⎛⎫⎪⎝⎭中心对称,则2f π⎛⎫= ⎪⎝⎭()A.1B.32C.52D.3【答案】A【详解】由函数的最小正周期T 满足23T ππ<<,得223πππω<<,解得23ω<<,又因为函数图象关于点3,22π⎛⎫⎪⎝⎭对称,所以3,24k k Z ππωπ+=∈,且2b =,所以12,63k k Z ω=-+∈,所以52ω=,5()sin 224f x x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭,所以5sin 21244f πππ⎛⎫⎛⎫=++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.故选:A7.设0.110.1e ,ln 0.99a b c ===-,则()A.a b c <<B.c b a<< C.c a b<< D.a c b<<【答案】C【详解】方法一:构造法设()ln(1)(1)f x x x x =+->-,因为1()111x f x x x'=-=-++,当(1,0)x ∈-时,()0f x '>,当,()0x ∈+∞时()0f x '<,所以函数()ln(1)f x x x =+-在(0,)+∞单调递减,在(1,0)-上单调递增,所以1()(0)09f f <=,所以101ln099-<,故110ln ln 0.999>=-,即b c >,所以1((0)010f f -<=,所以91ln+01010<,故1109e 10-<,所以11011e 109<,故a b <,设()e ln(1)(01)xg x x x x =+-<<,则()()21e 11()+1e 11xx x g x x x x -+'=+=--,令2()e (1)+1x h x x =-,2()e (21)x h x x x '=+-,当01x <<-时,()0h x '<,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递减,11x <<时,()0h x '>,函数2()e (1)+1x h x x =-单调递增,又(0)0h =,所以当01x <<时,()0h x <,所以当01x <<时,()0g x '>,函数()e ln(1)xg x x x =+-单调递增,所以(0.1)(0)0g g >=,即0.10.1e ln 0.9>-,所以a c >故选:C.方法二:比较法解:0.10.1a e =,0.110.1b =-,ln(10.1)c =--,①ln ln 0.1ln(10.1)a b -=+-,令()ln(1),(0,0.1],f x x x x =+-∈则1()1011x f x x x-'=-=<--,故()f x 在(0,0.1]上单调递减,可得(0.1)(0)0f f <=,即ln ln 0a b -<,所以a b <;②0.10.1ln(10.1)a c e -=+-,令()ln(1),(0,0.1],x g x xe x x =+-∈则1(1)(1)1()11x xxx x e g x xe e x x+--'=+---,令()(1)(1)1x k x x x e =+--,所以2()(12)0x k x x x e '=-->,所以()k x 在(0,0.1]上单调递增,可得()(0)0k x k >>,即()0g x '>,所以()g x 在(0,0.1]上单调递增,可得(0.1)(0)0g g >=,即0a c ->,所以.a c >故.c a b <<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36π,且3l ≤≤四棱锥体积的取值范围是()A.8118,4⎡⎤⎢⎥⎣⎦ B.2781,44⎡⎤⎢⎥⎣⎦C.2764,43⎡⎤⎢⎥⎣⎦D.[18,27]【答案】C【详解】∵球的体积为36π,所以球的半径3R =,[方法一]:导数法设正四棱锥的底面边长为2a ,高为h ,则2222l a h =+,22232(3)a h =+-,所以26h l =,2222a l h =-所以正四棱锥的体积42622411214()=333366936l l l V Sh a h l l ⎛⎫==⨯⨯=⨯-⨯- ⎪⎝⎭,所以5233112449696l l V l l ⎛⎫⎛⎫-'=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,当3l ≤≤0V '>,当l <≤时,0V '<,所以当l =时,正四棱锥的体积V 取最大值,最大值为643,又3l =时,274V =,l =814V =,所以正四棱锥的体积V 的最小值为274,所以该正四棱锥体积的取值范围是276443⎡⎤⎢⎥⎣⎦,.故选:C.[方法二]:基本不等式法由方法一故所以2231211(122)64(6)(122)[](333333h h h V a h h h h h h h -++==-=-⨯⨯= 当且仅当4h =取到),当32h =时,得a =,则22min 11327;3324V a h ==⨯=当l =时,球心在正四棱锥高线上,此时39322h =+=,23322a a =⇒=,正四棱锥体积221119816433243V a h ==⨯=<,故该正四棱锥体积的取值范围是2764[,].43二、选择题:本题共4小题。
全国统一高考数学试卷(新课标)(含解析版)(1)

全国统一高考数学试卷(新课标)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|≤4,x∈Z},则A∩B=()A.(0,2)B.[0,2]C.{0,2}D.{0,1,2}2.(5分)平面向量,已知=(4,3),=(3,18),则夹角的余弦值等于()A.B.C.D.3.(5分)已知复数Z=,则|z|=()A.B.C.1D.24.(5分)曲线y=x3﹣2x+1在点(1,0)处的切线方程为()A.y=x﹣1B.y=﹣x+1C.y=2x﹣2D.y=﹣2x+25.(5分)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为()A.B.C.D.6.(5分)如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P0(,﹣),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.7.(5分)设长方体的长、宽、高分别为2a、a、a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa28.(5分)如果执行如图的框图,输入N=5,则输出的数等于()A.B.C.D.9.(5分)设偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),则{x|f(x﹣2)>0}=()A.{x|x<﹣2或x>4}B.{x|x<0或x>4}C.{x|x<0或x>6}D.{x|x<﹣2或x>2}10.(5分)若cos α=﹣,α是第三象限的角,则sin(α+)=()A.B.C.D.11.(5分)已知▱ABCD的三个顶点为A(﹣1,2),B(3,4),C(4,﹣2),点(x,y)在▱ABCD 的内部,则z=2x﹣5y的取值范围是()A.(﹣14,16)B.(﹣14,20)C.(﹣12,18)D.(﹣12,20)12.(5分)已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)圆心在原点上与直线x+y﹣2=0相切的圆的方程为.14.(5分)设函数y=f(x)为区间(0,1]上的图象是连续不断的一条曲线,且恒有0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法计算由曲线y=f(x)及直线x=0,x=1,y=0所围成部分的面积S,先产生两组(每组N个),区间(0,1]上的均匀随机数x1,x2,…,x n和y1,y2,…,y n,由此得到N个点(x,y)(i﹣1,2…,N).再数出其中满足y1≤f(x)(i=1,2…,N)的点数N1,那么由随机模拟方法可得S的近似值为.15.(5分)一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的(填入所有可能的几何体前的编号)①三棱锥②四棱锥③三棱柱④四棱柱⑤圆锥⑥圆柱.16.(5分)在△ABC中,D为BC边上一点,BC=3BD,AD=,∠ADB=135°.若AC=AB,则BD=.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)设等差数列{a n}满足a3=5,a10=﹣9.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.18.(10分)如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高.(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面PBD;(Ⅱ)若AB=,∠APB=∠ADB=60°,求四棱锥P﹣ABCD的体积.19.(10分)为调查某地区老年人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人,结果如表:男女性别是否需要志愿者需要4030不需要160270(1)估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的比例;(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关?(3)根据(2)的结论,能否提出更好的调查方法来估计该地区的老年人中需要志愿者提供帮助的老年人比例?说明理由.P(K2≥k)0.0500.0100.0013.841 6.63510.828附:K2=.20.(10分)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E 相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(Ⅰ)求|AB|;(Ⅱ)若直线l的斜率为1,求b的值.21.设函数f(x)=x(e x﹣1)﹣ax2(Ⅰ)若a=,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.22.(10分)如图:已知圆上的弧,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:(Ⅰ)∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)BC2=BE•CD.23.(10分)已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α=时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.24.(10分)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图象:(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.全国统一高考数学试卷(新课标)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)已知集合A={x||x|≤2,x∈R},B={x|≤4,x∈Z},则A∩B=()A.(0,2)B.[0,2]C.{0,2}D.{0,1,2}【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题.【分析】由题意可得A={x|﹣2≤x≤2},B={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16},从而可求【解答】解:∵A={x||x|≤2}={x|﹣2≤x≤2}B={x|≤4,x∈Z}={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16}则A∩B={0,1,2}故选:D.【点评】本题主要考查了集合的交集的求解,解题的关键是准确求解A,B,属于基础试题2.(5分)平面向量,已知=(4,3),=(3,18),则夹角的余弦值等于()A.B.C.D.【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.【分析】先设出的坐标,根据a=(4,3),2a+b=(3,18),求出坐标,根据数量积的坐标公式的变形公式,求出两个向量的夹角的余弦【解答】解:设=(x,y),∵a=(4,3),2a+b=(3,18),∴∴cosθ==,故选:C.【点评】本题是用数量积的变形公式求向量夹角的余弦值,数量积的主要应用:①求模长;②求夹角;③判垂直,实际上在数量积公式中可以做到知三求一.3.(5分)已知复数Z=,则|z|=()A.B.C.1D.2【考点】A5:复数的运算.【专题】11:计算题.【分析】由复数的代数形式的乘除运算化简可得Z=,由复数的模长公式可得答案.【解答】解:化简得Z===•=•=•=,故|z|==,故选:B.【点评】本题考查复数的代数形式的乘除运算,涉及复数的模长,属基础题.4.(5分)曲线y=x3﹣2x+1在点(1,0)处的切线方程为()A.y=x﹣1B.y=﹣x+1C.y=2x﹣2D.y=﹣2x+2【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】1:常规题型;11:计算题.【分析】欲求在点(1,0)处的切线方程,只须求出其斜率的值即可,故先利用导数求出在x=1处的导函数值,再结合导数的几何意义即可求出切线的斜率.从而问题解决.【解答】解:验证知,点(1,0)在曲线上∵y=x3﹣2x+1,y′=3x2﹣2,所以k=y′|x﹣1=1,得切线的斜率为1,所以k=1;所以曲线y=f(x)在点(1,0)处的切线方程为:y﹣0=1×(x﹣1),即y=x﹣1.故选:A.【点评】本小题主要考查直线的斜率、导数的几何意义、利用导数研究曲线上某点切线方程等基础知识,考查运算求解能力.属于基础题.5.(5分)中心在原点,焦点在x轴上的双曲线的一条渐近线经过点(4,2),则它的离心率为()A.B.C.D.【考点】KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题.【分析】先求渐近线斜率,再用c2=a2+b2求离心率.【解答】解:∵渐近线的方程是y=±x,∴2=•4,=,a=2b,c==a,e==,即它的离心率为.故选:D.【点评】本题考查双曲线的几何性质.6.(5分)如图,质点P在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P0(,﹣),角速度为1,那么点P到x轴距离d关于时间t的函数图象大致为()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【分析】本题的求解可以利用排除法,根据某具体时刻点P的位置到到x轴距离来确定答案.【解答】解:通过分析可知当t=0时,点P到x轴距离d为,于是可以排除答案A,D,再根据当时,可知点P在x轴上此时点P到x轴距离d为0,排除答案B,故选:C.【点评】本题主要考查了函数的图象,以及排除法的应用和数形结合的思想,属于基础题.7.(5分)设长方体的长、宽、高分别为2a、a、a,其顶点都在一个球面上,则该球的表面积为()A.3πa2B.6πa2C.12πa2D.24πa2【考点】LG:球的体积和表面积.【专题】11:计算题.【分析】本题考查的知识点是球的体积和表面积公式,由长方体的长、宽、高分别为2a、a、a,其顶点都在一个球面上,则长方体的对角线即为球的直径,即球的半径R满足(2R)2=6a2,代入球的表面积公式,S球=4πR2,即可得到答案.【解答】解:根据题意球的半径R满足(2R)2=6a2,所以S=4πR2=6πa2.球故选:B.【点评】长方体的外接球直径等于长方体的对角线长.8.(5分)如果执行如图的框图,输入N=5,则输出的数等于()A.B.C.D.【考点】EF:程序框图.【专题】28:操作型.【分析】分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是累加并输出S=的值.【解答】解:分析程序中各变量、各语句的作用,再根据流程图所示的顺序,可知:该程序的作用是累加并输出S=的值.∵S==1﹣=故选:D.【点评】根据流程图(或伪代码)写程序的运行结果,是算法这一模块最重要的题型,其处理方法是::①分析流程图(或伪代码),从流程图(或伪代码)中即要分析出计算的类型,又要分析出参与计算的数据(如果参与运算的数据比较多,也可使用表格对数据进行分析管理)⇒②建立数学模型,根据第一步分析的结果,选择恰当的数学模型③解模.9.(5分)设偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),则{x|f(x﹣2)>0}=()A.{x|x<﹣2或x>4}B.{x|x<0或x>4}C.{x|x<0或x>6}D.{x|x<﹣2或x>2}【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.【专题】11:计算题.【分析】由偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),可得f(x)=f(|x|)=2|x|﹣4,根据偶函数的性质将函数转化为绝对值函数,再求解不等式,可得答案.【解答】解:由偶函数f(x)满足f(x)=2x﹣4(x≥0),可得f(x)=f(|x|)=2|x|﹣4,则f(x﹣2)=f(|x﹣2|)=2|x﹣2|﹣4,要使f(|x﹣2|)>0,只需2|x﹣2|﹣4>0,|x﹣2|>2解得x>4,或x<0.应选:B.【点评】本题主要考查偶函数性质、不等式的解法以及相应的运算能力,解答本题的关键是利用偶函数的性质将函数转化为绝对值函数,从而简化计算.10.(5分)若cos α=﹣,α是第三象限的角,则sin(α+)=()A.B.C.D.【考点】GG:同角三角函数间的基本关系;GP:两角和与差的三角函数.【专题】11:计算题.【分析】根据α的所在的象限以及同角三角函数的基本关系求得sinα的值,进而利用两角和与差的正弦函数求得答案.【解答】解:∵α是第三象限的角∴sinα=﹣=﹣,所以sin(α+)=sinαcos+cosαsin=﹣=﹣.故选:A.【点评】本题主要考查了两角和与差的正弦函数,以及同角三角函数的基本关系的应用.根据角所在的象限判断三角函数值的正负是做题过程中需要注意的.11.(5分)已知▱ABCD的三个顶点为A(﹣1,2),B(3,4),C(4,﹣2),点(x,y)在▱ABCD的内部,则z=2x﹣5y的取值范围是()A.(﹣14,16)B.(﹣14,20)C.(﹣12,18)D.(﹣12,20)【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】根据点坐标与向量坐标之间的关系,利用向量相等求出顶点D的坐标是解决问题的关键.结合线性规划的知识平移直线求出目标函数的取值范围.【解答】解:由已知条件得⇒D(0,﹣4),由z=2x﹣5y得y=,平移直线当直线经过点B(3,4)时,﹣最大,即z取最小为﹣14;当直线经过点D(0,﹣4)时,﹣最小,即z取最大为20,又由于点(x,y)在四边形的内部,故z∈(﹣14,20).如图:故选B.【点评】本题考查平行四边形的顶点之间的关系,用到向量坐标与点坐标之间的关系,体现了向量的工具作用,考查学生线性规划的理解和认识,考查学生的数形结合思想.属于基本题型.12.(5分)已知函数,若a,b,c互不相等,且f(a)=f(b)=f(c),则abc的取值范围是()A.(1,10)B.(5,6)C.(10,12)D.(20,24)【考点】3A:函数的图象与图象的变换;3B:分段函数的解析式求法及其图象的作法;4H:对数的运算性质;4N:对数函数的图象与性质.【专题】13:作图题;16:压轴题;31:数形结合.【分析】画出函数的图象,根据f(a)=f(b)=f(c),不妨a<b<c,求出abc的范围即可.【解答】解:作出函数f(x)的图象如图,不妨设a<b<c,则ab=1,则abc=c∈(10,12).故选:C.【点评】本题主要考查分段函数、对数的运算性质以及利用数形结合解决问题的能力.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.13.(5分)圆心在原点上与直线x+y﹣2=0相切的圆的方程为x2+y2=2.【考点】J1:圆的标准方程;J9:直线与圆的位置关系.【分析】可求圆的圆心到直线的距离,就是半径,写出圆的方程.【解答】解:圆心到直线的距离:r=,所求圆的方程为x2+y2=2.故答案为:x2+y2=2【点评】本题考查圆的标准方程,直线与圆的位置关系,是基础题.14.(5分)设函数y=f(x)为区间(0,1]上的图象是连续不断的一条曲线,且恒有0≤f(x)≤1,可以用随机模拟方法计算由曲线y=f(x)及直线x=0,x=1,y=0所围成部分的面积S,先产生两组(每组N个),区间(0,1]上的均匀随机数x1,x2,…,x n和y1,y2,…,y n,由此得到N个点(x,y)(i﹣1,2…,N).再数出其中满足y1≤f(x)(i=1,2…,N)的点数N1,那么由随机模拟方法可得S的近似值为.【考点】CE:模拟方法估计概率;CF:几何概型.【分析】由题意知本题是求∫01f(x)dx,而它的几何意义是函数f(x)(其中0≤f(x)≤1)的图象与x轴、直线x=0和直线x=1所围成图形的面积,积分得到结果.【解答】解:∵∫01f(x)dx的几何意义是函数f(x)(其中0≤f(x)≤1)的图象与x轴、直线x=0和直线x=1所围成图形的面积,∴根据几何概型易知∫01f(x)dx≈.故答案为:.【点评】古典概型和几何概型是我们学习的两大概型,古典概型要求能够列举出所有事件和发生事件的个数,而不能列举的就是几何概型,几何概型的概率的值是通过长度、面积和体积的比值得到.15.(5分)一个几何体的正视图为一个三角形,则这个几何体可能是下列几何体中的①②③⑤(填入所有可能的几何体前的编号)①三棱锥②四棱锥③三棱柱④四棱柱⑤圆锥⑥圆柱.【考点】L7:简单空间图形的三视图.【专题】15:综合题;16:压轴题.【分析】一个几何体的正视图为一个三角形,由三视图的正视图的作法判断选项.【解答】解:一个几何体的正视图为一个三角形,显然①②⑤正确;③是三棱柱放倒时也正确;④⑥不论怎样放置正视图都不会是三角形;故答案为:①②③⑤【点评】本题考查简单几何体的三视图,考查空间想象能力,是基础题.16.(5分)在△ABC中,D为BC边上一点,BC=3BD,AD=,∠ADB=135°.若AC=AB,则BD=2+.【考点】HR:余弦定理.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】先利用余弦定理可分别表示出AB,AC,把已知条件代入整理,根据BC=3BD推断出CD=2BD,进而整理AC2=CD2+2﹣2CD 得AC2=4BD2+2﹣4BD把AC=AB,代入整理,最后联立方程消去AB求得BD的方程求得BD.【解答】用余弦定理求得AB2=BD2+AD2﹣2AD•BDcos135°AC2=CD2+AD2﹣2AD•CDcos45°即AB2=BD2+2+2BD ①AC2=CD2+2﹣2CD ②又BC=3BD所以CD=2BD所以由(2)得AC2=4BD2+2﹣4BD(3)因为AC=AB所以由(3)得2AB2=4BD2+2﹣4BD (4)(4)﹣2(1)BD2﹣4BD﹣1=0求得BD=2+故答案为:2+【点评】本题主要考查了余弦定理的应用.考查了学生创造性思维能力和基本的推理能力.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(10分)设等差数列{a n}满足a3=5,a10=﹣9.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求{a n}的前n项和S n及使得S n最大的序号n的值.【考点】84:等差数列的通项公式;85:等差数列的前n项和.【分析】(1)设出首项和公差,根据a3=5,a10=﹣9,列出关于首项和公差的二元一次方程组,解方程组得到首项和公差,写出通项.(2)由上面得到的首项和公差,写出数列{a n}的前n项和,整理成关于n的一元二次函数,二次项为负数求出最值.【解答】解:(1)由a n=a1+(n﹣1)d及a3=5,a10=﹣9得a1+9d=﹣9,a1+2d=5解得d=﹣2,a1=9,数列{a n}的通项公式为a n=11﹣2n(2)由(1)知S n=na1+d=10n﹣n2.因为S n=﹣(n﹣5)2+25.所以n=5时,S n取得最大值.【点评】数列可看作一个定义域是正整数集或它的有限子集的函数,当自变量从小到大依次取值对应的一列函数值,因此它具备函数的特性.18.(10分)如图,已知四棱锥P﹣ABCD的底面为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,垂足为H,PH是四棱锥的高.(Ⅰ)证明:平面PAC⊥平面PBD;(Ⅱ)若AB=,∠APB=∠ADB=60°,求四棱锥P﹣ABCD的体积.【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LY:平面与平面垂直.【专题】11:计算题;14:证明题;35:转化思想.【分析】(Ⅰ)要证平面PAC⊥平面PBD,只需证明平面PAC内的直线AC,垂直平面PBD内的两条相交直线PH,BD即可.(Ⅱ),∠APB=∠ADB=60°,计算等腰梯形ABCD的面积,PH是棱锥的高,然后求四棱锥P﹣ABCD的体积.【解答】解:(1)因为PH是四棱锥P﹣ABCD的高.所以AC⊥PH,又AC⊥BD,PH,BD都在平PHD内,且PH∩BD=H.所以AC⊥平面PBD.故平面PAC⊥平面PBD(6分)(2)因为ABCD为等腰梯形,AB∥CD,AC⊥BD,AB=.所以HA=HB=.因为∠APB=∠ADB=60°所以PA=PB=,HD=HC=1.可得PH=.等腰梯形ABCD的面积为S=ACxBD=2+(9分)所以四棱锥的体积为V=×(2+)×=.(12分)【点评】本题考查平面与平面垂直的判定,棱柱、棱锥、棱台的体积,考查空间想象能力,计算能力,推理能力,是中档题.19.(10分)为调查某地区老年人是否需要志愿者提供帮助,用简单随机抽样方法从该地区调查了500位老年人,结果如表:男女性别是否需要志愿者需要4030不需要160270(1)估计该地区老年人中,需要志愿者提供帮助的比例;(2)能否有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关?(3)根据(2)的结论,能否提出更好的调查方法来估计该地区的老年人中需要志愿者提供帮助的老年人比例?说明理由.P(K2≥k)0.0500.0100.0013.841 6.63510.828附:K2=.【考点】BL:独立性检验.【专题】11:计算题;5I:概率与统计.【分析】(1)由样本的频率率估计总体的概率,(2)求K2的观测值查表,下结论;(3)由99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关,则可按性别分层抽样.【解答】解:(1)调查的500位老年人中有70位需要志愿者提供帮助,因此在该地区老年人中,需要帮助的老年人的比例的估计值为(2)K2的观测值因为9.967>6.635,且P(K2≥6.635)=0.01,所以有99%的把握认为该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关.(3)根据(2)的结论可知,该地区的老年人是否需要志愿者提供帮助与性别有关,并且从样本数据能够看出该地区男性老年人与女性老年人中需要帮助的比例有明显差异,因此在调查时,先确定该地区老年人中男、女的比例,再把老年人分成男女两层,并采取分层抽样方法比简单随机抽样方法更好.【点评】本题考查了抽样的目的,独立性检验的方法及抽样的方法选取,属于基础题.20.(10分)设F1,F2分别是椭圆E:x2+=1(0<b<1)的左、右焦点,过F1的直线l与E相交于A、B两点,且|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列.(Ⅰ)求|AB|;(Ⅱ)若直线l的斜率为1,求b的值.【考点】K4:椭圆的性质.【专题】15:综合题.【分析】(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4,再由|AF2|,|AB|,|BF2|成等差数列,能够求出|AB|的值.(2)L的方程式为y=x+c,其中,设A(x1,y1),B(x1,y1),则A,B两点坐标满足方程组,化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣2b2=0.然后结合题设条件和根与系数的关系能够求出b的大小.【解答】解:(1)由椭圆定义知|AF2|+|AB|+|BF2|=4又2|AB|=|AF2|+|BF2|,得(2)L的方程式为y=x+c,其中设A(x1,y1),B(x2,y2),则A,B两点坐标满足方程组.,化简得(1+b2)x2+2cx+1﹣2b2=0.则.因为直线AB的斜率为1,所以即.则.解得.【点评】本题综合考查椭圆的性质及其运用和直线与椭圆的位置关系,解题时要注意公式的灵活运用.21.设函数f(x)=x(e x﹣1)﹣ax2(Ⅰ)若a=,求f(x)的单调区间;(Ⅱ)若当x≥0时f(x)≥0,求a的取值范围.【考点】6B:利用导数研究函数的单调性.【专题】15:综合题;53:导数的综合应用.【分析】(I)求导函数,由导数的正负可得函数的单调区间;(II)f(x)=x(e x﹣1﹣ax),令g(x)=e x﹣1﹣ax,分类讨论,确定g(x)的正负,即可求得a的取值范围.【解答】解:(I)a=时,f(x)=x(e x﹣1)﹣x2,=(e x﹣1)(x+1)令f′(x)>0,可得x<﹣1或x>0;令f′(x)<0,可得﹣1<x<0;∴函数的单调增区间是(﹣∞,﹣1),(0,+∞);单调减区间为(﹣1,0);(II)f(x)=x(e x﹣1﹣ax).令g(x)=e x﹣1﹣ax,则g'(x)=e x﹣a.若a≤1,则当x∈(0,+∞)时,g'(x)>0,g(x)为增函数,而g(0)=0,从而当x≥0时g(x)≥0,即f(x)≥0.若a>1,则当x∈(0,lna)时,g'(x)<0,g(x)为减函数,而g(0)=0,从而当x∈(0,lna)时,g(x)<0,即f(x)<0.综合得a的取值范围为(﹣∞,1].另解:当x=0时,f(x)=0成立;当x>0,可得e x﹣1﹣ax≥0,即有a≤的最小值,由y=e x﹣x﹣1的导数为y′=e x﹣1,当x>0时,函数y递增;x<0时,函数递减,可得函数y取得最小值0,即e x﹣x﹣1≥0,x>0时,可得≥1,则a≤1.【点评】本题考查导数知识的运用,考查函数的单调性,考查分类讨论的数学思想,属于中档题.22.(10分)如图:已知圆上的弧,过C点的圆的切线与BA的延长线交于E点,证明:(Ⅰ)∠ACE=∠BCD.(Ⅱ)BC2=BE•CD.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明;NB:弦切角.【专题】14:证明题.【分析】(I)先根据题中条件:“”,得∠BCD=∠ABC.再根据EC是圆的切线,得到∠ACE=∠ABC,从而即可得出结论.(II)欲证BC2=BE x CD.即证.故只须证明△BDC~△ECB即可.【解答】解:(Ⅰ)因为,所以∠BCD=∠ABC.又因为EC与圆相切于点C,故∠ACE=∠ABC所以∠ACE=∠BCD.(5分)(Ⅱ)因为∠ECB=∠CDB,∠EBC=∠BCD,所以△BDC~△ECB,故.即BC2=BE×CD.(10分)【点评】本题主要考查圆的切线的判定定理的证明、弦切角的应用、三角形相似等基础知识,考查运化归与转化思想.属于基础题.23.(10分)已知直线C1(t为参数),C2(θ为参数),(Ⅰ)当α=时,求C1与C2的交点坐标;(Ⅱ)过坐标原点O做C1的垂线,垂足为A,P为OA中点,当α变化时,求P点的轨迹的参数方程,并指出它是什么曲线.【考点】J3:轨迹方程;JE:直线和圆的方程的应用;Q4:简单曲线的极坐标方程;QJ:直线的参数方程;QK:圆的参数方程.【专题】15:综合题;16:压轴题.【分析】(I)先消去参数将曲线C1与C2的参数方程化成普通方程,再联立方程组求出交点坐标即可,(II)设P(x,y),利用中点坐标公式得P点轨迹的参数方程,消去参数即得普通方程,由普通方程即可看出其是什么类型的曲线.【解答】解:(Ⅰ)当α=时,C1的普通方程为,C2的普通方程为x2+y2=1.联立方程组,解得C1与C2的交点为(1,0).(Ⅱ)C1的普通方程为xsinα﹣ycosα﹣sinα=0①.则OA的方程为xcosα+ysinα=0②,联立①②可得x=sin2α,y=﹣cosαsinα;A点坐标为(sin2α,﹣cosαsinα),故当α变化时,P点轨迹的参数方程为:,P点轨迹的普通方程.故P点轨迹是圆心为,半径为的圆.【点评】本题主要考查直线与圆的参数方程,参数方程与普通方程的互化,利用参数方程研究轨迹问题的能力.24.(10分)设函数f(x)=|2x﹣4|+1.(Ⅰ)画出函数y=f(x)的图象:(Ⅱ)若不等式f(x)≤ax的解集非空,求a的取值范围.【考点】3A:函数的图象与图象的变换;7E:其他不等式的解法;R5:绝对值不等式的解法.【专题】11:计算题;13:作图题;16:压轴题.【分析】(I)先讨论x的范围,将函数f(x)写成分段函数,然后根据分段函数分段画出函数的图象即可;(II)根据函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知先寻找满足f(x)≤ax的零界情况,从而求出a的范围.【解答】解:(Ⅰ)由于f(x)=,函数y=f(x)的图象如图所示.(Ⅱ)由函数y=f(x)与函数y=ax的图象可知,极小值在点(2,1)当且仅当a<﹣2或a≥时,函数y=f(x)与函数y=ax的图象有交点.故不等式f(x)≤ax的解集非空时,a的取值范围为(﹣∞,﹣2)∪[,+∞).【点评】本题主要考查了函数的图象,以及利用函数图象解不等式,同时考查了数形结合的数学思想,属于基础题.。
2023年全国统一高考数学试卷(新高考I ) (解析版)

2023年全国统一高考数学试卷(新高考Ⅰ)参考答案与试题解析一、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.(5分)已知集合M={﹣2,﹣1,0,1,2},N={x|x2﹣x﹣6≥0},则M∩N=( )A.{﹣2,﹣1,0,1}B.{0,1,2}C.{﹣2}D.{2}【答案】C【解答】解:∵x2﹣x﹣6≥0,∴(x﹣3)(x+2)≥0,∴x≥3或x≤﹣2,N=(﹣∞,﹣2]∪[3,+∞),则M∩N={﹣2}.故选:C.2.(5分)已知z=,则z﹣=( )A.﹣i B.i C.0D.1【答案】A【解答】解:z===,则,故=﹣i.故选:A.3.(5分)已知向量=(1,1),=(1,﹣1).若(+λ)⊥(+μ),则( )A.λ+μ=1B.λ+μ=﹣1C.λμ=1D.λμ=﹣1【答案】D【解答】解:∵=(1,1),=(1,﹣1),∴+λ=(λ+1,1﹣λ),+μ=(μ+1,1﹣μ),由(+λ)⊥(+μ),得(λ+1)(μ+1)+(1﹣λ)(1﹣μ)=0,整理得:2λμ+2=0,即λμ=﹣1.故选:D.4.(5分)设函数f(x)=2x(x﹣a)在区间(0,1)单调递减,则a的取值范围是( )A.(﹣∞,﹣2]B.[﹣2,0)C.(0,2]D.[2,+∞)【答案】D【解答】解:设t=x(x﹣a)=x2﹣ax,对称轴为x=,抛物线开口向上,∵y=2t是t的增函数,∴要使f(x)在区间(0,1)单调递减,则t=x2﹣ax在区间(0,1)单调递减,即≥1,即a≥2,故实数a的取值范围是[2,+∞).故选:D.5.(5分)设椭圆C1:+y2=1(a>1),C2:+y2=1的离心率分别为e1,e2.若e2=e1,则a=( )A.B.C.D.【答案】A【解答】解:由椭圆C2:+y2=1可得a2=2,b2=1,∴c2==,∴椭圆C2的离心率为e2=,∵e2=e1,∴e1=,∴=,∴=4=4(﹣)=4(﹣1),∴a=或a=﹣(舍去).故选:A.6.(5分)过点(0,﹣2)与圆x2+y2﹣4x﹣1=0相切的两条直线的夹角为α,则sinα=( )A.1B.C.D.【答案】B【解答】解:圆x2+y2﹣4x﹣1=0可化为(x﹣2)2+y2=5,则圆心C(2,0),半径为r=;设P(0,﹣2),切线为PA、PB,则PC==2,△PAC中,sin=,所以cos==,所以sinα=2sin cos=2××=.故选:B.7.(5分)记S n为数列{a n}的前n项和,设甲:{a n}为等差数列;乙:{}为等差数列,则( )A.甲是乙的充分条件但不是必要条件B.甲是乙的必要条件但不是充分条件C.甲是乙的充要条件D.甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件【答案】C【解答】解:若{a n}是等差数列,设数列{a n}的首项为a1,公差为d,则S n=na1+d,即=a1+d=n+a1﹣,故{}为等差数列,即甲是乙的充分条件.反之,若{}为等差数列,则可设﹣=D,则=S1+(n﹣1)D,即S n=nS1+n(n﹣1)D,当n≥2时,有S n﹣1=(n﹣1)S1+(n﹣1)(n﹣2)D,上两式相减得:a n=S n﹣S n﹣1=S1+2(n﹣1)D,当n=1时,上式成立,所以a n=a1+2(n﹣1)D,则a n+1﹣a n=a1+2nD﹣[a1+2(n﹣1)D]=2D(常数),所以数列{a n}为等差数列.即甲是乙的必要条件.综上所述,甲是乙的充要条件.故本题选:C.8.(5分)已知sin(α﹣β)=,cosαsinβ=,则cos(2α+2β)=( )A.B.C.﹣D.﹣【答案】B【解答】解:因为sin(α﹣β)=sinαcosβ﹣sinβcosα=,cosαsinβ=,所以sinαcosβ=,所以sin(α+β)=sinαcosβ+sinβcosα==,则cos(2α+2β)=1﹣2sin2(α+β)=1﹣2×=.故选:B.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考1卷)数学含答案解析(原卷版)

……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………绝密★启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试(新高考1卷)数学副标题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________题号 一 二 三 四 总分 得分注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效。
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回。
第I 卷(选择题)一、单选题(本大题共8小题,共40.0分。
在每小题列出的选项中,选出符合题目的一项)1. 若集合M ={x|√x <4},N ={x|3x ≥1},则M ∩N =( ) A. {x|0≤x <2} B. {x|13≤x <2} C. {x|3≤x <16}D. {x|13≤x <16}2. 若i(1−z)=1,则z +z = A. −2B. −1C. 1D. 23. 在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA.记CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m ⃗⃗⃗ ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =n ⃗ ,则CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A. 3m⃗⃗⃗ −2n ⃗ B. −2m⃗⃗⃗ +3n ⃗ C. 3m⃗⃗⃗ +2n ⃗ D. 2m⃗⃗⃗ +3n ⃗ 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作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m 上升到157.5m 时,增加的水量约为(√7≈2.65)( )A. 1.0×109m 3B. 1.2×109m 3C. 1.4×109m 3D. 1.6×109m 35. 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( )……○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※……○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………A. 16B. 13C. 12D. 236. 记函数f(x)=sin(ωx +π4)+b(ω>0)的最小正周期为T.若2π3<T <π,且y =f(x)的图像关于点 (3π2,2)中心对称,则f(π2)=( )A. 1B. 32C. 52D. 37. 设a =0.1e 0.1,b =19,c =−ln0.9,则( ) A. a <b <cB. c <b <aC. c <a <bD. a <c <b8. 已知正四棱锥的侧棱长为l ,其各顶点都在同一个球面上,若该球的体积为36π,且3≤l ≤3√3,则该正四棱锥体积的取值范围是( )A. [18,814]B. [274,814]C. [274,643]D. [18,27]二、多选题(本大题共4小题,共20.0分。
2021年全国新高考Ⅰ卷数学真题试卷(含答案及解析)

C. 乙与丙相互独立D. 丙与丁相互独立
【答案】B
【解析】
【分析】根据独立事件概率关系逐一判断
【详解】 ,
故选:B
【点睛】判断事件 是否独立,先计算对应概率,再判断 是否成立
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
故选:AC
11.已知点 在圆 上,点 、 ,则()
A.点 到直线 的距离小于
B.点 到直线 的距离大于
C.当 最小时,
D.当 最大时,
【答案】ACD
【解析】
【分析】计算出圆心到直线 的距离,可得出点 到直线 的距离的取值范围,可判断AB选项的正误;分析可知,当 最大或最小时, 与圆 相切,利用勾股定理可判断CD选项的正误.
(1)若小明先回答A类问题,记 为小明的累计得分,求 的分布列;
(2)为使累计得分 期望最大,小明应选择先回答哪类问题?并说明理由.
19.记 是内角 , , 的对边分别为 , , .已知 ,点 在边 上, .
(1)证明: ;
(2)若 ,求 .
20.如图,在三棱锥 中,平面 平面 , , 为 的中点.
15.函数 的最小值为______.
【答案】1
【解析】
【分析】由解析式知 定义域为 ,讨论 、 、 ,并结合导数研究的单调性,即可求 最小值.
【详解】A: 且 ,故平均数不相同,错误;
B:若第一组中位数为 ,则第二组的中位数为 ,显然不相同,错误;
C: ,故方差相同,正确;
D:由极差的定义知:若第一组的极差为 ,则第二组的极差为 ,故极差相同,正确;
2023年全国统一高考数学试卷(理科)(乙卷)(解析版)

2023年全国统一高考数学试卷(理科)(乙卷)参考答案与试题解析一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)设z=,则=( )A.1﹣2i B.1+2i C.2﹣i D.2+i【答案】B【解答】解:∵i2=﹣1,i5=i,∴z===1﹣2i,∴=1+2i.故选:B.2.(5分)设集合U=R,集合M={x|x<1},N={x|﹣1<x<2},则{x|x≥2}=( )A.∁U(M∪N)B.N∪∁U M C.∁U(M∩N)D.M∪∁U N【答案】A【解答】解:由题意:M∪N={x|x<2},又U=R,∴∁U(M∪N)={x|x≥2}.故选:A.3.(5分)如图,网格纸上绘制的是一个零件的三视图,网格小正方形的边长为1,则该零件的表面积为( )A.24B.26C.28D.30【答案】D【解答】解:根据几何体的三视图转换为直观图为:该几何体是由两个直四棱柱组成的几何体.如图所示:故该几何体的表面积为:4+6+5+5+2+2+2+4=30.故选:D.4.(5分)已知f(x)=是偶函数,则a=( )A.﹣2B.﹣1C.1D.2【答案】D【解答】解:∵f(x)=的定义域为{x|x≠0},又f(x)为偶函数,∴f(﹣x)=f(x),∴,∴,∴ax﹣x=x,∴a=2.故选:D.5.(5分)设O为平面坐标系的坐标原点,在区域{(x,y)|1≤x2+y2≤4}内随机取一点,记该点为A,则直线OA的倾斜角不大于的概率为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:如图,PQ为第一象限与第三象限的角平分线,根据题意可得构成A的区域为圆环,而直线OA的倾斜角不大于的点A构成的区域为图中阴影部分,∴所求概率为=.故选:C.6.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)在区间(,)单调递增,直线x=和x=为函数y=f(x)的图像的两条对称轴,则f(﹣)=( )A.﹣B.﹣C.D.【答案】D【解答】解:根据题意可知=,∴T=π,取ω>0,∴ω==2,又根据“五点法“可得,k∈Z,∴φ=,k∈Z,∴f(x)=sin(2x)=sin(2x﹣),∴f(﹣)=sin(﹣)=sin(﹣)=sin=.故选:D.7.(5分)甲乙两位同学从6种课外读物中各自选读2种,则这两人选读的课外读物中恰有1种相同的选法共有( )A.30种B.60种C.120种D.240种【答案】C【解答】解:根据题意可得满足题意的选法种数为:=120.故选:C.8.(5分)已知圆锥PO的底面半径为,O为底面圆心,PA,PB为圆锥的母线,∠AOB =120°,若△PAB的面积等于,则该圆锥的体积为( )A.πB.πC.3πD.3π【答案】B【解答】解:根据题意,设该圆锥的高为h,即PO=h,取AB的中点E,连接PE、OE,由于圆锥PO的底面半径为,即OA=OB=,而∠AOB=120°,故AB===3,同时OE=OA×sin30°=,△PAB中,PA=PB,E为AB的中点,则有PE⊥AB,又由△PAB的面积等于,即PE•AB=,变形可得PE=,而PE=,则有h2+=,解可得h=,故该圆锥的体积V=π×()2h=π.故选:B.9.(5分)已知△ABC为等腰直角三角形,AB为斜边,△ABD为等边三角形,若二面角C﹣AB﹣D为150°,则直线CD与平面ABC所成角的正切值为( )A.B.C.D.【答案】C【解答】解:如图,取AB的中点E,连接CE,DE,则根据题意易得AB⊥CE,AB⊥DE,∴二面角C﹣AB﹣D的平面角为∠CED=150°,∵AB⊥CE,AB⊥DE,且CE∩DE=E,∴AB⊥平面CED,又AB⊂平面ABC,∴平面CED⊥平面ABC,∴CD在平面ABC内的射影为CE,∴直线CD与平面ABC所成角为∠DCE,过D作DH垂直CE所在直线,垂足点为H,设等腰直角三角形ABC的斜边长为2,则可易得CE=1,DE=,又∠DEH=30°,∴DH=,EH=,∴CH=1+=,∴tan∠DCE===.故选:C.10.(5分)已知等差数列{a n}的公差为,集合S={cos a n|n∈N*},若S={a,b},则ab=( )A.﹣1B.﹣C.0D.【答案】B【解答】解:设等差数列{a n}的首项为a1,又公差为,∴,∴,其周期为=3,又根据题意可知S集合中仅有两个元素,∴可利用对称性,对a n取特值,如a1=0,,,•,或,,a3=π,•,代入集合S中计算易得:ab=.故选:B.11.(5分)设A,B为双曲线x2﹣=1上两点,下列四个点中,可为线段AB中点的是( )A.(1,1)B.(﹣1,2)C.(1,3)D.(﹣1,﹣4)【答案】D【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),AB中点为(x0,y0),,①﹣②得k AB==9×=9×,即﹣3<9×<3⇒,即或,故A、B、C错误,D正确.故选:D.12.(5分)已知⊙O的半径为1,直线PA与⊙O相切于点A,直线PB与⊙O交于B,C两点,D为BC的中点,若|PO|=,则•的最大值为( )A.B.C.1+D.2+【答案】A【解答】解:如图,设∠OPC=α,则,根据题意可得:∠APO=45°,∴==cos2α﹣sinαcosα==,又,∴当,α=,cos()=1时,取得最大值.故选:A.二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
全国统一高考数学试卷(新课标ⅰ)(含解析版)(1)

全国统一高考数学试卷(新课标Ⅰ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.23.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.974.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.811.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m、n所成角的正弦值为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是.(用数字填写答案)15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为.16.(5分)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为元.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X 表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列;(Ⅱ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(Ⅲ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象;(Ⅱ)求不等式|f(x)|>1的解集.2016年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.(5分)设集合A={x|x2﹣4x+3<0},B={x|2x﹣3>0},则A∩B=()A.(﹣3,﹣)B.(﹣3,)C.(1,)D.(,3)【考点】1E:交集及其运算.【专题】11:计算题;4O:定义法;5J:集合.【分析】解不等式求出集合A,B,结合交集的定义,可得答案.【解答】解:∵集合A={x|x2﹣4x+3<0}=(1,3),B={x|2x﹣3>0}=(,+∞),∴A∩B=(,3),故选:D.【点评】本题考查的知识点是集合的交集及其运算,难度不大,属于基础题.2.(5分)设(1+i)x=1+yi,其中x,y是实数,则|x+yi|=()A.1B.C.D.2【考点】A8:复数的模.【专题】34:方程思想;4O:定义法;5N:数系的扩充和复数.【分析】根据复数相等求出x,y的值,结合复数的模长公式进行计算即可.【解答】解:∵(1+i)x=1+yi,∴x+xi=1+yi,即,解得,即|x+yi|=|1+i|=,故选:B.【点评】本题主要考查复数模长的计算,根据复数相等求出x,y的值是解决本题的关键.3.(5分)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100B.99C.98D.97【考点】83:等差数列的性质.【专题】11:计算题;4O:定义法;54:等差数列与等比数列.【分析】根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,S9===9a5.∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C.【点评】本题考查的知识点是数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键.4.(5分)某公司的班车在7:00,8:00,8:30发车,小明在7:50至8:30之间到达发车站乘坐班车,且到达发车站的时刻是随机的,则他等车时间不超过10分钟的概率是()A.B.C.D.【考点】CF:几何概型.【专题】5I:概率与统计.【分析】求出小明等车时间不超过10分钟的时间长度,代入几何概型概率计算公式,可得答案.【解答】解:设小明到达时间为y,当y在7:50至8:00,或8:20至8:30时,小明等车时间不超过10分钟,故P==,故选:B.【点评】本题考查的知识点是几何概型,难度不大,属于基础题.5.(5分)已知方程﹣=1表示双曲线,且该双曲线两焦点间的距离为4,则n的取值范围是()A.(﹣1,3)B.(﹣1,)C.(0,3)D.(0,)【考点】KB:双曲线的标准方程.【专题】11:计算题;35:转化思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】由已知可得c=2,利用4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得m2=1,又(m2+n)(3m2﹣n)>0,从而可求n的取值范围.【解答】解:∵双曲线两焦点间的距离为4,∴c=2,当焦点在x轴上时,可得:4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=1,∵方程﹣=1表示双曲线,∴(m2+n)(3m2﹣n)>0,可得:(n+1)(3﹣n)>0,解得:﹣1<n<3,即n的取值范围是:(﹣1,3).当焦点在y轴上时,可得:﹣4=(m2+n)+(3m2﹣n),解得:m2=﹣1,无解.故选:A.【点评】本题主要考查了双曲线方程的应用,考查了不等式的解法,属于基础题.6.(5分)如图,某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条相互垂直的半径.若该几何体的体积是,则它的表面积是()A.17πB.18πC.20πD.28π【考点】L!:由三视图求面积、体积.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5F:空间位置关系与距离.【分析】判断三视图复原的几何体的形状,利用体积求出几何体的半径,然后求解几何体的表面积.【解答】解:由题意可知三视图复原的几何体是一个球去掉后的几何体,如图:可得:=,R=2.它的表面积是:×4π•22+=17π.故选:A.【点评】本题考查三视图求解几何体的体积与表面积,考查计算能力以及空间想象能力.7.(5分)函数y=2x2﹣e|x|在[﹣2,2]的图象大致为()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【专题】27:图表型;48:分析法;51:函数的性质及应用.【分析】根据已知中函数的解析式,分析函数的奇偶性,最大值及单调性,利用排除法,可得答案.【解答】解:∵f(x)=y=2x2﹣e|x|,∴f(﹣x)=2(﹣x)2﹣e|﹣x|=2x2﹣e|x|,故函数为偶函数,当x=±2时,y=8﹣e2∈(0,1),故排除A,B;当x∈[0,2]时,f(x)=y=2x2﹣e x,∴f′(x)=4x﹣e x=0有解,故函数y=2x2﹣e|x|在[0,2]不是单调的,故排除C,故选:D.【点评】本题考查的知识点是函数的图象,对于超越函数的图象,一般采用排除法解答.8.(5分)若a>b>1,0<c<1,则()A.a c<b c B.ab c<ba cC.alog b c<blog a c D.log a c<log b c【考点】R3:不等式的基本性质.【专题】33:函数思想;35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用;5T:不等式.【分析】根据已知中a>b>1,0<c<1,结合对数函数和幂函数的单调性,分析各个结论的真假,可得答案.【解答】解:∵a>b>1,0<c<1,∴函数f(x)=x c在(0,+∞)上为增函数,故a c>b c,故A错误;函数f(x)=x c﹣1在(0,+∞)上为减函数,故a c﹣1<b c﹣1,故ba c<ab c,即ab c>ba c;故B错误;log a c<0,且log b c<0,log a b<1,即=<1,即log a c>log b c.故D错误;0<﹣log a c<﹣log b c,故﹣blog a c<﹣alog b c,即blog a c>alog b c,即alog b c<blog a c,故C正确;故选:C.【点评】本题考查的知识点是不等式的比较大小,熟练掌握对数函数和幂函数的单调性,是解答的关键.9.(5分)执行下面的程序框图,如果输入的x=0,y=1,n=1,则输出x,y的值满足()A.y=2x B.y=3x C.y=4x D.y=5x【考点】EF:程序框图.【专题】11:计算题;28:操作型;5K:算法和程序框图.【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量x,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.【解答】解:输入x=0,y=1,n=1,则x=0,y=1,不满足x2+y2≥36,故n=2,则x=,y=2,不满足x2+y2≥36,故n=3,则x=,y=6,满足x2+y2≥36,故y=4x,故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.10.(5分)以抛物线C的顶点为圆心的圆交C于A、B两点,交C的准线于D、E两点.已知|AB|=4,|DE|=2,则C的焦点到准线的距离为()A.2B.4C.6D.8【考点】K8:抛物线的性质;KJ:圆与圆锥曲线的综合.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】画出图形,设出抛物线方程,利用勾股定理以及圆的半径列出方程求解即可.【解答】解:设抛物线为y2=2px,如图:|AB|=4,|AM|=2,|DE|=2,|DN|=,|ON|=,x A==,|OD|=|OA|,=+5,解得:p=4.C的焦点到准线的距离为:4.故选:B.【点评】本题考查抛物线的简单性质的应用,抛物线与圆的方程的应用,考查计算能力.转化思想的应用.11.(5分)平面α过正方体ABCD﹣A1B1C1D1的顶点A,α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABB1A1=n,则m、n所成角的正弦值为()A.B.C.D.【考点】LM:异面直线及其所成的角.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;35:转化思想;5G:空间角.【分析】画出图形,判断出m、n所成角,求解即可.【解答】解:如图:α∥平面CB1D1,α∩平面ABCD=m,α∩平面ABA1B1=n,可知:n∥CD1,m∥B1D1,∵△CB1D1是正三角形.m、n所成角就是∠CD1B1=60°.则m、n所成角的正弦值为:.故选:A.【点评】本题考查异面直线所成角的求法,考查空间想象能力以及计算能力.12.(5分)已知函数f(x)=sin(ωx+φ)(ω>0,|φ|≤),x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,且f(x)在(,)上单调,则ω的最大值为()A.11B.9C.7D.5【考点】H6:正弦函数的奇偶性和对称性.【专题】35:转化思想;4R:转化法;57:三角函数的图像与性质.【分析】根据已知可得ω为正奇数,且ω≤12,结合x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f (x)图象的对称轴,求出满足条件的解析式,并结合f(x)在(,)上单调,可得ω的最大值.【解答】解:∵x=﹣为f(x)的零点,x=为y=f(x)图象的对称轴,∴,即,(n∈N)即ω=2n+1,(n∈N)即ω为正奇数,∵f(x)在(,)上单调,则﹣=≤,即T=≥,解得:ω≤12,当ω=11时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=﹣,此时f(x)在(,)不单调,不满足题意;当ω=9时,﹣+φ=kπ,k∈Z,∵|φ|≤,∴φ=,此时f(x)在(,)单调,满足题意;故ω的最大值为9,故选:B.【点评】本题考查的知识点是正弦型函数的图象和性质,本题转化困难,难度较大.二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.13.(5分)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=﹣2.【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;5A:平面向量及应用.【分析】利用已知条件,通过数量积判断两个向量垂直,然后列出方程求解即可.【解答】解:|+|2=||2+||2,可得•=0.向量=(m,1),=(1,2),可得m+2=0,解得m=﹣2.故答案为:﹣2.【点评】本题考查向量的数量积的应用,向量的垂直条件的应用,考查计算能力.14.(5分)(2x+)5的展开式中,x3的系数是10.(用数字填写答案)【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5P:二项式定理.【分析】利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为3,求出r,即可求出展开式中x3的系数.【解答】解:(2x+)5的展开式中,通项公式为:T r==25﹣r,+1令5﹣=3,解得r=4∴x3的系数2=10.故答案为:10.【点评】本题考查了二项式定理的应用,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.15.(5分)设等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a1a2…a n的最大值为64.【考点】87:等比数列的性质;8I:数列与函数的综合.【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;54:等差数列与等比数列.【分析】求出数列的等比与首项,化简a1a2…a n,然后求解最值.【解答】解:等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,可得q(a1+a3)=5,解得q=.a1+q2a1=10,解得a1=8.则a1a2…a n=a1n•q1+2+3+…+(n﹣1)=8n•==,当n=3或4时,表达式取得最大值:=26=64.故答案为:64.【点评】本题考查数列的性质数列与函数相结合的应用,转化思想的应用,考查计算能力.16.(5分)某高科技企业生产产品A和产品B需要甲、乙两种新型材料.生产一件产品A需要甲材料1.5kg,乙材料1kg,用5个工时;生产一件产品B需要甲材料0.5kg,乙材料0.3kg,用3个工时,生产一件产品A的利润为2100元,生产一件产品B的利润为900元.该企业现有甲材料150kg,乙材料90kg,则在不超过600个工时的条件下,生产产品A、产品B的利润之和的最大值为216000元.【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;33:函数思想;35:转化思想.【分析】设A、B两种产品分别是x件和y件,根据题干的等量关系建立不等式组以及目标函数,利用线性规划作出可行域,通过目标函数的几何意义,求出其最大值即可;【解答】解:(1)设A、B两种产品分别是x件和y件,获利为z元.由题意,得,z=2100x+900y.不等式组表示的可行域如图:由题意可得,解得:,A(60,100),目标函数z=2100x+900y.经过A时,直线的截距最大,目标函数取得最大值:2100×60+900×100=216000元.故答案为:216000.【点评】本题考查了列二元一次方程组解实际问题的运用,二元一次方程组的解法的运用,不等式组解实际问题的运用,不定方程解实际问题的运用,解答时求出最优解是解题的关键.三、解答题:本大题共5小题,满分60分,解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17.(12分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知2cosC(acosB+bcosA)=c.(Ⅰ)求C;(Ⅱ)若c=,△ABC的面积为,求△ABC的周长.【考点】HU:解三角形.【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;58:解三角形.【分析】(Ⅰ)已知等式利用正弦定理化简,整理后利用两角和与差的正弦函数公式及诱导公式化简,根据sinC不为0求出cosC的值,即可确定出出C的度数;(2)利用余弦定理列出关系式,利用三角形面积公式列出关系式,求出a+b的值,即可求△ABC的周长.【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,0<C<π,∴sinC≠0已知等式利用正弦定理化简得:2cosC(sinAcosB+sinBcosA)=sinC,整理得:2cosCsin(A+B)=sinC,即2cosCsin(π﹣(A+B))=sinC2cosCsinC=sinC∴cosC=,∴C=;(Ⅱ)由余弦定理得7=a2+b2﹣2ab•,∴(a+b)2﹣3ab=7,∵S=absinC=ab=,∴ab=6,∴(a+b)2﹣18=7,∴a+b=5,∴△ABC的周长为5+.【点评】此题考查了正弦、余弦定理,三角形的面积公式,以及三角函数的恒等变形,熟练掌握定理及公式是解本题的关键.18.(12分)如图,在以A,B,C,D,E,F为顶点的五面体中,面ABEF为正方形,AF=2FD,∠AFD=90°,且二面角D﹣AF﹣E与二面角C﹣BE﹣F都是60°.(Ⅰ)证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)求二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【考点】MJ:二面角的平面角及求法.【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5H:空间向量及应用;5Q:立体几何.【分析】(Ⅰ)证明AF⊥平面EFDC,利用平面与平面垂直的判定定理证明平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)证明四边形EFDC为等腰梯形,以E为原点,建立如图所示的坐标系,求出平面BEC、平面ABC的法向量,代入向量夹角公式可得二面角E﹣BC﹣A的余弦值.【解答】(Ⅰ)证明:∵ABEF为正方形,∴AF⊥EF.∵∠AFD=90°,∴AF⊥DF,∵DF∩EF=F,∴AF⊥平面EFDC,∵AF⊂平面ABEF,∴平面ABEF⊥平面EFDC;(Ⅱ)解:由AF⊥DF,AF⊥EF,可得∠DFE为二面角D﹣AF﹣E的平面角;由ABEF为正方形,AF⊥平面EFDC,∵BE⊥EF,∴BE⊥平面EFDC即有CE⊥BE,可得∠CEF为二面角C﹣BE﹣F的平面角.可得∠DFE=∠CEF=60°.∵AB∥EF,AB⊄平面EFDC,EF⊂平面EFDC,∴AB∥平面EFDC,∵平面EFDC∩平面ABCD=CD,AB⊂平面ABCD,∴AB∥CD,∴CD∥EF,∴四边形EFDC为等腰梯形.以E为原点,建立如图所示的坐标系,设FD=a,则E(0,0,0),B(0,2a,0),C(,0,a),A(2a,2a,0),∴=(0,2a,0),=(,﹣2a,a),=(﹣2a,0,0)设平面BEC的法向量为=(x1,y1,z1),则,则,取=(,0,﹣1).设平面ABC的法向量为=(x2,y2,z2),则,则,取=(0,,4).设二面角E﹣BC﹣A的大小为θ,则cosθ===﹣,则二面角E﹣BC﹣A的余弦值为﹣.【点评】本题考查平面与平面垂直的证明,考查用空间向量求平面间的夹角,建立空间坐标系将二面角问题转化为向量夹角问题是解答的关键.19.(12分)某公司计划购买2台机器,该种机器使用三年后即被淘汰.机器有一易损零件,在购进机器时,可以额外购买这种零件作为备件,每个200元.在机器使用期间,如果备件不足再购买,则每个500元.现需决策在购买机器时应同时购买几个易损零件,为此搜集并整理了100台这种机器在三年使用期内更换的易损零件数,得如图柱状图:以这100台机器更换的易损零件数的频率代替1台机器更换的易损零件数发生的概率,记X 表示2台机器三年内共需更换的易损零件数,n表示购买2台机器的同时购买的易损零件数.(Ⅰ)求X的分布列;(Ⅱ)若要求P(X≤n)≥0.5,确定n的最小值;(Ⅲ)以购买易损零件所需费用的期望值为决策依据,在n=19与n=20之中选其一,应选用哪个?【考点】CG:离散型随机变量及其分布列.【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5I:概率与统计.【分析】(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列.(Ⅱ)由X的分布列求出P(X≤18)=,P(X≤19)=.由此能确定满足P(X≤n)≥0.5中n的最小值.(Ⅲ)法一:由X的分布列得P(X≤19)=.求出买19个所需费用期望EX1和买20个所需费用期望EX2,由此能求出买19个更合适.法二:解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,分别求出n=19时,费用的期望和当n=20时,费用的期望,从而得到买19个更合适.【解答】解:(Ⅰ)由已知得X的可能取值为16,17,18,19,20,21,22,P(X=16)=()2=,P(X=17)=,P(X=18)=()2+2()2=,P(X=19)==,P(X=20)===,P(X=21)==,P(X=22)=,∴X的分布列为:X16171819202122P(Ⅱ)由(Ⅰ)知:P(X≤18)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)==.P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.∴P(X≤n)≥0.5中,n的最小值为19.(Ⅲ)解法一:由(Ⅰ)得P(X≤19)=P(X=16)+P(X=17)+P(X=18)+P(X=19)=+=.买19个所需费用期望:EX1=200×+(200×19+500)×+(200×19+500×2)×+(200×19+500×3)×=4040,买20个所需费用期望:EX2=+(200×20+500)×+(200×20+2×500)×=4080,∵EX1<EX2,∴买19个更合适.解法二:购买零件所用费用含两部分,一部分为购买零件的费用,另一部分为备件不足时额外购买的费用,当n=19时,费用的期望为:19×200+500×0.2+1000×0.08+1500×0.04=4040,当n=20时,费用的期望为:20×200+500×0.08+1000×0.04=4080,∴买19个更合适.【点评】本题考查离散型随机变量的分布列和数学期望的求法及应用,是中档题,解题时要认真审题,注意相互独立事件概率乘法公式的合理运用.20.(12分)设圆x2+y2+2x﹣15=0的圆心为A,直线l过点B(1,0)且与x轴不重合,l交圆A于C,D两点,过B作AC的平行线交AD于点E.(Ⅰ)证明|EA|+|EB|为定值,并写出点E的轨迹方程;(Ⅱ)设点E的轨迹为曲线C1,直线l交C1于M,N两点,过B且与l垂直的直线与圆A交于P,Q两点,求四边形MPNQ面积的取值范围.【考点】J2:圆的一般方程;KL:直线与椭圆的综合.【专题】34:方程思想;48:分析法;5B:直线与圆;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】(Ⅰ)求得圆A的圆心和半径,运用直线平行的性质和等腰三角形的性质,可得EB=ED,再由圆的定义和椭圆的定义,可得E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,求得a,b,c,即可得到所求轨迹方程;(Ⅱ)设直线l:x=my+1,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,可得|MN|,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),求得A到PQ的距离,再由圆的弦长公式可得|PQ|,再由四边形的面积公式,化简整理,运用不等式的性质,即可得到所求范围.【解答】解:(Ⅰ)证明:圆x2+y2+2x﹣15=0即为(x+1)2+y2=16,可得圆心A(﹣1,0),半径r=4,由BE∥AC,可得∠C=∠EBD,由AC=AD,可得∠D=∠C,即为∠D=∠EBD,即有EB=ED,则|EA|+|EB|=|EA|+|ED|=|AD|=4,故E的轨迹为以A,B为焦点的椭圆,且有2a=4,即a=2,c=1,b==,则点E的轨迹方程为+=1(y≠0);(Ⅱ)椭圆C1:+=1,设直线l:x=my+1,由PQ⊥l,设PQ:y=﹣m(x﹣1),由可得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),可得y1+y2=﹣,y1y2=﹣,则|MN|=•|y1﹣y2|=•=•=12•,A到PQ的距离为d==,|PQ|=2=2=,则四边形MPNQ面积为S=|PQ|•|MN|=••12•=24•=24,当m=0时,S取得最小值12,又>0,可得S<24•=8,即有四边形MPNQ面积的取值范围是[12,8).【点评】本题考查轨迹方程的求法,注意运用椭圆和圆的定义,考查直线和椭圆方程联立,运用韦达定理和弦长公式,以及直线和圆相交的弦长公式,考查不等式的性质,属于中档题.21.(12分)已知函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2有两个零点.(Ⅰ)求a的取值范围;(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,证明:x1+x2<2.【考点】51:函数的零点;6D:利用导数研究函数的极值.【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4C:分类法;4R:转化法;51:函数的性质及应用.【分析】(Ⅰ)由函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2可得:f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),对a进行分类讨论,综合讨论结果,可得答案.(Ⅱ)设x1,x2是f(x)的两个零点,则﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,分析g(x)的单调性,令m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=,设h(m)=,m>0,利用导数法可得h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,可得结论.【解答】解:(Ⅰ)∵函数f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2,∴f′(x)=(x﹣1)e x+2a(x﹣1)=(x﹣1)(e x+2a),①若a=0,那么f(x)=0⇔(x﹣2)e x=0⇔x=2,函数f(x)只有唯一的零点2,不合题意;②若a>0,那么e x+2a>0恒成立,当x<1时,f′(x)<0,此时函数为减函数;当x>1时,f′(x)>0,此时函数为增函数;此时当x=1时,函数f(x)取极小值﹣e,由f(2)=a>0,可得:函数f(x)在x>1存在一个零点;当x<1时,e x<e,x﹣2<﹣1<0,∴f(x)=(x﹣2)e x+a(x﹣1)2>(x﹣2)e+a(x﹣1)2=a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e,令a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e=0的两根为t1,t2,且t1<t2,则当x<t1,或x>t2时,f(x)>a(x﹣1)2+e(x﹣1)﹣e>0,故函数f(x)在x<1存在一个零点;即函数f(x)在R是存在两个零点,满足题意;③若﹣<a<0,则ln(﹣2a)<lne=1,当x<ln(﹣2a)时,x﹣1<ln(﹣2a)﹣1<lne﹣1=0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当ln(﹣2a)<x<1时,x﹣1<0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=ln(﹣2a)时,函数取极大值,由f(ln(﹣2a))=[ln(﹣2a)﹣2](﹣2a)+a[ln(﹣2a)﹣1]2=a{[ln(﹣2a)﹣2]2+1}<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;④若a=﹣,则ln(﹣2a)=1,当x<1=ln(﹣2a)时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当x>1时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故函数f(x)在R上单调递增,函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;⑤若a<﹣,则ln(﹣2a)>lne=1,当x<1时,x﹣1<0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,当1<x<ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a<e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)<0恒成立,故f(x)单调递减,当x>ln(﹣2a)时,x﹣1>0,e x+2a>e ln(﹣2a)+2a=0,即f′(x)=(x﹣1)(e x+2a)>0恒成立,故f(x)单调递增,故当x=1时,函数取极大值,由f(1)=﹣e<0得:函数f(x)在R上至多存在一个零点,不合题意;综上所述,a的取值范围为(0,+∞)证明:(Ⅱ)∵x1,x2是f(x)的两个零点,∴f(x1)=f(x2)=0,且x1≠1,且x2≠1,∴﹣a==,令g(x)=,则g(x1)=g(x2)=﹣a,∵g′(x)=,∴当x<1时,g′(x)<0,g(x)单调递减;当x>1时,g′(x)>0,g(x)单调递增;设m>0,则g(1+m)﹣g(1﹣m)=﹣=,设h(m)=,m>0,则h′(m)=>0恒成立,即h(m)在(0,+∞)上为增函数,h(m)>h(0)=0恒成立,即g(1+m)>g(1﹣m)恒成立,令m=1﹣x1>0,则g(1+1﹣x1)>g(1﹣1+x1)⇔g(2﹣x1)>g(x1)=g(x2)⇔2﹣x1>x2,即x1+x2<2.【点评】本题考查的知识点是利用导数研究函数的极值,函数的零点,分类讨论思想,难度较大.请考生在22、23、24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明选讲]22.(10分)如图,△OAB是等腰三角形,∠AOB=120°.以O为圆心,OA为半径作圆.(Ⅰ)证明:直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)点C,D在⊙O上,且A,B,C,D四点共圆,证明:AB∥CD.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明.【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5M:推理和证明.【分析】(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK.根据等腰三角形AOB的性质知OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,则AB是圆O的切线.(Ⅱ)设圆心为T,证明OT为AB的中垂线,OT为CD的中垂线,即可证明结论.【解答】证明:(Ⅰ)设K为AB中点,连结OK,∵OA=OB,∠AOB=120°,∴OK⊥AB,∠A=30°,OK=OAsin30°=OA,∴直线AB与⊙O相切;(Ⅱ)因为OA=2OD,所以O不是A,B,C,D四点所在圆的圆心.设T是A,B,C,D四点所在圆的圆心.∵OA=OB,TA=TB,∴OT为AB的中垂线,同理,OC=OD,TC=TD,∴OT为CD的中垂线,∴AB∥CD.【点评】本题考查了切线的判定,考查四点共圆,考查学生分析解决问题的能力.解答此题时,充分利用了等腰三角形“三合一”的性质.[选修4-4:坐标系与参数方程]23.在直角坐标系xOy中,曲线C1的参数方程为(t为参数,a>0).在以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2:ρ=4cosθ.(Ⅰ)说明C1是哪种曲线,并将C1的方程化为极坐标方程;(Ⅱ)直线C3的极坐标方程为θ=α0,其中α0满足tanα0=2,若曲线C1与C2的公共点都在C3上,求a.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QE:参数方程的概念.【专题】11:计算题;35:转化思想;4A:数学模型法;5S:坐标系和参数方程.【分析】(Ⅰ)把曲线C1的参数方程变形,然后两边平方作和即可得到普通方程,可知曲线C1是圆,化为一般式,结合x2+y2=ρ2,y=ρsinθ化为极坐标方程;(Ⅱ)化曲线C2、C3的极坐标方程为直角坐标方程,由条件可知y=x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,把C1与C2的方程作差,结合公共弦所在直线方程为y=2x可得1﹣a2=0,则a 值可求.【解答】解:(Ⅰ)由,得,两式平方相加得,x2+(y﹣1)2=a2.∴C1为以(0,1)为圆心,以a为半径的圆.化为一般式:x2+y2﹣2y+1﹣a2=0.①由x2+y2=ρ2,y=ρsinθ,得ρ2﹣2ρsinθ+1﹣a2=0;(Ⅱ)C2:ρ=4cosθ,两边同时乘ρ得ρ2=4ρcosθ,∴x2+y2=4x,②即(x﹣2)2+y2=4.由C3:θ=α0,其中α0满足tanα0=2,得y=2x,∵曲线C1与C2的公共点都在C3上,∴y=2x为圆C1与C2的公共弦所在直线方程,①﹣②得:4x﹣2y+1﹣a2=0,即为C3 ,∴1﹣a2=0,∴a=1(a>0).【点评】本题考查参数方程即简单曲线的极坐标方程,考查了极坐标与直角坐标的互化,训练了两圆公共弦所在直线方程的求法,是基础题.[选修4-5:不等式选讲]24.已知函数f(x)=|x+1|﹣|2x﹣3|.(Ⅰ)在图中画出y=f(x)的图象;(Ⅱ)求不等式|f(x)|>1的解集.【考点】&2:带绝对值的函数;3A:函数的图象与图象的变换.【专题】35:转化思想;48:分析法;59:不等式的解法及应用.【分析】(Ⅰ)运用分段函数的形式写出f(x)的解析式,由分段函数的画法,即可得到所求图象;(Ⅱ)分别讨论当x≤﹣1时,当﹣1<x<时,当x≥时,解绝对值不等式,取交集,最后求并集即可得到所求解集.【解答】解:(Ⅰ)f(x)=,由分段函数的图象画法,可得f(x)的图象,如右:(Ⅱ)由|f(x)|>1,可得当x≤﹣1时,|x﹣4|>1,解得x>5或x<3,即有x≤﹣1;当﹣1<x<时,|3x﹣2|>1,解得x>1或x<,即有﹣1<x<或1<x<;当x≥时,|4﹣x|>1,解得x>5或x<3,即有x>5或≤x<3.综上可得,x<或1<x<3或x>5.则|f(x)|>1的解集为(﹣∞,)∪(1,3)∪(5,+∞).【点评】本题考查绝对值函数的图象和不等式的解法,注意运用分段函数的图象的画法和分类讨论思想方法,考查运算能力,属于基础题.。
2024年新高考I卷数学高考试卷(原卷+答案)

2024年普通高等学校招生全国统一考试(新高考I 绝密★启用前卷)1. 项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共8 小题,每小题5 分,共40 分. 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦数(适用地区:山东、广东、湖南、湖北、河北、江苏、福建、浙江、江西、安徽、河南)学注意事项:干净后,再选涂其他答案标号。
回答非选择题时,将答案书写在答题卡上,写在本试卷上无效。
在每小题给出的四个选项中,只有一个选.已知集合=−<<=−−A xx B 3}{∣55,{3,1,0,2,3},则A B =()A−{1,0} B.{2,3} C. −−{3,1,0} D. 2. −{1,0,2}若z −z1=+1i ,则z =()A.−−1i B.−+1i C. −1i D. 3. +1i 已知向量a b x ==(0,1),(2,),若b b a ⊥−(4),则x =()A. −2 B. 4. D. C. −112已知 αβαβ+==mcos(),tan tan 2,则cos()αβ−=()A. −3m B. −m 3C.m 3D. 5. 3m,则圆锥的体积为()AB.C.D.6. 已知函数⎩++≥−−−<⎧x x x ax a x x e ln(1),0f x ()=⎨2,0在R 上单调递增,则a 的2取值范围是()A.−∞(,0] B.−[1,0] C. −[1,1] D. 7. +∞[0,)当[0,2]πx 时,曲线y x =sin 与⎝⎭⎪⎛⎫y x π=−6 D. C. B. 2sin 3的交点个数为()468f x ()的定义域为R A. 38. 已知函数,,>−+−f x f x f x ()(1)(2)且当x <3时f x x ()=,则下列结论中一定正确的是().A. f >(10)100B. f >(20)1000C.f <(10)1000 D. 要求. 全部选对得6 分,部分选对的得部分分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.9. 随着“一带一路”国际合作的深入,某茶叶种植区多措并举推动茶叶出口.二、选择题:本题共3 小题,每小题6 分,共18 分. f <(20)10000在每小题给出的选项中,有多项符合题目为了解推动出口后的亩收入(单位:万元)情况,从该种植区抽取样本,得到推动出口后亩收入的样本均值x =2.1,样本方差s =0.012,已知该种植区以往的亩收入X 服从正态分布N )(1.8,0.12,假设推动出口后的亩收入Y 服从正态分布N x s ,2)(,则()(若随机变量Z 服从正态分布N)(μσ,2, P Z <+≈μσ()0.8413)A. P X >>(2)0.2 B. P X ><(2)0.5 C.P Y >>(2)0.5 D. 10. P Y ><(2)0.8设函数 f x x x ()(1)(4)=−−2,则()A.x =3是f x ()的极小值点 B. 当<<x 01时,f x f x()<2)C. (当<<x 12时,−<−<f x D. 4(21)0当x−<<10时,11. 设计一条美丽的丝带,其造型可以看作图中的曲线C 的一部分.已知C 过坐标原点O .且C 上的点满足:−>f x f x (2)()横坐标大于−2,到点F (2,0)的距离与到定直线 x a a =<(0)的距离之积为4,则()A. B. a =−2点D. C. C 在第一象限的点的纵坐标的最大值为在C 上1当点,)在C (x y 00上时,x 0+4212. 三、填空题:本题共3 小题,每小题5 分,共15 分y 0≤.设双曲线−=>>a bC a b x y :1(0,0)2222左右焦点分别为、F F 12,过F 2作平行于y 轴的直线交C 于A ,B 两点,若||13,||1013. ,则C F A AB 1==的离心率为___________.若曲线=+y x e x 在点(0,1)处的切线也是曲线=++y x a ln(1)的切线,则张,并比较所选卡片上数字的大小,数字大的人得1分,数字小的人得0分,然后各自弃置此轮所选的卡片(弃置的卡片在此后的轮次中不能使用).则四轮比赛后,甲的总得分不小于2的概率为_________分别标有数字2,4,6,81,3,5,714. a =__________.甲、乙两人各有四张卡片,每张卡片上标有一个数字,甲的卡片上分别标有数字,乙的卡片上,两人进行四轮比赛,在每轮比赛中,两人各自从自己持有的卡片中随机选一.的15. 四、解答题:本题共5 小题,共77 分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.记ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a ,b ,c,已知sin =C B,a b c (1)求B ;(2)222+−=若ABC的面积为16. c 3.已知A (0,3)和⎝⎭⎪⎛⎫P 23,3椭圆+=>>a bC a b x y :1(0)22(1)求C 的离心率;(2)若过P 上两点22.的直线l 交C 于另一点B ,且ABP17. 的面积为9,求l 的方程.如图,四棱锥−P ABCD 中,底面ABCD PA ⊥,PA AC ==2,BC AB == (1)1,.若⊥AD PB ,证明:(2)PBC AD //平面;若⊥AD DC ,且二面角−−A CP D正弦值为7,求AD .为18. 已知函数 2−=++−f x ax b x x()ln(1)(1)x3若b =0,且 x ≥f '()0,求(2)a 的最小值;证明:曲线(3)y f x =()是中心对称图形;若f x >−()2当且仅当<<x 12,求19. 设m b 的取值范围.为正整数,数列a a a a 1242,,...,m +是公差不为0的等差数列,若从中删去两项i 和a i j j (<)后剩余的4m 项可被平均分为 组,且每组的m 个数都能构成等差数列,则称数列a a a 1242,,...,m +是(1)(i j ,)−可分数列.写出所有的(i j ,),≤<≤i j 16,使数列 ,,...,a a a 126是(2)(i j ,)−可分数列;当m ≥3时,证明:数列,,...,m +a a a 1242是(3)(2,13)−可分数列;从1,2,...,42m +中一次任取两个数i 和<j i j )(,记数列,,...,m +a a a 1242是(i j ,)−可分数列的概率为P m ,证明:P >m 81.1.【答案】A 【详解】参考答案因为=<<=−−A x x B |,3,1,0,2,3{}{,且注意到<<12从而AB ,=故选:A.2.【答案】C 【详解】{−1,0}.因为−−−==+=+z z z 11111i z z −+111,所以z =+=−i 11i (4故选:C.3【答案】D 1.【详解】因为)b b a ⊥−,所以)b b a (40⋅−= ,所以b a b −⋅=240即+−=440x x 2,故 故选:D.4.【答案】A x =2,【详解】因为cos (αβ+=)m ,所以 cos cos sin sin αβαβ−=m ,而tan tan 2αβ=,所以= ααβsin sin 2cos cos ,故cos cos 2cos cos αβαβ−=m 即cos cos αβ=−m ,从而sin sin 2αβ=−m ,故cos 3αβ−=−m )故选:A.5. 【答案】B (,【详解】设圆柱的底面半径为r,而它们的侧面积相等,所以=π2πr r=,故r =3,故圆锥的体积为3故选:B.6. 【答案】B 【详解】π⨯=91.因为f x ()在R 上单调递增,且x ≥0时,f x x x)(()=++e ln 1单调递增,则需满足()⎩−≤+⎪⨯−⎪ ⎨⎧−≥21a e ln1−2a0−≤≤10a 0,解得,.即a 的范围是T =2πy x =sin 故选:B.7. 【答案】C 【详解】−[1,0].因为函数的的最小正周期为,函数⎝⎭⎪y x ⎛⎫=−62sin 3π的最小正周期为 T =32π,所以在x ∈[0,2π]上函数⎝⎭⎪y x ⎛⎫=−62sin 3x <8. 【答案】B 【详解】由图可知,两函数图象有6个交点.故选:π有三个周期的图象,在坐标系中结合五点法画出两函数图象,如图所示:C 因为当3时 f x x()=,所以f f (1)1,(2)2==,又因为>−+−f x f x f x ()(1)(2),则f f f f f f (3)(2)(1)3,(4)(3)(2)5>+=>+>,>+>>+>>+>f f f f f f f f f (5)(4)(3)8,(6)(5)(4)13,(7)(6)(5)21,>+>>+>>+>f f f f f f f f f (8)(7)(6)34,(9)(8)(7)55,(10)(9)(8)89,f f f f f f f f f >+>>+>>+>11)377(11)(10)(9)144,(12)(11)(10)233,(13)(12)(>+>>+>f f f f f f (14)(13)(12)610,(15)(14)(13)987,>+>>f f f (16)(15)(14)15971000,则依次下去可知且无证据表明ACD 一定正确.故选:B.9. 【答案】,则B f >(20)1000正确;BC【详解】依题可知,x s ==2.1,0.012,所以(2.1,0.1YN),故P Y P Y P Y )() (),C 正确,D (>=>−=<+≈>2 2.10.1 2.10.10.84130.5错误;因为(1.8,0.1XN ),所以P X P X )()(>=>+⨯2 1.820.1,因为P X )(<+≈1.80.10.8413,所以 P X )(>+≈−=<1.80.110.84130.15870.2,而P X P X P X )()()故选:BC .10. 【答案】ACD 【详解】对A ,B 正确,A (>=>+⨯<>+<2 1.820.1 1.80.10.2错误,,因为函数f x 的定义域为R (),而'f x x x x x x 2))(())()((()=−−+−=−−2141313,易知当x ∈(1,3)时,'f x ()<0,当x ∈−(∞,1)或x ∈+(3,∞)时,'f x ()>0函数f x ()在(−∞,1)上单调递增,在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,故x =3是函数f x 点,正确;对B ()的极小值,当<<x 01时,x x x x −=−>2)(10,所以>>>10x x 2,而由上可知,函数f x ()在(0,1)上单调递增,所以f x f x2)对C ()>(,错误;,当<<x 12时,<−<x 1213,而由上可知,函数 f x ()在(1,3)上单调递减,所以f f x f ())()>−>(1213,即−<−<f x 4210)对D (,正确;,当x −<<10时,−−=−−−−−−=−−>f x f x x x x x x x (2)()12141220222))()()()(()(,所以故选:ACD.11. 【答案】ABD 【详解】对于A −>f x f x (2)(),正确;:设曲线上的动点P x y (,),则x >−2x a −=4,a04−=,解得对于B ,故A 正确a =−2.x +=24,而x >−2,x +=24)(.当x y ==0=−=2844)(,故)对于C 在曲线上,故B 正确(.:由曲线的方程可得()x +y x =−−216222(2),取x =23,则494y 2641=−,而⨯−−=−=>−49449449410641645256245,故此时y 2>1,故对于D 在第一象限内点的纵坐标的最大值大于1,故C 错误C .:当点,)在曲线上时,由C (x y 00的分析可得()()++x x 2216160022y x 00=−−≤22(2),故 −≤≤x x 00++4422故选:ABD.12. ,故D 正确y 0.【答案】2【详解】3由题可知,,A B F 2三点横坐标相等,设A 在第一象限,将=x c 代入a b −=x y12222得a y =±b 2,即⎝⎭⎝⎭−⎛⎫⎛⎫a a A c B c ⎪ ⎪,,,b b 22,故a AB ==102b 2,a AF ==52b 2,又AF AF a −=212,得AF AF a a 12=+=+=22513,解得a =4,代入a=5b 2得b 2=20,故c a b 222=+=36,,即c =6,所以a e ===c 4263.故答案为:213. 3【答案】【详解】ln 2由=+y x e x得y '|e 12x =0=+=0y '=+e 1x ,,故曲线=+y xe x在(0,1)处的切线方程为y x =+21;由=++y x a ln 1)(得 x +y '=11,设切线与曲线=++y x a ln 1) (相切的切点为,ln 100()(x x a )++,由两曲线有公切线得y '==x 0+112,解得2x 01=−,则切点为⎝⎭ ⎪−+ ⎛⎫a 22,ln 11,切线方程为⎝⎭ ⎪=+++=++− ⎛⎫y x a x a 222ln 21ln 211,根据两切线重合,所以 a −=ln 20,解得a =ln 2.故答案为:14. ln 2【答案】2【详解】1##0.5设甲在四轮游戏中的得分分别为,,,X X X X 1234,四轮的总得分为X .对于任意一轮,甲乙两人在该轮出示每张牌的概率都均等,其中使得甲获胜的出牌组合有六种,从而甲在该轮获胜的概率⨯===P X k 448163)(,所以 E X k k (1,2,3,4))==83(.从而==E X E X X X X E X k k k823311123444)( )∑∑(()=+++===.记p P X k k k ===)(0,1,2,3)如果甲得0分,则组合方式是唯一的:必定是甲出1,3,5,7分别对应乙出2,4,6,8(.,所以A 24114如果甲得3分,则组合方式也是唯一的:必定是甲出1,3,5,7分别对应乙出8,2,4,6p 0==4;,所以A 24114p 3==4.而的所有可能取值是0,1,2,3X ,故p p p p 0123+++=1,223p p p E X 1233++==().所以12p p 12++=11,822p p 1213++=,两式相减即得242p 211+=,故 2所以甲的总得分不小于2p p 231+=.的概率为 2p p 231+=.故答案为: 215.【答案】(11.) B =3(2π)a b c ab C +−=【小问1详解】由余弦定理有2cos 222,对比已知a b c 222+−=,可得+−ab ab a b c 222cos C ===222,因为C ∈(0,π),所以sin 0C >,从而C ===2 sin ,又因为sin =C B ,即 2cos B =1,注意到B ∈(0,π),所以 B =3【小问2详解】由(1π.)可得B =3π,2cos C =,C ∈0,π(),从而C =4π,A =−−=3412 π5πππ,而⎝⎭⎝⎭⎪ ⎪⎛⎫⎛⎫A ==+=+⨯=124622224sin sin sin 1ππ5π,由正弦定理有==a b c1234sin sin sin ππ5π,从而==== +a c b c 4222,1,由三角形面积公式可知,ABCSab C c c c 的面积可表示为ABC==⋅⋅= +222228sin 由已知21113,ABC的面积为+3,可得 c 8=332所以16. 【答案】(1c =)2(2)1直线l 的方程为3260【解析】【小问1x y −=x y −−=或20.详解】由题意得⎪+=⎪⎪⎪⎧14⎨99⎩a b b =322⎩a ,解得=⎨212⎧b 2=9,所以e ===21【小问2.详解】法一:−k AP==−03223−AP 13,则直线的方程为 y x =−+231,即x y +−=260,==AP ,由(1)知+= x y 129C :122,设点B 到直线AP的距离为d,则d ==25,则将直线AP 沿着与AP 垂直的方向平移5单位即可,此时该平行线与椭圆的交点即为点B ,设该平行线的方程为:x y C ++=20,=5,解得C =6或C =−18,当C =6时,联立⎪⎩x y ++=⎪260⎨129+=1⎧x y 22,解得⎩y =−⎨3⎧x =0或⎩⎪⎨y ⎧=−23⎪x =−3,即B (0,3−)或⎝⎭⎪−−⎛⎫23,3,当B (0,3−)时,此时k l =23,直线l 的方程为2y x =−33,即3260x y −−=,当⎝⎭ ⎪−−⎛⎫B 23,3时,此时k l=21,直线l 的方程为 =y x 21,即x y −=20,当C =−18时,联立⎪⎩x y +−=⎪2180⎨129+=1⎧x y 22得2271170,此时该直线与椭圆无交点27421172070y y 2−+=,∆=−⨯⨯=−<2.综上直线 l 的方程为x y −−=3260或x y −=20.法二:同法一得到直线AP 的方程为B x y +−=260,点到直线AP 的距离 d =5,B x y ,00)(,则⎩⎪⎪=129+=1x y 0022,解得⎩⎪⎨⎧2y 0=− 3⎪x 0=−3或⎩y 0=−⎨3⎧x 0=0,设即B (0,3−)或⎝⎭⎪−−⎛⎫23,,以下同法一3.法三:同法一得到直线AP 的方程为B x y +−=260,点到直线AP的距离 d =5,设B ,3sin θθ)(,其中θ∈π[0,2)= 5,联立cos sin 1θθ+=22,解得⎩⎪⎨⎪⎧2⎪sin θ=−21⎪cos θ=−或⎩θ⎨=−θ=sin 1⎧cos 0,即B (0,3−)或⎝⎭⎪−−⎛⎫23,3,以下同法一;法四:当直线AB 的斜率不存在时,此时B SPAB(0,3−),=⨯⨯=26391,符合题意,此时k l =23,直线l 的方程为2y x =−33,即x y −−=3260,当线AB 的斜率存在时,设直线AB 的方程为y kx =+3,联立椭圆方程有⎪⎩⎪129+=1⎨x y ⎧y kx =+322,则43240k x kx 22++=)(,其中k k ≠AP ,即k ≠−21,解得x =0或x =43k 2−24k +,k ≠0, k ≠−21,令x =43k 2−24k +,则+k y =k 43−+12922,则⎝⎭++ ⎪−−+⎛⎫k k B k k 4343 ,24129222同法一得到直线AP 的方程为x y +−=260,点B 到直线AP的距离 d =5,=,解得32 k,此时⎝⎭ ⎪−−⎛⎫B 23,3,则得到此时k l=21,直线l 的方程为 =y x 21,即x y −=20,综上直线 l 的方程为3260x y −=20x y −−=或.法五:当l 的斜率不存在时,⎝⎭⎪=−=⎛⎫l x B PB A 2:3,3,,3, 3到PB 距离d =3,此时SABP=⨯⨯=≠ 22339不满足条件19.当l 的斜率存在时,设−=−2PB y k x :(3)3,令P x y B x y ,,,1122))((,⎪⎪⎪⎪x y ⎩⎧y k x =−+129+=12(3)⎨322,消y 可得+−−+−−=2222 ))(Δ(4324123636270k x k k x k k ,=−−+−−>2222)(()k k ≠)(24124433636270k kk k k ,且AP ,即k ≠−21,⎩+⎪⎨⎪−⎧k 43363627,432⎪x x 12=k k 2−−PB ==k 2+⎪x x 12+=2412k k 2,A 到直线PB 距离9PABd S===21 ,∴=k 21或23,均满足题意,∴=l y x 2:1或2y x =−33,即x y −−=3260或x y −=20.法六:当l斜率不存在时,⎝⎭⎪=−=⎛⎫l x B PB A 2:3,3,,3, 3到PB 距离d =3,此时SABP=⨯⨯=≠ 22339不满足条件19.当直线l 斜率存在时,设2l y k x :(3)=−+3,设l 与y 轴的交点为Q ,令x =0,则⎝⎭⎪ ⎛⎫Q k 20,3−+3,联立⎪⎨⎩⎪y kx k ⎧=−+343623x y 223+=,则有⎛⎫ ⎪⎝⎭32222)(34833636270+−−+−−=k x k k x k k ,⎛⎫ ⎪⎝⎭32222)(34833636270+−−+−−=k xk k x k k ,其中⎝⎭ ⎪⎛⎫2834343636270Δ=−−+−−>k k k k k 3222)2()(,且k ≠−21,则==++−−−−k kx x B B 3434 3,3636271212922k k k k 22,则+=−=+=S AQ x x k k +P B 2223439k 11312182,解的k =21或32 的,经代入判别式验证均满足题意k .则直线l 为=y x 21或y x =−233,即x y −−=3260或(217. 【答案】(1)x y −=20.证明见解析PA 【解析】【小问1详解】(1)因为⊥平面ABCD ,而 AD ⊂平面ABCD ,所以⊥PA AD ,又⊥AD PB ,PBPA P =,⊂PB PA ,平面PAB ,所以AD ⊥平面 PAB ,而PAB AB ⊂平面,所以 ⊥AD AB .因BC AB AC +=222,所以,⊥BC AB 根据平面知识可知AD BC //,又⊄AD 平面PBC ,⊂BC 平面PBC ,所以AD //平面【小问2详解】如图所示,过点D PBC .作⊥DEAC E ,再过点E 作⊥EF CP 于F ,连接DF ,因为PA ⊥平面ABCD ,所以平面PAC ⊥平面ABCD ,而平面PAC 平面=ABCD AC ,所以⊥DE 平面 PAC ,又⊥EF CP ,所以 CP ⊥平面DEF ,根据二面角的定义可知,∠DFE 即为二面角−−A CP D 的平面角,即DFE 7sin ∠=,即 ∠=DFE tan 因为⊥AD DC ,设=AD x,则=CD,由等面积法可得,DE =2,又CE ==24−x2,而EFC 为等腰直角三角形,所以EF =2,故∠==DFE tan 22x =AD =.为18. 【答案】(1)(3(2)−2证明见解析)b ≥−3b =0【解析】【小问12详解】时,−xf x ax ()=+ln2x,其中x ∈(0,2),则()− '−x x x x f x a a x ,0,2()()=++=+∈11222,因为⎝⎭x x ⎛⎫⎪2−+2x x2)(21−≤=,当且仅当x =1时等号成立,故=+'f x a 2min (),而'f x ()≥成立,故a +≥20即a ≥−2,所以a 的最小值为【小问2.−2,详解】−xf x ax b x 3) (()=++−ln12x 的定义域为(0,2),设P m n(,)为=y f x ()图象上任意一点,P m n (,)关于(1,a )的对称点为Q m a n (2,2−−),因为P m n ,)(在=y f x ()图象上,故=++−n am b m 2−m mln 1 3)(,而⎣⎦⎢⎥⎡⎤−m m 2f m a m b m am b m a −2m m 33)())(()=−+(2ln221ln 12−=+−+−−=−++−+,n a 2,所以Q m a n(2,2−−)也在=y f x ()图象上,由P 的任意性可得=y f x ()图象为中心对称图形,且对称中心为【小问3(1,a ).详解】因为f x ()>−2当且仅当<<x12,故x =1为f x ()=−2的一个解,所以f)=−(12即a =−2,先考虑<<x12时,f x 恒成立()>−2.此时f x ()>−2即为+−+−>2−x x ln21103) )((x b x 在(1,2)上恒成立,设t x =−∈10,1(),则1−−+>tln 20t bt t +13(0,1)上恒成立,设−g t t bt t 3()()=−+∈ln 2,0,11t +1t,则−'−t tg t bt 112−++32322232 t bt b 22)()(=−+=,当b ≥0,−++≥−++=>32332320bt b b b 2,故'g t ()>0恒成立,故 g t ()在(0,1)上为增函数,故g t g )(00 ()>=即f x 上恒成立(1,2()>−2在).当−≤<3b 0 2时,−++≥+≥323230bt b b 2,故'g t ()≥0恒成立,故 g t ()在(0,1)上为增函数,故g t g )(00()>=即 f x ()>−2在上恒成立(1,2).当b <−32,则当<<<t 01时,'g t ()<0故在⎝ ⎛上g t ()为减函数,故g t g)(00()<=,不合题意,舍;综上,f x ()>−2在(1,2)上恒成立时 b ≥−2.3而当 b ≥−32时,而b ≥−32时,由上述过程可得g t ()在(0,1)递增,故 g t ()>0的解为(0,1),即 f x >−2()的解为(1,2).综上, b ≥−19. 【答案】(12.3) )()()(3)(1,2,1,6,5,6证明见解析(2(i j ,)−(2)证明见解析【解析】【分析】(1)直接根据可分数列的定义即可;)根据(i j ,)−可分数列的定义即可验证结论;在(3)证明使得原数列是(i j ,)−可分数列的(i j ,)至少有2),,...,m 【小问1详解】个,再使用概率的定义(m m +−1.首先,我们设数列+a a a 1242的公差为d ,则d ≠0.由于一个数列同时加上一个数或者乘以一个非零数后是等差数列,当且仅当该数列是等差数列,故我们可以对该数列进行适当的变形'=+=+da k m ka a k 11,2,...,42−1)(,得到新数列a k k m '==+k(1,2,...,42),然后对,,...,m '''+进行相应的讨论即可a a a 1242.换言之,我们可以不妨设a k k m ==+k 回到原题,第1,此后的讨论均建立在该假设下进行(1,2,...,42).小问相当于从中取出两个数 i 和j i j ,使得剩下四个数是等差数列(<).那么剩下四个数只可能是 1,2,3,4,或2,3,4,5,或3,4,5,6.所以所有可能的(i j ,)就是)()()m 【小问2详解】(1,2,1,6,5,6.由于从数列+1,2,...,42中取出2和13后,剩余的4m 个数可以分为以下两个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①1,2,3,4,5,61,4,7,10,3,6,9,12,5,8,11,14}}{}{{,共3组;②{m m m m −++}} }{{15,16,17,18,19,20,21,22,...,41,4,41,42,共m −3组.(如果,则忽略②m −=30)故数列m +1,2,...,42是【小问3可分数列(2,13)−.详解】定义集合=+==+A k k m m }}{{410,1,2,...,1,5,9,13, (41)=+==+B k k m m}}{ {420,1,2,...,2,6,10,14,...,42.下面证明,对≤<≤+i j m 142,如果下面两个命题同时成立,则数列 1,2,...,42m +一定是 命题1(i j ,)−可分数列::∈∈i A j B ,或命题2∈∈i B j A ,;:我们分两种情况证明这个结论j i −≠3..第一种情况:如果∈∈i A j B ,,且j i −≠3.此时设j k =+422i k =+411,,∈,0,1,2,...,k k m 12}{.则由i j <可知4142k k 12+<+,即 4k k 211−>−,故k k ≥21.此时,由于从数列 m +1,2,...,42中取出i k =+411和 j k =+422后,剩余的4m 个数可以分为以下三个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①−−−1111}}{k k k k}{{1,2,3,4,5,6,7,8,...,43,42,41,4,共k 1组;②++++++++−−+111111112222}}{}{{42,43,44,45,46,47,48,49,...,42,41,4,41k k k k k k k k k k k k ,共k k −21组;③++++++++−++22222222}}{ }{ {43,44,45,46,47,48,49,410,...,41,4,41,42k k k k k k k k m m m m ,共组m k −2.(如果某一部分的组数为 0,则忽略之)故此时数列m +1,2, (42)可分数列(i j ,)−.第二种情况:如果∈∈i B j A ,,且j i −≠3.此时设i k =+421,j k =+412,∈,0,1,2,..., k k m 12}{.则由<i j 可知4241k k 12+<+,即 4k k 211−>,故k k >21.由于j i −≠3,故+−+≠21))((41423k k ,从而k k 21−≠1,这就意味着k k 21−≥2.此时,由于从数列m +1,2,...,42中取出i k =+421和j k =+412后,剩余的4m 个数可以分为以下四个部分,共m 组,使得每组成等差数列:①−−−1111}}{k k k k}{{1,2,3,4,5,6,7,8,...,43,42,41,4,共k 1组;②+++++++1121212}{41,31,221,31k k k k k k k ,+++++++1212122 }{32,222,32,42k k k k k k k ,共③2组;全体+++++++1121212} {4,3,22,3k p k k p k k p k k p ,其中3,4,...,21=−p k k ,共k k 21−−2组;④++++++++−++22222222}}{ }{{43,44,45,46,47,48,49,410,...,41,4,41,42k k k k k k k k m m m m ,共m k −2组.(如果某一部分的组数为这里对②和③进行一下解释:将③0,则忽略之)中的每一组作为一个横排,排成一个包含4k k 21−−2个行,个列的数表以后,4个列分别是下面这些数:+++1112}{43,44,...,3k k k k ,+++++121212}{33,34,...,22k k k k k k ,+++++121212}{223,223,...,3k k k k k k ,++++33,34,...,412122}{k k k k k . 可以看出每列都是连续的若干个整数,它们再取并以后,将取遍+++112}{41,42,...,42k k k 中除开五个集合++11}{41,42k k ,++++1212}{31,32k k k k ,221,222k k k k 1212++++}{,++++31,321212}{k k k k ,++22}中的十个元素以外的所有数{41,42k k .而这十个数中,除开已经去掉的42 k 1+和41以外,剩余的八个数恰好就是②中出现的八个数k 2+.这就说明我们给出的分组方式满足要求,故此时数列m +1,2,...,42是可分数列(i j ,)−.至此,我们证明了:对≤<≤+i j m ,如果前述命题1和命题2142同时成立,则数列的个数(i j ,可分数列.(i j ,)m +1,2,...,42一定是−然后我们来考虑这样的).首先,由于A B ⋂=∅,A 和B 各有个元素,故满足命题1m +1的(i j ,)总共有2(m +1)个;而如果j i −=3,假设∈∈i A j B ,,则可设i k =+411,j k =+422,代入得+−+=21 ))((42413k k .但这导致 2k k 211−=,矛盾,所以∈∈i B j A ,.设i k =+421,j k =+412,∈,0,1,2,...,k k m 12}{,则+−+=21) )((41423k k ,即k k 21−=1.所以可能的,)(k k 12恰好就是(0,1,1,2,...,1,)()(m m −),对应的m m (i j ,)分别是−+2,5,6,9,...,42,41)()()(,总共个m .所以这2个满足命题1(m +1)的)中,不满足命题2(i j ,的恰好有这就得到同时满足命题1和命题2个m .的(i j ,)的个数为2)(m m +−1.当我们从m +1,2,...,42中一次任取两个数i 和j i j (<)时,总的选取方式的个数等于=++2)((2141m m))()(4241m m ++.而根据之前的结论,使得数列,,...,m +a a a 1242是(i j ,)−可分数列的(i j ,)至少有 2)个(m m +−1.所以数列a a a 1242,,...,m +是(i j ,)−可分数列的概率))))P m 一定满足(()(()(()(()⎝⎭ ⎪P ⎛⎫≥=>==m m ++214121412142221218m m m m m m m m m +m ++++++++42m m ++11122212)这就证明了结论(m m +−1..。
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全国统一高考数学试卷(全国卷Ⅰ)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)函数y=+的定义域为()A.{x|x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1}2.(5分)汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s看作时间t的函数,其图象可能是()A.B.C.D.3.(5分)(1+)5的展开式中x2的系数()A.10B.5C.D.14.(5分)曲线y=x3﹣2x+4在点(1,3)处的切线的倾斜角为()A.30°B.45°C.60°D.120°5.(5分)在△ABC中,=,=.若点D满足=2,则=()A.B.C.D.6.(5分)y=(sinx﹣cosx)2﹣1是()A.最小正周期为2π的偶函数B.最小正周期为2π的奇函数C.最小正周期为π的偶函数D.最小正周期为π的奇函数7.(5分)已知等比数列{a n}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7=()A.64B.81C.128D.2438.(5分)若函数y=f(x)的图象与函数y=ln的图象关于直线y=x对称,则f(x)=()A.e2x﹣2B.e2x C.e2x+1D.e2x+29.(5分)为得到函数的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A.向左平移个长度单位B.向右平移个长度单位C.向左平移个长度单位D.向右平移个长度单位10.(5分)若直线=1与圆x2+y2=1有公共点,则()A.a2+b2≤1B.a2+b2≥1C.D.11.(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱与底面边长都相等,A1在底面ABC内的射影为△ABC的中心,则AB1与底面ABC所成角的正弦值等于()A.B.C.D.12.(5分)将1,2,3填入3×3的方格中,要求每行、每列都没有重复数字,下面是一种填法,则不同的填写方法共有()A.6种B.12种C.24种D.48种二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)若x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为.14.(5分)已知抛物线y=ax2﹣1的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为.15.(5分)在△ABC中,∠A=90°,tanB=.若以A、B为焦点的椭圆经过点C,则该椭圆的离心率e=.16.(5分)已知菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,沿对角线BD将△ABD折起,使二面角A ﹣BD﹣C为120°,则点A到△BCD所在平面的距离等于.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)设△ABC的内角A、B、C所对的边长分别为a、b、c,且acosB=3,bsinA=4.(Ⅰ)求边长a;(Ⅱ)若△ABC的面积S=10,求△ABC的周长l.18.(12分)四棱锥A﹣BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC⊥底面BCDE,BC=2,,AB=AC.(Ⅰ)证明:AD⊥CE;(Ⅱ)设CE与平面ABE所成的角为45°,求二面角C﹣AD﹣E的大小.19.(12分)在数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+2n.(Ⅰ)设b n=.证明:数列{b n}是等差数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.20.(12分)已知5只动物中有1只患有某种疾病,需要通过化验血液来确定患病的动物.血液化验结果呈阳性的即为患病动物,呈阴性即没患病.下面是两种化验方案:方案甲:逐个化验,直到能确定患病动物为止.方案乙:先任取3只,将它们的血液混在一起化验.若结果呈阳性则表明患病动物为这3只中的1只,然后再逐个化验,直到能确定患病动物为止;若结果呈阴性则在另外2只中任取1只化验.求依方案甲所需化验次数不少于依方案乙所需化验次数的概率.21.(12分)已知函数f(x)=﹣x2+ax+1﹣lnx.(Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)若f(x)在区间(0,)上是减函数,求实数a的取值范围.22.(12分)双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为l1,l2,经过右焦点F垂直于l1的直线分别交l1,l2于A,B两点.已知||、||、||成等差数列,且与同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.全国统一高考数学试卷(全国卷Ⅰ)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)函数y=+的定义域为()A.{x|x≤1}B.{x|x≥0}C.{x|x≥1或x≤0}D.{x|0≤x≤1}【考点】33:函数的定义域及其求法.【专题】51:函数的性质及应用.【分析】保证两个根式都有意义的自变量x的集合为函数的定义域.【解答】解:要使原函数有意义,则需,解得0≤x≤1,所以,原函数定义域为[0,1].故选:D.【点评】本题考查了函数定义域的求法,求解函数的定义域,是求使的构成函数解析式的各个部分都有意义的自变量x的取值集合.2.(5分)汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,若把这一过程中汽车的行驶路程s看作时间t的函数,其图象可能是()A.B.C.D.【考点】3A:函数的图象与图象的变换.【专题】16:压轴题;31:数形结合.【分析】由已知中汽车经过启动、加速行驶、匀速行驶、减速行驶之后停车,汽车的行驶路程s看作时间t的函数,我们可以根据实际分析函数值S(路程)与自变量t(时间)之间变化趋势,分析四个答案即可得到结论.【解答】解:由汽车经过启动后的加速行驶阶段,路程随时间上升的速度越来越快,故图象的前边部分为凹升的形状;在汽车的匀速行驶阶段,路程随时间上升的速度保持不变故图象的中间部分为平升的形状;在汽车减速行驶之后停车阶段,路程随时间上升的速度越来越慢,故图象的前边部分为凸升的形状;分析四个答案中的图象,只有A答案满足要求,故选:A.【点评】从左向右看图象,如果图象是凸起上升的,表明相应的量增长速度越来越慢;如果图象是凹陷上升的,表明相应的量增长速度越来越快;如果图象是直线上升的,表明相应的量增长速度保持不变;如果图象是水平直线,表明相应的量保持不变,即不增长也不降低;如果图象是凸起下降的,表明相应的量降低速度越来越快;如果图象是凹陷下降的,表明相应的量降低速度越来越慢;如果图象是直线下降的,表明相应的量降低速度保持不变.3.(5分)(1+)5的展开式中x2的系数()A.10B.5C.D.1【考点】DA:二项式定理.【专题】11:计算题.【分析】利用二项展开式的通项公式求出展开式中x2的系数【解答】解:,故选:C.【点评】本题主要考查了利用待定系数法或生成法求二项式中指定项.4.(5分)曲线y=x3﹣2x+4在点(1,3)处的切线的倾斜角为()A.30°B.45°C.60°D.120°【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.【专题】11:计算题.【分析】欲求在点(1,3)处的切线倾斜角,先根据导数的几何意义可知k=y′|x=1,再结合正切函数的值求出角α的值即可.【解答】解:y′=3x2﹣2,切线的斜率k=3×12﹣2=1.故倾斜角为45°.故选:B.【点评】本题考查了导数的几何意义,以及利用正切函数的图象求倾斜角,本题属于容易题.5.(5分)在△ABC中,=,=.若点D满足=2,则=()A.B.C.D.【考点】9B:向量加减混合运算.【分析】把向量用一组向量来表示,做法是从要求向量的起点出发,尽量沿着已知向量,走到要求向量的终点,把整个过程写下来,即为所求.本题也可以根据D点把BC分成一比二的两部分入手.【解答】解:∵由,∴,∴.故选:A.【点评】用一组向量来表示一个向量,是以后解题过程中常见到的,向量的加减运算是用向量解决问题的基础,要学好运算,才能用向量解决立体几何问题,三角函数问题,好多问题都是以向量为载体的6.(5分)y=(sinx﹣cosx)2﹣1是()A.最小正周期为2π的偶函数B.最小正周期为2π的奇函数C.最小正周期为π的偶函数D.最小正周期为π的奇函数【考点】GG:同角三角函数间的基本关系.【分析】把三角函数式整理,平方展开,合并同类项,逆用正弦的二倍角公式,得到y=Asin (ωx+φ)的形式,这样就可以进行三角函数性质的运算.【解答】解:∵y=(sinx﹣cosx)2﹣1=1﹣2sinxcosx﹣1=﹣sin2x,∴T=π且为奇函数,故选:D.【点评】同角三角函数的基本关系式揭示了同一个角的六种三角函数间的相互关系,其主要应用于同角三角函数的求值和同角三角函数之间的化简和证明.单在应用这些关系式子的时候就要注意公式成立的前提是角对应的三角函数要有意义.7.(5分)已知等比数列{a n}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7=()A.64B.81C.128D.243【考点】87:等比数列的性质.【分析】由a1+a2=3,a2+a3=6的关系求得q,进而求得a1,再由等比数列通项公式求解.【解答】解:由a2+a3=q(a1+a2)=3q=6,∴q=2,∴a1(1+q)=3,∴a1=1,∴a7=26=64.故选:A.【点评】本题主要考查了等比数列的通项及整体运算.8.(5分)若函数y=f(x)的图象与函数y=ln的图象关于直线y=x对称,则f(x)=()A.e2x﹣2B.e2x C.e2x+1D.e2x+2【考点】4R:反函数.【专题】11:计算题.【分析】由函数y=f(x)的图象与函数y=ln的图象关于直线y=x对称知这两个函数互为反函数,故只要求出函数y=f(x)的反函数即可,欲求原函数的反函数,即从原函数y=ln 中反解出x,后再进行x,y互换,即得反函数的解析式.【解答】解:∵,∴,∴x=(e y﹣1)2=e2y﹣2,改写为:y=e2x﹣2∴答案为A.【点评】本题主要考查了互为反函数图象间的关系及反函数的求法.9.(5分)为得到函数的图象,只需将函数y=sin2x的图象()A.向左平移个长度单位B.向右平移个长度单位C.向左平移个长度单位D.向右平移个长度单位【考点】HJ:函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换.【专题】11:计算题.【分析】先根据诱导公式将函数化为正弦的形式,再根据左加右减的原则进行平移即可得到答案.【解答】解:∵,只需将函数y=sin2x的图象向左平移个单位得到函数的图象.故选:A.【点评】本题主要考查诱导公式和三角函数的平移.属基础题.10.(5分)若直线=1与圆x2+y2=1有公共点,则()A.a2+b2≤1B.a2+b2≥1C.D.【考点】J9:直线与圆的位置关系.【分析】用圆心到直线的距离小于或等于半径,可以得到结果.【解答】解:直线与圆有公共点,即直线与圆相切或相交得:d≤r,∴,故选:D.【点评】本题考查点到直线的距离公式,直线和圆的位置关系,是基础题.11.(5分)已知三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱与底面边长都相等,A1在底面ABC内的射影为△ABC的中心,则AB1与底面ABC所成角的正弦值等于()A.B.C.D.【考点】LP:空间中直线与平面之间的位置关系.【专题】11:计算题;31:数形结合;4R:转化法;5G:空间角.【分析】法一:由题意可知三棱锥A1﹣ABC为正四面体,设棱长为2,求出AB1及三棱锥的高,由线面角的定义可求出答案;法二:先求出点A1到底面的距离A1D的长度,即知点B1到底面的距离B1E的长度,再求出AE的长度,在直角三角形AEB1中求AB1与底面ABC所成角的正切,再由同角三角函数的关系求出其正弦.【解答】解:(法一)因为三棱柱ABC﹣A1B1C1的侧棱与底面边长都相等,A1在底面ABC内的射影为△ABC的中心,设为D,所以三棱锥A1﹣ABC为正四面体,设棱长为2,则△AA1B1是顶角为120°等腰三角形,所以AB1=2×2×sin60°=2,A1D==,所以AB1与底面ABC所成角的正弦值为==;(法二)由题意不妨令棱长为2,点B1到底面的距离是B1E,如图,A1在底面ABC内的射影为△ABC的中心,设为D,故DA=,由勾股定理得A1D==故B1E=,如图作A1S⊥AB于中点S,过B1作AB的垂线段,垂足为F,BF=1,B1F=A1S=,AF=3,在直角三角形B1AF中用勾股定理得:AB1=2,所以AB1与底面ABC所成角的正弦值sin∠B1AE==.故选:B.【点评】本题考查了几何体的结构特征及线面角的定义,还有点面距与线面距的转化,考查了转化思想和空间想象能力.12.(5分)将1,2,3填入3×3的方格中,要求每行、每列都没有重复数字,下面是一种填法,则不同的填写方法共有()A.6种B.12种C.24种D.48种【考点】D4:排列及排列数公式.【专题】16:压轴题.【分析】填好第一行和第一列,其他的行和列就确定,因此只要选好第一行的顺序再确定第一列的顺序,就可以得到符合要求的排列.【解答】解:填好第一行和第一列,其他的行和列就确定,∴A33A22=12,故选:B.【点评】排列问题要做到不重不漏,有些题目带有一定的约束条件,解题时要先考虑有限制条件的元素.二、填空题(共4小题,每小题5分,满分20分)13.(5分)若x,y满足约束条件,则z=2x﹣y的最大值为9.【考点】7C:简单线性规划.【专题】11:计算题;13:作图题.【分析】首先作出可行域,再作出直线l0:y=2x,将l0平移与可行域有公共点,直线y=2x﹣z 在y轴上的截距最小时,z有最大值,求出此时直线y=2x﹣z经过的可行域内的点的坐标,代入z=2x﹣y中即可.【解答】解:如图,作出可行域,作出直线l0:y=2x,将l0平移至过点A处时,函数z=2x﹣y 有最大值9.【点评】本题考查线性规划问题,考查数形结合思想.14.(5分)已知抛物线y=ax2﹣1的焦点是坐标原点,则以抛物线与两坐标轴的三个交点为顶点的三角形面积为2.【考点】K8:抛物线的性质.【专题】11:计算题.【分析】先根据抛物线y=ax2﹣1的焦点坐标为坐标原点,求得a,得到抛物线方程,进而可知与坐标轴的交点的坐标,进而可得答案.【解答】解:由抛物线y=ax2﹣1的焦点坐标为坐标原点得,,则与坐标轴的交点为(0,﹣1),(﹣2,0),(2,0),则以这三点围成的三角形的面积为故答案为2【点评】本题主要考查抛物线的应用.考查了学生综合运用所学知识,解决实际问题的能力.15.(5分)在△ABC中,∠A=90°,tanB=.若以A、B为焦点的椭圆经过点C,则该椭圆的离心率e=.【考点】K2:椭圆的定义.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】令AB=4,椭圆的c可得,AC=3,BC=5依据椭圆定义求得a,则离心率可得.【解答】解:令AB=4,则AC=3,BC=5则2c=4,∴c=2,2a=3+5=8∴a=4,∴e=故答案为.【点评】本题主要考查了椭圆的定义.要熟练掌握椭圆的第一和第二定义.16.(5分)已知菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,沿对角线BD将△ABD折起,使二面角A ﹣BD﹣C为120°,则点A到△BCD所在平面的距离等于.【考点】MJ:二面角的平面角及求法;MK:点、线、面间的距离计算.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】本题考查了立体几何中的折叠问题,及定义法求二面角和点到平面的距离,我们由已知菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,沿对角线BD将△ABD折起,使二面角A﹣BD﹣C为120°,及菱形的性质:对角线互相垂直,我们易得∴∠AOC即为二面角A﹣BD﹣C的平面角,解△AOC后,OC边的高即为A点到平面BCD的距离.【解答】解:已知如下图所示:设AC∩BD=O,则AO⊥BD,CO⊥BD,∴∠AOC即为二面角A﹣BD﹣C的平面角∴∠AOC=120°,且AO=1,∴d=1×sin60°=故答案为:【点评】根据二面角的大小解三角形,一般先作出二面角的平面角.此题是利用二面角的平面角的定义作出∠AOC为二面角A﹣BD﹣C的平面角,通过解∠AOC所在的三角形求得∠AOC.其解题过程为:作∠AOC→证∠AOC是二面角的平面角→利用∠AOC解三角形AOC,简记为“作、证、算”.三、解答题(共6小题,满分70分)17.(10分)设△ABC的内角A、B、C所对的边长分别为a、b、c,且acosB=3,bsinA=4.(Ⅰ)求边长a;(Ⅱ)若△ABC的面积S=10,求△ABC的周长l.【考点】HR:余弦定理.【专题】11:计算题.【分析】(I)由图及已知作CD垂直于AB,在直角三角形BDC中求BC的长.(II)由面积公式解出边长c,再由余弦定理解出边长b,求三边的和即周长.【解答】解:(I)过C作CD⊥AB于D,则由CD=bsinA=4,BD=acosB=3∴在Rt△BCD中,a=BC==5(II)由面积公式得S=×AB×CD=×AB×4=10得AB=5又acosB=3,得cosB=由余弦定理得:b===2△ABC的周长l=5+5+2=10+2答:(I)a=5;(II)l=10+2【点评】本题主要考查了射影定理及余弦定理.18.(12分)四棱锥A﹣BCDE中,底面BCDE为矩形,侧面ABC⊥底面BCDE,BC=2,,AB=AC.(Ⅰ)证明:AD⊥CE;(Ⅱ)设CE与平面ABE所成的角为45°,求二面角C﹣AD﹣E的大小.【考点】LY:平面与平面垂直;MJ:二面角的平面角及求法.【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】(1)取BC中点F,证明CE⊥面ADF,通过证明线面垂直来达到证明线线垂直的目的.(2)在面AED内过点E作AD的垂线,垂足为G,由(1)知,CE⊥AD,则∠CGE即为所求二面角的平面角,△CGE中,使用余弦定理求出此角的大小.【解答】解:(1)取BC中点F,连接DF交CE于点O,∵AB=AC,∴AF⊥BC.又面ABC⊥面BCDE,∴AF⊥面BCDE,∴AF⊥CE.再根据,可得∠CED=∠FDC.又∠CDE=90°,∴∠OED+∠ODE=90°,∴∠DOE=90°,即CE⊥DF,∴CE⊥面ADF,∴CE⊥AD.(2)在面ACD内过C点作AD的垂线,垂足为G.∵CG⊥AD,CE⊥AD,∴AD⊥面CEG,∴EG⊥AD,则∠CGE即为所求二面角的平面角.作CH⊥AB,H为垂足.∵平面ABC⊥平面BCDE,矩形BCDE中,BE⊥BC,故BE⊥平面ABC,CH⊂平面ABC,故BE⊥CH,而AB∩BE=B,故CH⊥平面ABE,∴∠CEH=45°为CE与平面ABE所成的角.∵CE=,∴CH=EH=.直角三角形CBH中,利用勾股定理求得BH===1,∴AH=AB﹣BH=AC﹣1;直角三角形ACH中,由勾股定理求得AC2=CH2+AH2=3+(AC﹣1)2,∴AB=AC=2.由面ABC⊥面BCDE,矩形BCDE中CD⊥CB,可得CD⊥面ABC,故△ACD为直角三角形,AD===,故CG===,DG==,,又,则,∴,即二面角C﹣AD﹣E的大小.【点评】本题主要考查通过证明线面垂直来证明线线垂直的方法,以及求二面角的大小的方法,属于中档题.19.(12分)在数列{a n}中,a1=1,a n+1=2a n+2n.(Ⅰ)设b n=.证明:数列{b n}是等差数列;(Ⅱ)求数列{a n}的前n项和S n.【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式.【专题】11:计算题;14:证明题.=2a n+2n构造可得即数列{b n}为等差数列【分析】(1)由a n+1(2)由(1)可求=n,从而可得a n=n•2n﹣1利用错位相减求数列{a n}的和=2a n+2n.两边同除以2n得【解答】解:由a n+1∴,即b n﹣b n=1+1∴{b n}以1为首项,1为公差的等差数列(2)由(1)得∴a n=n•2n﹣1S n=20+2×21+3×22+…+n•2n﹣12S n=21+2×22+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n∴﹣S n=20+21+22+…+2n﹣1﹣n•2n=∴S n=(n﹣1)•2n+1【点评】本题考查利用构造法构造特殊的等差等比数列及错位相减求数列的和,构造法求数列的通项及错位相减求数列的和是数列部分的重点及热点,要注意该方法的掌握.20.(12分)已知5只动物中有1只患有某种疾病,需要通过化验血液来确定患病的动物.血液化验结果呈阳性的即为患病动物,呈阴性即没患病.下面是两种化验方案:方案甲:逐个化验,直到能确定患病动物为止.方案乙:先任取3只,将它们的血液混在一起化验.若结果呈阳性则表明患病动物为这3只中的1只,然后再逐个化验,直到能确定患病动物为止;若结果呈阴性则在另外2只中任取1只化验.求依方案甲所需化验次数不少于依方案乙所需化验次数的概率.【考点】C5:互斥事件的概率加法公式.【专题】11:计算题;35:转化思想.【分析】(解法一)主要依乙所验的次数分类,并求出每种情况下被验中的概率,再求甲种方案的次数不少于乙种次数的概率;(解法二)先求所求事件的对立事件即甲的次数小于乙的次数,再求出它包含的两个事件“甲进行的一次即验出了和甲进行了两次,乙进行了3次”的概率,再代入对立事件的概率公式求解.【解答】解:(解法一):主要依乙所验的次数分类:若乙验两次时,有两种可能:①先验三只结果为阳性,再从中逐个验时,恰好一次验中概率为:(也可以用)②先验三只结果为阴性,再从其它两只中验出阳性(无论第二次验中没有,均可以在第二次结束)()∴乙只用两次的概率为.若乙验三次时,只有一种可能:先验三只结果为阳性,再从中逐个验时,恰好二次验中概率为:∴在三次验出时概率为∴甲种方案的次数不少于乙种次数的概率为:(解法二):设A为甲的次数不小于乙的次数,则表示甲的次数小于乙的次数,则只有两种情况,甲进行的一次即验出了和甲进行了两次,乙进行了3次.则设A1,A2分别表示甲在第一次、二次验出,并设乙在三次验出为B∴∴【点评】本题考查了用计数原理来求事件的概率,并且所求的事件遇过于复杂的,要主动去分析和应用对立事件来处理.21.(12分)已知函数f(x)=﹣x2+ax+1﹣lnx.(Ⅰ)当a=3时,求函数f(x)的单调递增区间;(Ⅱ)若f(x)在区间(0,)上是减函数,求实数a的取值范围.【考点】3D:函数的单调性及单调区间;3E:函数单调性的性质与判断.【专题】16:压轴题.【分析】(1)求单调区间,先求导,令导函数大于等于0即可.(2)已知f(x)在区间(0,)上是减函数,即f′(x)≤0在区间(0,)上恒成立,然后用分离参数求最值即可.【解答】解:(Ⅰ)当a=3时,f(x)=﹣x2+3x+1﹣lnx∴解f′(x)>0,即:2x2﹣3x+1<0函数f(x)的单调递增区间是.(Ⅱ)f′(x)=﹣2x+a﹣,∵f(x)在上为减函数,∴x∈时﹣2x+a﹣≤0恒成立.即a≤2x+恒成立.设,则∵x∈时,>4,∴g′(x)<0,∴g(x)在上递减,∴g(x)>g()=3,∴a≤3.【点评】本题考查函数单调性的判断和已知函数单调性求参数的范围,此类问题一般用导数解决,综合性较强.22.(12分)双曲线的中心为原点O,焦点在x轴上,两条渐近线分别为l1,l2,经过右焦点F垂直于l1的直线分别交l1,l2于A,B两点.已知||、||、||成等差数列,且与同向.(Ⅰ)求双曲线的离心率;(Ⅱ)设AB被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程.【考点】KB:双曲线的标准方程;KC:双曲线的性质.【专题】11:计算题;16:压轴题.【分析】(1)由2个向量同向,得到渐近线的夹角范围,求出离心率的范围,再用勾股定理得出直角三角形的2个直角边的长度比,联想到渐近线的夹角,求出渐近线的斜率,进而求出离心率.(2)利用第(1)的结论,设出双曲线的方程,将AB方程代入,运用根与系数的关系及弦长公式,求出待定系数,即可求出双曲线方程.【解答】解:(1)设双曲线方程为,由,同向,∴渐近线的倾斜角范围为(0,),∴渐近线斜率为:,∴.∵||、||、||成等差数列,∴|OB|+|OA|=2|AB|,∴|AB|2=(|OB|﹣|OA|)(|OB|+|OA|)=(|OB|﹣|OA|)•2|AB|,∴,∴,可得:,而在直角三角形OAB中,注意到三角形OAF也为直角三角形,即tan∠AOB=,而由对称性可知:OA的斜率为k=tan,∴,∴2k2+3k﹣2=0,∴;∴,∴,∴.(2)由第(1)知,a=2b,可设双曲线方程为﹣=1,∴c=b.由于AB的倾斜角为+∠AOB,故AB的斜率为tan(+∠AOB )=﹣cot(∠AOB)=﹣2,∴AB的直线方程为y=﹣2(x﹣b),代入双曲线方程得:15x2﹣32bx+84b2=0,∴x1+x2=,x1•x2=,∴4=•=•,即16=﹣112b2,∴b2=9,所求双曲线方程为:﹣=1.【点评】做到边做边看,从而发现题中的巧妙,如据,联想到对应的是2渐近线的夹角的正切值,属于中档题.。