2015年江苏省盐城市、南京市高考数学一模试卷
2015年江苏省盐城市、南京市高考数学一模试卷一.填空题:本大题共20小题,每小题5分,计70分.1.(5分)(2015•盐城一模)设集合M={2,0,x},集合N={0,1},若N⊆M,则x= .2.(5分)(2015•盐城一模)若复数(其中i为虚数单位)的实部与虚部相等,则实数a= .3.(5分)(2015•盐城一模)在一次射箭比赛中,某运动员5次射箭的环数依次是9,10,9,7,10,则该组数据的方差是.4.(5分)(2015•盐城一模)甲、乙两位同学下棋,若甲获胜的概率为0.2,甲、乙下和棋的概率为0.5,则乙获胜的概率为.5.(5分)(2015•盐城一模)若双曲线x2﹣y2=a2(a>0)的右焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,则a= .6.(5分)(2015•盐城一模)运行如图所示的程序后,输出的结果为.7.(5分)(2015•盐城一模)已知变量x,y满足,则2x+y的最大值为.8.(5分)(2015•盐城一模)若一个圆锥的底面半径为1,侧面积是底面积的2倍,则该圆锥的体积为.9.(5分)(2015•盐城一模)若函数图象的两条相邻的对称轴之间的距离为,且该函数图象关于点(x0,0)成中心对称,,则x0= .10.(5分)(2015•盐城一模)若实数x,y满足x>y>0,且log2x+log2y=1,则的最小值为.11.(5分)(2015•盐城一模)设向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),则“∥”是“tanθ=”成立的条件(选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”).12.(5分)(2015•盐城一模)在平面直角坐标系xOy中,设直线y=﹣x+2与圆x2+y2=r2交于A,B两点,O为坐标原点,若圆上一点C满足=+则r= .13.(5分)(2015•盐城一模)已知f(x)是定义在[﹣2,2]上的奇函数,当x∈(0,2]时,f(x)=2x﹣1,函数g (x)=x2﹣2x+m.如果对于∀x1∈[﹣2,2],∃x2∈[﹣2,2],使得g(x2)=f(x1),则实数m的取值范围是.14.(5分)(2015•盐城一模)已知数列{a n}满足a1=﹣1,a2>a1,|a n+1﹣a n|=2n(n∈N*),若数列{a2n﹣1}单调递减,数列{a2n}单调递增,则数列{a n}的通项公式为a n= .15.(5分)(2015•盐城一模)在平面直角坐标系xOy中设锐角α的始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交(2)设△ABC的角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f(C)=,且a=,c=1,求b.16.(15分)(2015•盐城一模)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,O,E分别为B1D,AB的中点.(1)求证:OE∥平面BCC1B1;(2)求证:平面B1DC⊥平面B1DE.17.(12分)(2015•盐城一模)在平面直角坐标系xOy中,椭圆的右准线方程为x=4,右顶点为A,上顶点为B,右焦点为F,斜率为2的直线l经过点A,且点F到直线l的距离为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)将直线l绕点A旋转,它与椭圆C相交于另一点P,当B,F,P三点共线时,试确定直线l的斜率.18.(5分)(2015•盐城一模)某地拟模仿图甲建造一座大型体育馆,其设计方案侧面的外轮廓线如图乙所示:曲线AB是以点E为圆心的圆的一部分,其中E(0,t)(0<t≤25,单位:米);曲线BC是抛物线y=﹣ax2+50(a>0)的一部分;CD⊥AD,且CD恰好等于圆E的半径.假定拟建体育馆的高OB=50米.(1)若要求CD=30米,AD=米,求t与a的值;(2)若要求体育馆侧面的最大宽度DF不超过75米,求a的取值范围;(3)若,求AD的最大值.(参考公式:若,则)19.(5分)(2015•盐城一模)设数列{a n}是各项均为正数的等比数列,其前n项和为S n,若a1a5=64,S5﹣S3=48.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对于正整数k,m,l(k<m<l),求证:“m=k+1且l=k+3”是“5a k,a m,a l这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;(3)设数列{b n}满足:对任意的正整数n,都有a1b n+a2b n﹣1+a3b n﹣2+…+a n b1=3•2n+1﹣4n﹣6,且集合中有且仅有3个元素,试求λ的取值范围.20.(5分)(2015•盐城一模)已知函数f(x)=e x,g(x)=mx+n.(1)设h(x)=f(x)﹣g(x).①若函数h(x)在x=0处的切线过点(1,0),求m+n的值;②当n=0时,若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,求m的取值范围;(2)设函数r(x)=+,且n=4m(m>0),求证:当x≥0时,r(x)≥1.A、(选修4-1:几何证明选讲)21.(5分)(2015•盐城一模)如图,已知点P为Rt△ABC的斜边AB的延长线上一点,且PC与Rt△ABC的外接圆相切,过点C作AB的垂线,垂足为D,若PA=18,PC=6,求线段CD的长.B、(选修4-2:矩阵与变换)22.(2015•盐城一模)求直线x﹣y﹣1=0在矩阵的变换下所得曲线的方程.23.(2015•盐城一模)在极坐标系中,求圆ρ=2cosθ的圆心到直线的距离.24.(8分)(2015•盐城一模)解不等式|x+1|+|x﹣2|<4.25.(10分)(2015•盐城一模)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥AC,AB=3,AC=4,动点P满足(λ>0),当λ=时,AB1⊥BP.(1)求棱CC1的长;(2)若二面角B1﹣AB﹣P的大小为,求λ的值.26.(10分)(2015•盐城一模)设集合S={1,2,3,…,n}(n∈N*,n≥2),A,B是S的两个非空子集,且满足集合A中的最大数小于集合B中的最小数,记满足条件的集合对(A,B)的个数为P n.(1)求P2,P3的值;(2)求P n的表达式.2015年江苏省盐城市、南京市高考数学一模试卷参考答案与试题解析一.填空题:本大题共20小题,每小题5分,计70分.1.(5分)(2015•盐城一模)设集合M={2,0,x},集合N={0,1},若N⊆M,则x=1.考点:集合的包含关系判断及应用.专题:集合.分析:根据条件N⊆M,确定元素关系,进行求解即可,从而得到x的值.解答:解:∵集合M={2,0,x},N={0,1},∴若N⊆M,则集合N中元素均在集合M中,∴x=1.故答案为:1.点评:本题主要考查集合的包含关系的应用,利用N⊆M,确定元素关系.一般集合中问题,如果含有参数,求解之后要注意对集合进行验证.属于基础题.2.(5分)(2015•盐城一模)若复数(其中i为虚数单位)的实部与虚部相等,则实数a=﹣1.考点:复数代数形式的乘除运算.专题:数系的扩充和复数.分析:利用复数的运算法则、实部与虚部的定义即可得出.解答:解:复数==﹣ai+1,∵Z的实部与虚部相等,∴﹣a=1,解得a=﹣1.故答案为:﹣1.点评:本题考查了复数的运算法则、实部与虚部的定义,属于基础题.3.(5分)(2015•盐城一模)在一次射箭比赛中,某运动员5次射箭的环数依次是9,10,9,7,10,则该组数据的方差是.考点:极差、方差与标准差.专题:概率与统计.分析:根据平均数与方差的公式进行计算即可.解答:解:数据9,10,9,7,10的平均数是=(9+10+9+7+10)=9,∴它的方差是s2=[(9﹣9)2+(10﹣9)2+(9﹣9)2+(7﹣9)2+(10﹣9)2]=.4.(5分)(2015•盐城一模)甲、乙两位同学下棋,若甲获胜的概率为0.2,甲、乙下和棋的概率为0.5,则乙获胜的概率为0.3.考点:相互独立事件的概率乘法公式.专题:概率与统计.分析:利用互斥事件概率加法公式及对立事件概率减法公式,结合已知计算求解.解答:解:∵“乙获胜”与“甲获胜”及“甲、乙下和棋”是互斥事件.且与“乙获胜”与“甲获胜与甲、乙下和棋的并事件”是互斥事件.∵甲获胜的概率为0.2,甲、乙下和棋的概率为0.5,∴乙获胜的概率P=1﹣(0.2+0.5)=0.3.故答案为:0.3点评:正确理解互斥事件及其概率加法公式及对立事件概率减法公式,是解题的关键.5.(5分)(2015•盐城一模)若双曲线x2﹣y2=a2(a>0)的右焦点与抛物线y2=4x的焦点重合,则a=.考点:抛物线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:先根据抛物线y2=4x的方程求出焦点坐标,得到双曲线的c值,进而根据双曲线的性质得到答案.解答:解:抛物线y2=4x的焦点坐标为(1,0),故双曲线x2﹣y2=a2(a>0)的右焦点坐标为(1,0),故c=1,由双曲线x2﹣y2=a2的标准方程为:,故2a2=1,又由a>0,∴a=.故答案为:点评:本题主要考查圆锥曲线的基本元素之间的关系问题,同时双曲线、椭圆的相应知识也进行了综合性考查.6.(5分)(2015•盐城一模)运行如图所示的程序后,输出的结果为42.考点:伪代码.专题:算法和程序框图.解答:解:模拟执行程序,有i=1,s=0,满足条件i<8,i=4,s=8,满足条件i<8,i=7,s=22,满足条件i<8,i=10,s=42,不满足条件i<8,退出循环,输出s的值为42.故答案为:42.点评:本题考查循环结构框图的应用,注意退出循环的条件,考查计算能力,属于基础题.7.(5分)(2015•盐城一模)已知变量x,y满足,则2x+y的最大值为8.考点:简单线性规划.专题:不等式的解法及应用.分析:作出不等式组对应的平面区域,设z=x+y,利用z的几何意义,先求出z的最大值,即可得到结论.解答:解:作出不等式组对应的平面区域如图:设z=x+y,则y=﹣x+z,平移直线y=﹣x+z,由图象可知当直线y=﹣x+z经过点A时y=﹣x+z的截距最大,此时z最大.由,解得,即A(1,2),代入z=x+y得z=1+2=3.即z=x+y最大值为3,∴2x+y的最大值为23=8.故答案为:8.点评:本题主要考查线性规划的应用以及指数函数的运算,利用z的几何意义结合数形结合是解决本题的关键.8.(5分)(2015•盐城一模)若一个圆锥的底面半径为1,侧面积是底面积的2倍,则该圆锥的体积为.考点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台).专题:空间位置关系与距离.分析:由已知中,圆锥的底面半径为1,侧面积是底面积的2倍,分析圆锥的母线长,进而求出圆锥的高,∴圆锥的母线长l=2,故圆锥的高h==,故圆锥的体积V===,故答案为:.点评:本题考查的是圆锥的体积求解问题.在解答的过程当中充分体现了圆锥体积公式的应用以及转化思想的应用.值得同学们体会反思.9.(5分)(2015•盐城一模)若函数图象的两条相邻的对称轴之间的距离为,且该函数图象关于点(x0,0)成中心对称,,则x0=.考点:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.专题:计算题;三角函数的图像与性质.分析:利用两角和的正弦公式化简f(x),然后由f(x0)=0求得[0,]内的x0的值.解答:解:∵函数图象的两条相邻的对称轴之间的距离为,∴=π,∴ω=2∴f(x)=sin(2x+).∵f(x)的图象关于点(x0,0)成中心对称,∴f(x0)=0,即sin(2x0+)=0,∴2x0+=kπ,∴x0=﹣,k∈Z,∵x0∈[0,],∴x0=.故答案为:.点评:本题考查两角和与差的正弦函数,考查了正弦函数的对称中心的求法,属于基本知识的考查.10.(5分)(2015•盐城一模)若实数x,y满足x>y>0,且log2x+log2y=1,则的最小值为4.考点:对数的运算性质.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.∴log2xy=1=log22,∴xy=2,∴==(x﹣y)+≥2=4,但且仅当x=1+,y=﹣1时取等号,故的最小值为4,故答案为:4.点评:本题考查了对数的运算性质和基本不等式,属于中档题11.(5分)(2015•盐城一模)设向量=(sin2θ,cosθ),=(cosθ,1),则“∥”是“tanθ=”成立的必要不充分条件(选填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”).考点:必要条件、充分条件与充要条件的判断.专题:简易逻辑.分析:根据向量平行的坐标关系,结合充分条件和必要条件的定义进行判断即可.解答:解:若∥,则sin2θ﹣cosθcosθ=0,即2sinθcosθ﹣cosθcosθ=0,即cosθ(2sinθ﹣cosθ)=0,则cosθ=0或tanθ=,故∥”是“tanθ=”成立必要不充分条件,故答案为:必要不充分.点评:本题主要考查充分条件和必要条件的判断,根据向量平行的坐标公式是解决本题的关键.12.(5分)(2015•盐城一模)在平面直角坐标系xOy中,设直线y=﹣x+2与圆x2+y2=r2交于A,B两点,O为坐标原点,若圆上一点C满足=+则r=.考点:直线与圆的位置关系.专题:计算题.分析:设,由=+两边同时平方可求cosθ,结合θ的范围及公式可求,结合三角函数及点到直线的距离公式可求圆心O到直线x+y﹣2=0的距离为d,进而可求r解答:解:由题意可得,=r设,θ∈[0,π]则==r2cosθ两边同时平方可得,=即×∴cosθ=∵,∴且cos∴=设圆心O到直线x+y﹣2=0的距离为d,则d=rcos=即∴r=故答案为:点评:本题主要考查了直线与圆心的位置关系,三角函数知识的灵活的应用是求解本题的关键.13.(5分)(2015•盐城一模)已知f(x)是定义在[﹣2,2]上的奇函数,当x∈(0,2]时,f(x)=2x﹣1,函数g (x)=x2﹣2x+m.如果对于∀x1∈[﹣2,2],∃x2∈[﹣2,2],使得g(x2)=f(x1),则实数m的取值范围是[﹣5,﹣2].考点:指数函数综合题;特称命题.专题:函数的性质及应用.分析:求出函数f(x)的值域,根据条件,确定两个函数的最值之间的关系即可得到结论.解答:解:∵f(x)是定义在[﹣2,2]上的奇函数,∴f(0)=0,当x∈(0,2]时,f(x)=2x﹣1∈(0,3],则当x∈[﹣2,2]时,f(x)∈[﹣3,3],若对于∀x1∈[﹣2,2],∃x2∈[﹣2,2],使得g(x2)=f(x1),则等价为g(x)max≥3且g(x)min≤﹣3,∵g(x)=x2﹣2x+m=(x﹣1)2+m﹣1,x∈[﹣2,2],∴g(x)max=g(﹣2)=8+m,g(x)min=g(1)=m﹣1,则满足8+m≥3且m﹣1≤﹣3,解得m≥﹣5且m≤﹣2,故﹣5≤m≤﹣2,故答案为:[﹣5,﹣2]点评:本题主要考查函数奇偶性的应用,以及函数最值之间的关系,综合性较强.14.(5分)(2015•盐城一模)已知数列{a n}满足a1=﹣1,a2>a1,|a n+1﹣a n|=2n(n∈N*),若数列{a2n﹣1}单调递减,数列{a2n}单调递增,则数列{a n}的通项公式为a n=.考点:数列的函数特性;数列的求和.专题:等差数列与等比数列.分析:方法一:先采用列举法得a1=﹣1,a2=1,a3=﹣3,a4=5,a5=﹣11,a4=21,…,然后从数字的变化上找规律,得,再利用“累加求和”即可得出.方法二:由,,可得,而{a2n﹣1}递减,a2n+1﹣a2n﹣1<0,故;同理,由{a2n}递增,得;又a2>a1,可得,即可得出.解答:解:方法一:先采用列举法得a1=﹣1,a2=1,a3=﹣3,a4=5,a5=﹣11,a6=21,…,然后从数字的变化上找规律,得,∴a n=(a n﹣a n﹣1)+(a n﹣1﹣a n﹣2)+…+(a2﹣a1)+a1=(﹣1)n•2n﹣1+(﹣1)n﹣1•2n﹣2+…﹣22+2﹣1==.方法二:∵,,∴,而{a2n﹣1}递减,∴a2n+1﹣a2n﹣1<0,故;同理,由{a2n}递增,得;又a2>a1,∴,以下同上.点评:本题考查了含绝对值数列的单调性,考查了猜想归纳方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.15.(5分)(2015•盐城一模)在平面直角坐标系xOy中设锐角α的始边与x轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点P(x1,y1),将射线OP绕坐标原点O按逆时针方向旋转后与单位圆交于点Q(x2,y2)记f(α)=y1+y2(1)求函数f(α)的值域;(2)设△ABC的角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f(C)=,且a=,c=1,求b.考点:任意角的三角函数的定义;直线与圆的位置关系.专题:三角函数的图像与性质.分析:(1)根据三角函数的定义求出函数f(α)的表达式,即可求出处函数的值域;(2)根据条件求出C,根据余弦定理即可得到结论.解答:解:(Ⅰ)由三角函数定义知,y1=sinα,y2=sin(α+)=cosα,f(α)=y1+y2=cosα+sinα=sin(α+),∵角α为锐角,∴<α+<,∴<sin(α+)≤1,∴1<sin(α+)≤,则f(α)的取值范围是(1,];(Ⅱ)若f(C)=,且a=,c=1,则f(C)═sin(C+)=,即sin(C+)=1,则C=,由余弦定理得c2=a2+b2﹣2abcosC,即1=2+b2﹣2×b,则b2﹣2b+1=0,即(b﹣1)2=0,解得b=1.点评:本题主要考查三角函数的定义以及余弦定理的应用,根据条件求出函数的解析式是解决本题的关键.16.(15分)(2015•盐城一模)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,O,E分别为B1D,AB的中点.(1)求证:OE∥平面BCC1B1;(2)求证:平面B1DC⊥平面B1DE.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(1):连接BC1,设BC1∩B1C=F,连接OF,可证四边形OEBF是平行四边形,又OE⊄面BCC1B1,BF⊂面BCC1B1,可证OE∥面BCC1B1.(2)先证明BC1⊥DC,再证BC1⊥面B1DC,而BC1∥OE,OE⊥面B1DC,又OE⊂面B1DE,从而可证面B1DC⊥面B1DE.解答:证明:(1):连接BC1,设BC1∩B1C=F,连接OF,…2分因为O,F分别是B1D与B1C的中点,所以OF∥DC,且,又E为AB中点,所以EB∥DC,且d1=1,从而,即四边形OEBF是平行四边形,所以OE∥BF,…6分又OE⊄面BCC1B1,BF⊂面BCC1B1,所以OE∥面BCC1B1.…8分(2)因为DC⊥面BCC1B1,BC1⊂面BCC1B1,所以BC1⊥DC,…10分又BC1⊥B1C,且DC,B1C⊂面B1DC,DC∩B1C=C,所以BC1⊥面B1DC,…12分而BC1∥OE,所以OE⊥面B1DC,又OE⊂面B1DE,所以面B1DC⊥面B1DE.…14分解读:初稿是:如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为AB的中点.(1)求证:BC1∥面B1DE;(2)求证:面B1DC⊥面B1DE讨论时,有老师提出第(1)小题偏难了,所以作了修改.点评:本题主要考察了平面与平面垂直的判定,直线与平面平行的判定,属于基本知识的考查.17.(12分)(2015•盐城一模)在平面直角坐标系xOy中,椭圆的右准线方程为x=4,右顶点为A,上顶点为B,右焦点为F,斜率为2的直线l经过点A,且点F到直线l的距离为.(1)求椭圆C的标准方程;(2)将直线l绕点A旋转,它与椭圆C相交于另一点P,当B,F,P三点共线时,试确定直线l的斜率.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:圆锥曲线中的最值与范围问题.分析:(1)由题意知,直线l的方程为y=2(x﹣a),即2x﹣y﹣2a=0,利用点到直线的距离公式可得:右焦点F到直线l的距离为,化为a﹣c=1,又椭圆C的右准线为x=4,即,及其a2=c2+b2,解出即可.(2)方法一:由(1)知,F(1,0),直线BF的方程为,与椭圆方程联立可得P,即可得出k PA;方法二:由(1)知,F(1,0),直线BF的方程为,由题A(2,0),显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣2),联立直线得出交点代入椭圆方程即可得出.方法三:由题A(2,0),显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣2),与椭圆方程可得根与系数的关系,利用B,F,P三点共线k BP=k BF,解出即可.解答:解:(1)由题意知,直线l的方程为y=2(x﹣a),即2x﹣y﹣2a=0,∴右焦点F到直线l的距离为,∴a﹣c=1,又椭圆C的右准线为x=4,即,∴,将此代入上式解得a=2,c=1,∴b2=3,∴椭圆C的方程为.(2)方法一:由(1)知,F(1,0),∴直线BF的方程为,联立方程组,解得或(舍),即,∴直线l的斜率.方法二:由(1)知,F(1,0),∴直线BF的方程为,由题A(2,0),显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣2),联立方程组,解得,代入椭圆解得:或,又由题意知,得k>0或,∴.方法三:由题A(2,0),显然直线l的斜率存在,设直线l的方程为y=k(x﹣2),联立方程组,得(4k2+3)x2﹣16k2x+16k2﹣12=0,,∴,,当B,F,P三点共线时有,k BP=k BF,即,解得或,又由题意知,得k>0或,∴.点评:本题考查了椭圆的标准方程及其性质、直线与椭圆相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、斜率计算公式、三点共线,考查了推理能力与计算能力,属于难题.18.(5分)(2015•盐城一模)某地拟模仿图甲建造一座大型体育馆,其设计方案侧面的外轮廓线如图乙所示:曲线AB是以点E为圆心的圆的一部分,其中E(0,t)(0<t≤25,单位:米);曲线BC是抛物线y=﹣ax2+50(a>0)的一部分;CD⊥AD,且CD恰好等于圆E的半径.假定拟建体育馆的高OB=50米.(1)若要求CD=30米,AD=米,求t与a的值;(2)若要求体育馆侧面的最大宽度DF不超过75米,求a的取值范围;(3)若,求AD的最大值.(参考公式:若,则)考点:导数在最大值、最小值问题中的应用.专题:导数的综合应用.分析:(1)由CD=50﹣t=30,解得t=20.可得圆E:x2+(y﹣20)2=302,令y=0,得|AO|,即可得出|OD|=|AD|﹣|AO|,将点C代入y=﹣ax2+50(a>0)中,解得a即可.(2)由于圆E的半径为50﹣t,可得CD=50﹣t,在y=﹣ax2+50中,令y=50﹣t,得,由题意知对t∈(0,25]恒成立,即恒成立,利用基本不等式的性质解出即可.(3)当时,,又圆E的方程为x2+(y﹣t)2=(50﹣t)2,令y=0,得,从而,方法一:利用导数研究其单调性极值即可;方法二:(三角换元)令,利用三角函数的单调性值域,解出即可;方法三:令,则题意相当于:已知x2+y2=25(x≥0,y≥0),求z=AD=5×(2x+y)的最大值.利用线性规划的有关知识解出即可.解答:解:(1)∵CD=50﹣t=30,解得t=20.此时圆E:x2+(y﹣20)2=302,令y=0,得,∴,将点代入y=﹣ax2+50(a>0)中,解得.(2)∵圆E的半径为50﹣t,∴CD=50﹣t,在y=﹣ax2+50中,令y=50﹣t,得,则由题意知对t∈(0,25]恒成立,∴恒成立,而当,即t=25时,取最小值10,故,解得.(3)当时,,又圆E的方程为x2+(y﹣t)2=(50﹣t)2,令y=0,得,∴,从而,又∵,令f'(t)=0,得t=5,当t∈(0,5)时,f'(t)>0,f(t)单调递增;当t∈(5,25)时,f'(t)<0,f(t)单调递减,从而当t=5时,f(t)取最大值为25.答:当t=5米时,AD的最大值为25米.(3)方法二:(三角换元)令,则=,其中ϕ是锐角,且,从而当时,AD取得最大值为25米.方法三:令,则题意相当于:已知x2+y2=25(x≥0,y≥0),求z=AD=5×(2x+y)的最大值.根据线性规划知识,当直线y=﹣2x+z与圆弧x2+y2=25(x≥0,y≥0)相切时,z取得最大值为25米.点评:本题考查了抛物线与圆的标准方程及其性质、利用导数研究函数的单调性极值与最值、三角函数换元、线性规划的有关知识,考查了分类讨论的思想方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.19.(5分)(2015•盐城一模)设数列{a n}是各项均为正数的等比数列,其前n项和为S n,若a1a5=64,S5﹣S3=48.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)对于正整数k,m,l(k<m<l),求证:“m=k+1且l=k+3”是“5a k,a m,a l这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;(3)设数列{b n}满足:对任意的正整数n,都有a1b n+a2b n﹣1+a3b n﹣2+…+a n b1=3•2n+1﹣4n﹣6,且集合中有且仅有3个元素,试求λ的取值范围.考点:等差数列与等比数列的综合;数列与不等式的综合.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)由题意和等比数列的性质先求出a3,由等比数列的通项公式、前n项和的定义求出公比q,代入等比数列的通项公式化简即可;(2)由充要条件的定义分别证明充分性、必要性,顺序分类讨论后分别利用等差数列的性质和a n进行证明;(3)由(1)化简a1b n+a2b n﹣1+a3b n﹣2+…+a n b1=3•2n+1﹣4n﹣6后,两边同乘以2再作差求出b n,注意验证n=1是否成立代入,利用作差判断数列{}的单调性,再求出符合条件的λ的范围.解答:解:(1)设等比数列{a n}的公比是q,∵数列{a n}是各项均为正数的等比数列,∴,解得a3=8,又∵S5﹣S3=48,∴,解得q=2,∴;…4分(2)(ⅰ)必要性:设5a k,a m,a l这三项经适当排序后能构成等差数列,①若2•5a k=a m+a l,则10•2k=2m+2l,∴10=2m﹣k+2l﹣k,∴5=2m﹣k﹣1+2l﹣k﹣1,∴,∴.…6分②若2a m=5a k+a l,则2•2m=5•2k+2l,∴2m+1﹣k﹣2l﹣k=5,左边为偶数,等式不成立,③若2a l=5a k+a m,同理也不成立,综合①②③,得m=k+1,l=k+3,所以必要性成立.…8分(ⅱ)充分性:设m=k+1,l=k+3,则5a k,a m,a l这三项为5a k,a k+1,a k+3,即5a k,2a k,8a k,调整顺序后易知2a k,5a k,8a k成等差数列,所以充分性也成立.综合(ⅰ)(ⅱ),原命题成立.…10分(3)因为,即,①∴当n≥2时,,②则②式两边同乘以2,得,③∴①﹣③,得2b n=4n﹣2,即b n=2n﹣1(n≥2),又当n=1时,,即b1=1,适合b n=2n﹣1(n≥2),∴b n=2n﹣1.…14分∴,∴,∴n=2时,,即;∴n≥3时,,此时单调递减,又,,,,∴.…16分点评:本题考查等差数列、等比数列的性质,作差法判断数列的单调性,考查分类讨论思想的运用,计算化简、变形能力与逻辑推理能力,属于难题.20.(5分)(2015•盐城一模)已知函数f(x)=e x,g(x)=mx+n.(1)设h(x)=f(x)﹣g(x).①若函数h(x)在x=0处的切线过点(1,0),求m+n的值;②当n=0时,若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,求m的取值范围;(2)设函数r(x)=+,且n=4m(m>0),求证:当x≥0时,r(x)≥1.考点:利用导数研究曲线上某点切线方程.专题:导数的综合应用.分析:(1)求出函数的导数,利用导数的几何意义即可得到结论.(2)求出r(x)的表达式,求函数的导数,利用导数研究函数的单调性即可.解答:解:(1)①h(x)=f(x)﹣g(x)=e x﹣mx﹣n.则h(0)=1﹣n,函数的导数f′(x)=e x﹣m,则f′(0)=1﹣m,则函数在x=0处的切线方程为y﹣(1﹣n)=(1﹣m)x,∵切线过点(1,0),∴﹣(1﹣n)=1﹣m,即m+n=2.②当n=0时,h(x)=f(x)﹣g(x)=e x﹣mx.若函数h(x)在(﹣1,+∞)上没有零点,即e x﹣mx=0在(﹣1,+∞)上无解,若x=0,则方程无解,满足条件,若x≠0,则方程等价为m=,设g(x)=,则函数的导数g′(x)=,若﹣1<x<0,则g′(x)<0,此时函数单调递减,则g(x)<g(﹣1)=e﹣1,若x>0,由g′(x)>0得x>1,由g′(x)<0,得0<x<1,即当x=1时,函数取得极小值,同时也是最小值,此时g(x)≥g(1)=e,综上g(x)≥e或g(x)<e﹣1,若方程m=无解,则e﹣1≤m<e.(2)∵n=4m(m>0),∴函数r(x)=+=+=+,则函数的导数r′(x)=﹣+=,设h(x)=16e x﹣(x+4)2,则h′(x)=16e x﹣2(x+4)=16e x﹣2x﹣8,[h′(x)]′=16e x﹣2,当x≥0时,[h′(x)]′=16e x﹣2>0,则h′(x)为增函数,即h′(x)>h′(0)=16﹣2=14>0,即h(x)为增函数,∴h(x)≥h(0)=16﹣16=0,即r′(x)≥0,即函数r(x)在[0,+∞)上单调递增,故r(x)≥r(0)=,故当x≥0时,r(x)≥1成立.点评:本题主要考查导数的几何意义的应用,以及利用导数研究函数单调性,在判断函数的单调性的过程中,多次使用了导数来判断函数的单调性是解决本题的关键,难度较大.A、(选修4-1:几何证明选讲)21.(5分)(2015•盐城一模)如图,已知点P为Rt△ABC的斜边AB的延长线上一点,且PC与Rt△ABC的外接圆相切,过点C作AB的垂线,垂足为D,若PA=18,PC=6,求线段CD的长.考点:与圆有关的比例线段.专题:计算题;几何证明.分析:由切割线定理解得PB=2,在Rt△POC中,由面积法得OC•PC=PO•CD,解得线段CD的长.解答:解:由切割线定理,得PC2=PA•PB,解得PB=2,所以AB=16,即Rt△ABC的外接圆半径r=8,…5分记Rt△ABC外接圆的圆心为O,连OC,则OC⊥PC,在Rt△POC中,由面积法得OC•PC=PO•CD,解得.…10分.点评:本题考查切割线定理,考查面积法的运用,比较基础.B、(选修4-2:矩阵与变换)22.(2015•盐城一模)求直线x﹣y﹣1=0在矩阵的变换下所得曲线的方程.考点:矩阵变换的性质.专题:矩阵和变换.分析:本题可以根据点P(x,y)与矩阵作用前点Q(x',y')坐标之间的关系,通过代入法,求出点Q(x',y')的坐标间关系式,得到所求曲线的方程.解答:解:设P(x,y)是所求曲线上的任一点,它在已知直线上的对应点为Q(x',y'),∵=,∴,解得,代入x'﹣y'﹣1=0中,得:,化简可得所求曲线方程为.点评:本题考查了矩阵与向量的积的运算、代入法求曲线的方程,本题难度不大,属于基础题.三.C、(选修4-4:坐标系与参数方程)23.(2015•盐城一模)在极坐标系中,求圆ρ=2cosθ的圆心到直线的距离.考点:圆的参数方程;直线的参数方程.专题:坐标系和参数方程.分析:将圆ρ=2cosθ化为ρ2=2ρcosθ,利用化为直角坐标方程,可得圆心(1,0),把展开即可直角坐标方程,利用点到直线的距离公式即得出圆心到直线的距离.解答:解:将圆ρ=2cosθ化为ρ2=2ρcosθ,普通方程为x2+y2﹣2x=0,圆心为(1,0),又,即,∴直线的普通方程为,故所求的圆心到直线的距离.点评:本题考查了极坐标方程化为直角坐标方程、点到直线的距离公式,考查了计算能力,属于基础题.24.(8分)(2015•盐城一模)解不等式|x+1|+|x﹣2|<4.考点:绝对值不等式的解法.专题:计算题;不等式的解法及应用.分析:去绝对值,分当x<﹣1时,当﹣1≤x≤2时,当x>2时,三种情况,得到不等式解得它们,再求并集即可.解答:解:当x<﹣1时,不等式化为﹣x﹣1+2﹣x<4,解得;当﹣1≤x≤2时,不等式化为x+1+2﹣x<4,解得﹣1≤x≤2;当x>2时,不等式化为x+1+x﹣2<4,解得;所以原不等式的解集为.点评:本题考查绝对值不等式的解法,考查运算能力,属于基础题.25.(10分)(2015•盐城一模)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AB⊥AC,AB=3,AC=4,动点P满足(λ>0),当λ=时,AB1⊥BP.(1)求棱CC1的长;(2)若二面角B1﹣AB﹣P的大小为,求λ的值.考点:用空间向量求平面间的夹角;用空间向量求直线间的夹角、距离.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:(1)以点A为坐标原点,AB,AC,AA1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出棱CC1的长.(2)求出平面PAB的一个法向量,和平面ABB1的一个法向量,由已知条件利用向量法能求出λ的值.解答:解:(1)以点A为坐标原点,AB,AC,AA1分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,设CC1=m,则B1(3,0,m),B(3,0,0),P(0,4,λm),所以,,,…2分当时,有解得,即棱CC1的长为.…4分(2)设平面PAB的一个法向量为=(x,y,z),则由,得,即,令z=1,则,所以平面PAB的一个法向量为,…6分又平面ABB1与y轴垂直,所以平面ABB1的一个法向量为,因二面角B1﹣AB﹣P的平面角的大小为,所以|cos<>|==||,结合λ>0,解得.…10分.点评:本题考查线段长的求法,考查实数值的求法,解题时要认真审题,注意向量法的合理运用,是中档题.26.(10分)(2015•盐城一模)设集合S={1,2,3,…,n}(n∈N*,n≥2),A,B是S的两个非空子集,且满足集合A中的最大数小于集合B中的最小数,记满足条件的集合对(A,B)的个数为P n.(1)求P2,P3的值;(2)求P n的表达式.考点:二项式定理的应用;子集与真子集.专题:综合题;二项式定理.分析:(1)当n=2时,即S={1,2},由此能求出P2=1;当n=3时,即S={1,2,3},分类讨论,可得P3=5.(2)设集合A中的最大元素为“k”,确定集合A、B的情况,可得集合对(A,B)共有2k﹣1(2n﹣k﹣1)=2n﹣1﹣2k﹣1对.由此能求出P n.解答:解:(1)当n=2时,即S={1,2},此时A={1},B={2},所以P2=1,…2分当n=3时,即S={1,2,3},若A={1},则B={2},或B={3},或B={2,3};若A={2}或A={1,2},则B={3};所以P3=5.…4分(2)当集合A中的最大元素为“k”时,集合A的其余元素可在1,2,…,k﹣1中任取若干个(包含不取),所以集合A共有种情况,…6分此时,集合B的元素只能在k+1,k+2,…,n中任取若干个(至少取1个),所以集合B共有种情况,所以,当集合A中的最大元素为“k”时,集合对(A,B)共有2k﹣1(2n﹣k﹣1)=2n﹣1﹣2k﹣1对, (8)分当k依次取1,2,3,…,n﹣1时,可分别得到集合对(A,B)的个数,求和可得.…12分点评:本题考查二项式定理的运用,考查数列的通项公式的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意分类讨论思想的合理运用.。
江苏省南京市2015届高考全真模拟数学试题
江苏省南京市2015届高考全真模拟数学试题注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共4页,包含填空题(第1题——第14题)、解答题(第15题——第20题)。
本卷满分160分,考试时间为120分钟。
考试结束后,请将本卷和答题卡一并交回。
2.答题前,请您务必将自己的姓名、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卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与您本人是否相符。
4.请在答题卡上按照晤顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效。
作答必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔。
请注意字体工整,笔迹清楚。
5.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
6.请保持答题卡卡面清洁,不要折叠、破损。
一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请将答案填入答题纸填空题的相应答题线上.1、复数1i1i 2等于___ ★ ___ 2、函数sin(2)6π=-y x 的最小正周期为___ ★ ___ 3、已知集合⎭⎬⎫⎩⎨⎧-==24x x y x A ,(]a B ,∞-=,若A B ⊆,则实数a 的取值范围是___ ★ ___4、为了保证信息安全传输必须使用加密方式,有一种方式其加密、解密原理如下: 明文 密文 密文 明文已知加密为2-=xa y (x 为明文、y 为密文),如果明文“3”通过加密后得到密文为“6”, 再发送,接受方通过解密得到明文“3”,若接受方接到密文为“14”,则原发的明文 是___ ★ ___5、为了在运行下面的程序之后得到输出y =25,键盘输入x 应该是___ ★ ___ Input xIf x<0 theny=(x+1)*(x+1) Elsey=(x-1)*(x-1)End ifPrint y End6、已知向量 1),θ=a ,(1 cos ),θ=b ,则⋅a b 的最大值为___ ★ ___7、在区间[-π,π]内随机取两个数分别记为a ,b ,则使得函数22()2π=+-+f x x ax b 有零点的概率为___ ★ ___解密 加密 发送8、若函数123+++=mx x x y 是R 上的单调函数,则实数m 的取值范围是___ ★ ___ 9、设0)()(0,,),1(log )(223≥+≥++++=b f a f b a b a x x x x f 是则对任意实数的___ ★ ___条件。
江苏省2015年普通高校招生全国统一考试 第一次模拟 数学
江苏省2015年普通高校招生全国统一考试 第一次模拟数学Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.请把答案填写在答题卡指定位置上.1.设集合A ={1,2,3,4},B ={a ,a 2-2a },若B 是A 的子集,则a 的最大值为 ▲ .2.已知复数z 满足(2-3i)=z (i+3),则复数z 的模为 ▲ .3.执行右图所示的程序图,所得S 的值为 ▲ .4.若f (x )=ax 2+bx +2在[-a ,2a -1]上是偶函数,则f (x )的最值为▲ .5.已知以F 1,F 2为焦点的椭圆2225161y x +=上有一点P ,若三角形PF 1F 2的面积为16,则∠PF 1F 2的大小为 ▲ .6.试判断圆()2224x y -+=与直线270x y +-=之间的位置关系: ▲ .7.已知△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 所对边的长,若cos cos ab c A B ++=,判断△ABC 的形状: ▲ .8.05,39x y x y <+<-<-<,则4x y +的取值范围为 ▲ .9.已知函数()log ,11,1ax x f x ax x ì£ï=í+>ïî在R 上单调,则a 的取值范围为 ▲ . 10.已知锐角△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 所对边的长,若6cos b a a b C+=,那么 tan tantan tan CC A B+= ▲ . 11.在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是边CD 、BC 的中点,AC =a AE +b AF ,则a +b = ▲ .12.已知函数f (x )是定义在R 上的不恒为0的偶函数,对任意自变量都有xf (x +1)=(x +1)f (x ),则f (f (2.5))= ▲ .13.已知数列{a n }满足a 1=5,21122n n n a a n a a ++=+,则数列的前10项和为 ▲ .14)()64sin cos 23cos sin 236a a p a+a +a -+-a <+对于锐角a 总成立,则a的取值范围为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答............,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.(本大题满分14分)已知函数f (x )=a sin x -12cos2x +a -3a +12,a ∈R ,a ≠0. (1)若对任意x ∈R ,都有f (x )≤0,求a 的取值范围;(2)若a ≥2,且存在x ∈R ,使得f (x )≤0,求a 的取值范围.16.(本大题满分14分)如图,四棱锥P -ABCD 中,PD ⊥平面ABCD ,PD =DC =BC =1,AB =2,AB ∥DC ,BC ·CD =0.(1)求证:PC ⊥BC ;(2)求点A 到平面PBC 的距离.17.(本大题满分14分)提高过江大桥的车辆通行能力可改善整个城市的交通状况.在一般情况下,大桥上的车流速度v (单位:千米/小时)是车流密度x (单位:辆/千米)的函数.当桥上的的车流密度达到200辆/千米时,造成堵塞,此时车流速度为0;当车流密度不超过20辆/千米时,车流速度为60千米/小时,研究表明;当20≤x ≤200时,车流速度v 是x 的一次函数.(1)求0≤x ≤200时,函数v (x )的解析式;(2)当车流密度x 为多大时,车流量(单位时间内通过桥上某观点的车辆数,单位:辆/每小时) f (x )=x ·v (x )可以达到最大,并求出最大值(精确到1辆/小时)18.(本大题满分16分) 已知双曲线2221xy -=的两焦点为F 1, F 2,P 为动点,若PF 1+PF 2=4.(1)求动点P 的轨迹E 方程;(2)若A 1(-2,0),A 2(2,0),M (1,0),设直线l 过点M ,且与轨迹E 交于R 、Q 两点,直线A 1R 与A 2Q 交于点S .试问:当直线l 在变化时,点S 是否恒在一条定直线上?若是,请写出这条定直线方程,并证明你的结论;若不是,请说明理由.19.(本大题满分16分)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知,a 1=1,a 2=6,a 3=11且(5n -8)S n +1-(5n +2)S n =An +B ,其中A ,B 为常数.(1)求A 与B 的值;(2)证明:数列{a n }为等差数列;(3)证明:不等式15>-n m mn a a a 对任何正整数m ,n 都成立.20.(本大题满分16分)已知函数f (x )=x -ln(x +a )的最小值为0,其中a >0.(1)求a ;(2)若对任意的x ≥0,有f (x )≤λx 2成立,求λ的最小值;(3)对正整数n ,求证:2211ln(21)2ni i n -=-+<å.数学Ⅱ(附加题)21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内...................作答...若多做,则按作答的前两小题评分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A .[选修4-1:几何证明选讲] (本小题满分10分)如图,在△ABC 中,CD 是∠ACB 的平分线,△ACD 的外接圆交BC 于点E ,AB =2AC ,求证:BE =2AD .B .[选修4-2:矩阵与变换] (本小题满分10分)已知矩阵A =1214轾犏犏-臌. (1)求A 的逆矩阵A -1;(2)求A 的特征值和特征向量.C .[选修4-4:坐标系与参数方程] (本小题满分10分)已知曲线C 的极坐标方程为ρ=4sin θ,以极点为原点,极轴为x 轴的非负半轴建立平面直角坐标系,直线l的参数方程为121x t y ì=ïïíï+ïî(t 为参数),求直线l 被曲线C 截得的线段长度. D .[选修4-4:坐标系与参数方程] (本小题满分10分)已知2x 2+3y 2+z 2=1,求F =x +y +z 的取值范围.【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.(本大题满分10分)如图,在三棱柱ABC -A 1B 1C 1中,A 1B ⊥面ABC ,AC ⊥AB ,AB =AC =A 1B =2.(1)求棱AA 1与BC 所成的角的大小;(2)在B 1C 1上确定一点P ,使二面角P -AB -A 1.23.(本大题满分10分)已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1= a n n +1-(n +1).(1)证明:对于n ≥3,有a n >n ;(2)2.。
2015年普通高等学校招生全国统一考试数学试题(江苏卷)(含答案全解析)
2015年普通高等学校招生全国统一考试江苏数学数学Ⅰ注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题.共20题).本卷满分为160分,考试时间为120分钟,本试卷结束后,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卡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.如需作图,须用2B 铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗. 参考公式:圆柱的体积公式:V 圆柱=Sh ,其中S 是圆柱的底面积,h 为高. 圆锥的体积公式:V 圆锥=13Sh ,其中S 是圆锥的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上. 1.(2015江苏,1)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A ∪B 中元素的个数为 . 答案:5解析:A ∪B={1,2,3}∪{2,4,5}={1,2,3,4,5},即A ∪B 中元素的个数是5.2.(2015江苏,2)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为 . 答案:6 解析:平均数x =4+6+5+8+7+6=6.3.(2015江苏,3)设复数z 满足z 2=3+4i(i 是虚数单位),则z 的模为 . 答案: 5解析:因为z 2=3+4i,所以|z 2|= 32+42=5,所以|z|= 5.解析:S=1,I=1;S=S+2=1+2=3,I=I+3=1+3=4<8; S=S+2=3+2=5,I=I+3=4+3=7<8; S=S+2=5+2=7,I=I+3=7+3=10>8. 故S=7.5.(2015江苏,5)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为 . 答案:5解析:根据条件得P=C 11C 11+C 11C 21+C 11C 21C 42=56或P=1-C 22C 42=56.6.(2015江苏,6)已知向量a =(2,1),b =(1,-2),若m a +n b =(9,-8)(m ,n ∈R ),则m-n 的值为 . 答案:-3解析:由m a +n b =(9,-8)得,m (2,1)+n (1,-2)=(9,-8), 即(2m+n ,m-2n )=(9,-8),所以 2m +n =9,m -2n =-8,解得 m =2,n =5,故m-n=-3.7.(2015江苏,7)不等式2x2-x<4的解集为.答案:{x|-1<x<2}(或(-1,2))解析:2x2-x<4,即2x2-x<22,所以x2-x<2,即x2-x-2<0,所以(x-2)(x+1)<0.解得-1<x<2,故不等式的解集为{x|-1<x<2}(或(-1,2)).8.(2015江苏,8)已知tan α=-2,tan(α+β)=17,则tan β的值为.答案:3解析:tan β=tan[(α+β)-α]=tan(α+β)-tanα=17+21-27=3.9.(2015江苏,9)现有橡皮泥制作的底面半径为5、高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个.若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.答案:7解析:设新的底面半径为r,根据题意得1×π×52×4+π×22×8=1πr2×4+πr2×8,即28r2=196,解得r=.10.(2015江苏,10)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.答案:(x-1)2+y2=2解析:(方法一)设A(1,0).由mx-y-2m-1=0,得m(x-2)-(y+1)=0,则直线过定点P(2,-1),即该方程表示所有过定点P的直线系方程.当直线与AP垂直时,所求圆的半径最大.此时,半径为|AP|=(2-1)2+(-1-0)2=2.故所求圆的标准方程为(x-1)2+y2=2.(方法二)设圆的半径为r,根据直线与圆相切的关系得r=|m+1|2=m2+2m+12=1+2m2,当m<0时,1+2m2<1,故1+2m2无最大值;当m=0时,r=1;当m>0时,m2+1≥2m(当且仅当m=1时取等号).所以r≤1+1=,即r max=故半径最大的圆的方程为(x-1)2+y2=2.11.(2015江苏,11)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1-a n=n+1(n∈N*).则数列1a n前10项的和为. 答案:20解析:a2-a1=2,a3-a2=3,a4-a3=4,…,a n-a n-1=n,以上n-1个式子相加,得a n-a1=2+3+4+…+n.∵a1=1,∴a n=1+2+3+…+n=n(n+1)2,∴1a n =2n(n+1)=21n-1n+1.∴S10=21-1+1-1+1-1+…+1 9-110+110-111=21-111=2011.12.(2015江苏,12)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.答案:22解析:直线x-y+1=0与双曲线的渐近线y=x平行,且两平行线间的距离为2.由图形知,双曲线右支上的动点P 到直线x-y+1=0的距离的最小值无限趋近于 22,要使距离d 大于c 恒成立,只需c ≤ 2即可,故c 的最大值为 2.13.(2015江苏,13)已知函数f (x )=|ln x|,g (x )= 0,0<x ≤1,|x 2-4|-2,x >1,则方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为 .答案:4解析:f (x )= -ln x ,0<x ≤1,ln x ,x >1,g (x )= 0,0<x ≤1,2-x 2,1<x <2,x 2-6,x ≥2.(1)当0<x ≤1时,方程化为|-ln x+0|=1,解得x=1或x=e(舍去). 所以此时方程只有一个实根1e.(2)当1<x<2时,方程可化为|ln x+2-x 2|=1. 设h (x )=ln x+2-x 2,h'(x )=1-2x=1-2x 2.因为1<x<2,所以h'(x )=1-2x 2x<0,即函数h (x )在(1,2)上单调递减.因为h (1)=ln 1+2-12=1,h (2)=ln 2+2-22=ln 2-2,所以h (x )∈(ln 2-2,1). 又ln 2-2<-1,故当1<x<2时方程只有一解. (3)当x ≥2时,方程可化为|ln x+x 2-6|=1.记函数p (x )=ln x+x 2-6,显然p (x )在区间[2,+∞)上单调递增. 故p (x )≥p (2)=ln 2+22-6=ln 2-2<-1. 又p (3)=ln 3+32-6=ln 3+3>1,所以方程|p (x )|=1有两个解,即方程|ln x+x 2-6|=1有两个解. 综上可知,方程|f (x )+g (x )|=1共有4个实根. 14.(2015江苏,14)设向量a k = cos kπ6,sin kπ6+cos kπ6 (k=0,1,2,…,12),则∑k =011(a k ·a k+1)的值为 .答案:9 解析:因为a k = coskπ6,sin kπ6+cos kπ6 , 所以a k+1= cos k +16π,sin k +16π+cos k +16π ,于是a k ·a k+1=cos kπ6·cos k +16π+ sin kπ6+cos kπ6 sin k +16π+cos k +16π=cos kπ6cos kπ6+π6 +sin kπ6sin kπ6+π6 +sin kπ6cos kπ6+π6 +cos kπ6sin kπ6+π6 +cos kπ6cos kπ6+π6=cos π6+sin kπ3+π6 +cos kπ6cos kπ6+π6=3 3+ 3-1 sin kπ+ 3+1 cos kπ, 则∑k =011(a k ·a k+1) =∑k =0113 34+32-14sinkπ3+ 34+12 cos kπ3=9 +∑k =0113-1sin kπ+∑k =011 3+1 cos kπ=9 + 3-1 ×0+ 3+1×0=9 .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)(2015江苏,15)在△ABC 中,已知AB=2,AC=3,A=60°. (1)求BC 的长; (2)求sin 2C 的值.解:(1)由余弦定理知,BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A=4+9-2×2×3×12=7,所以BC= 7.(2)由正弦定理知,ABsin C=BCsin A, 所以sin C=AB ·sin A=2sin60°7=21.因为AB<BC ,所以C 为锐角,则cos C=1-sin2C=1-37=277.因此sin 2C=2sin C·cos C=2×21×27=43.16.(本小题满分14分)(2015江苏,16)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.证明:(1)由题意知,E为B1C的中点,又D为AB1的中点,因此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BCC1B1,所以BC1⊥AC.因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,因此BC1⊥B1C.因为AC,B1C⊂平面B1AC,AC∩B1C=C,所以BC1⊥平面B1AC.又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.17.(本小题满分14分)(2015江苏,17)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所在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy.假设曲线C符合函数y=ax2+b (其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.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=a x 2+b ,得 a25+b =40,a =2.5,解得 a =1 000,b =0.(2)①由(1)知,y=1 000x2(5≤x ≤20),则点P 的坐标为 t ,1 000t 2, 设在点P 处的切线l 交x ,y 轴分别于A ,B 点,y'=-2 000x 3, 则l 的方程为y-1 000t 2=-2 000t3(x-t ), 由此得A 3t ,0 ,B 0,3 0002 . 故f (t )= 3t 2 2+3 000t 2 2=32 t 2+4×106t 4,t ∈[5,20]. ②设g (t )=t 2+4×1064,则g'(t )=2t-16×106t5.令g'(t )=0,解得t=10 2.当t ∈(5,10 2)时,g'(t )<0,g (t )是减函数; 当t ∈(10 时,g'(t )>0,g (t )是增函数.从而,当t=10 2时,函数g (t )有极小值,也是最小值, 所以g (t )min =300,此时f (t )min =15 3.答:当t=10 2时,公路l 的长度最短,最短长度为15 3千米.18.(本小题满分16分)(2015江苏,18)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a2+y 2b2=1(a>b>0)的离心率为 22,且右焦点F 到左准线l 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程;(2)过F 的直线与椭圆交于A ,B 两点,线段AB 的垂直平分线分别交直线l 和AB 于点P ,C ,若PC=2AB ,求直线AB 的方程.解:(1)由题意,得c a=22且c+a 2c=3,解得a= 2,c=1,则b=1, 所以椭圆的标准方程为x 22+y 2=1.(2)当AB ⊥x 轴时,AB= 2, 又CP=3,不合题意.当AB 与x 轴不垂直时,设直线AB 的方程为y=k (x-1),A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将AB 的方程代入椭圆方程,得(1+2k 2)x 2-4k 2x+2(k 2-1)=0,则x 1,2=2k 2± 2(1+k 2)1+2k2,C 的坐标为2k21+2k2,-k 1+2k2 ,且AB= (x 2-x 1)2+(y 2-y 1)2 = (1+k 2)(x 2-x 1)2=2 2(1+k 2)1+2k2.若k=0,则线段AB 的垂直平分线为y 轴,与左准线平行,不合题意. 从而k ≠0,故直线PC 的方程为y+k1+2k2=-1kx -2k21+2k2 ,则P 点的坐标为 -2,5k 2+2k (1+2k 2),从而PC=2(3k 2+1) 1+k 2|k |(1+2k 2).因为PC=2AB , 所以2(3k 2+1) 1+k 2|k |(1+2k 2)=4 2(1+k 2)1+2k2,解得k=±1.此时直线AB 方程为y=x-1或y=-x+1.19.(本小题满分16分)(2015江苏,19)已知函数f (x )=x 3+ax 2+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)∪ 1,32∪ 32,+∞ ,求c 的值. 解:(1)f'(x )=3x 2+2ax ,令f'(x )=0,解得x 1=0,x 2=-2a. 当a=0时,因为f'(x )=3x 2>0(x ≠0), 所以函数f (x )在(-∞,+∞)上单调递增;当a>0时,x ∈ -∞,-2a ∪(0,+∞)时,f'(x )>0,x ∈ -2a,0 时,f'(x )<0, 所以函数f (x )在 -∞,-2a 3 ,(0,+∞)上单调递增,在 -2a3,0 上单调递减;当a<0时,x ∈(-∞,0)∪ -2a 3,+∞ 时,f'(x )>0,x ∈ 0,-2a3 时,f'(x )<0,所以函数f (x )在(-∞,0), -2a ,+∞ 上单调递增,在 0,-2a上单调递减.(2)由(1)知,函数f (x )的两个极值为f (0)=b ,f -2a =4a 3+b ,则函数f (x )有三个零点等价于f (0)·f -2a 3 =b 427a 3+b <0,从而a >0,-4a 3<b <0或a <0,0<b <-4a 3. 又b=c-a ,所以当a>0时,4a 3-a+c>0或当a<0时,4a 3-a+c<0.设g (a )=427a 3-a+c ,因为函数f (x )有三个零点时,a 的取值范围恰好是(-∞,-3)∪ 1,32∪ 32,+∞ , 则在(-∞,-3)上g (a )<0,且在 1,3 ∪ 3,+∞ 上g (a )>0均恒成立, 从而g (-3)=c-1≤0,且g 3 =c-1≥0,因此c=1.此时,f (x )=x 3+ax 2+1-a=(x+1)[x 2+(a-1)x+1-a ],因函数有三个零点,则x 2+(a-1)x+1-a=0有两个异于-1的不等实根,所以Δ=(a-1)2-4(1-a )=a 2+2a-3>0,且(-1)2-(a-1)+1-a ≠0,解得a ∈(-∞,-3)∪ 1,3 ∪ 3,+∞ .综上c=1.20.(本小题满分16分)(2015江苏,20)设a 1,a 2,a 3,a 4是各项为正数且公差为d (d ≠0)的等差数列. (1)证明:2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列;(2)是否存在a 1,d 使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在a 1,d 及正整数n ,k ,使得a 1n ,a 2n +k ,a 3n +2k ,a 4n +3k依次构成等比数列?并说明理由. 解:(1)证明:因为2a n +1a n=2a n +1-a n =2d (n=1,2,3)是同一个常数,所以2a 1,2a 2,2a 3,2a 4依次构成等比数列.(2)令a 1+d=a ,则a 1,a 2,a 3,a 4分别为a-d ,a ,a+d ,a+2d (a>d ,a>-2d ,d ≠0).假设存在a 1,d ,使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列,则a 4=(a-d )(a+d )3,且(a+d )6=a 2(a+2d )4.令t=d ,则1=(1-t )(1+t )3,且(1+t )6=(1+2t )4 -1<t <1,t ≠0 , 化简得t 3+2t 2-2=0(*),且t 2=t+1. 将t 2=t+1代入(*)式,t (t+1)+2(t+1)-2=t 2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=-14. 显然t=-1不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a 1,d ,使得a 1,a 22,a 33,a 44依次构成等比数列.(3)假设存在a 1,d 及正整数n ,k ,使得a 1n ,a 2n +k ,a 3n +2k ,a 4n +3k依次构成等比数列,则a 1n(a 1+2d )n+2k =(a 1+d )2(n+k ),且(a 1+d )n+k (a 1+3d )n+3k =(a 1+2d )2(n+2k ).分别在两个等式的两边同除以a 12(n +k )及a 12(n +2k ),并令t=d a 1t >-13,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 ). 将上述两个等式两边取对数, 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)=2[(1+3t)2ln(1+3t)-3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)](1+t)(1+2t)(1+3t).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)+(1+t)ln(1+t)].令φ1(t)=φ'(t),则φ'1(t)=6[3ln(1+3t)-4ln(1+2t)+ln(1+t)].令φ2(t)=φ'1(t),则φ'2(t)=12(1+t)(1+2t)(1+3t)>0.由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ'2(t)>0,知φ2(t),φ1(t),φ(t),g(t)在-1,0和(0,+∞)上均单调.故g(t)只有唯一零点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.数学Ⅱ(附加题)注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求.1.本试卷共2页,均为非选择题(第21题~第23题),本卷满分为40分,考试时间为30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卡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.如需作图,须用2B铅笔绘,写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.21.(2015江苏,21)【选做题】本题包括A、B、C、D四小题,请选定其中两小题........,.并在相应的答题区域内作答.............若多做,则按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.[选修4—1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆☉O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.证明:因为AB=AC,所以∠ABD=∠C.又因为∠C=∠E,所以∠ABD=∠E.又∠BAE为公共角,可知△ABD∽△AEB.B.[选修4—2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知x,y∈R,向量α=1-1是矩阵A=x1y0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.解:由已知,得Aα=-2α,即x1y01-1=x-1y=-22,则x-1=-2,y=2,即x=-1,y=2,所以矩阵A=-1120.从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ-1),所以矩阵A的另一个特征值为1.C.[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)已知圆C的极坐标方程为ρ2+22ρsin θ-π4-4=0,求圆C的半径.解:以极坐标系的极点为平面直角坐标系的原点O,以极轴为x轴的正半轴,建立直角坐标系xOy.圆C的极坐标方程为ρ2+22ρ2sinθ-2cosθ -4=0,化简,得ρ2+2ρsin θ-2ρcos θ-4=0.则圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y-4=0,即(x-1)2+(y+1)2=6,所以圆C的半径为6.D.[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)解不等式x+|2x+3|≥2.解:原不等式可化为x<-32,-x-3≥2或x≥-3,3x+3≥2,解得x≤-5或x≥-13.综上,原不等式的解集是x x≤-5或x≥-13.【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,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤.22.(本小题满分10分)(2015江苏,22)如图,在四棱锥P-ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=π,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.解:以{AB,AD,AP}为正交基底建立如图所示的空间直角坐标系A-xyz,则各点的坐标为B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)因为AD⊥平面PAB,所以AD是平面PAB的一个法向量,AD=(0,2,0).因为PC=(1,1,-2),PD=(0,2,-2).设平面PCD的法向量为m=(x,y,z),则m·PC=0,m·PD=0.即x+y-2z=0, 2y-2z=0.令y=1,解得z=1,x=1.所以m=(1,1,1)是平面PCD的一个法向量.从而cos<AD,m>=AD·m|AD||m|=3,所以平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值为33.(2)因为BP=(-1,0,2),设BQ=λBP=(-λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又CB=(0,-1,0),则CQ=CB+BQ=(-λ,-1,2λ),又DP =(0,-2,2),从而cos <CQ ,DP >=CQ ·DP|CQ ||DP |=10λ+2.设1+2λ=t ,t ∈[1,3], 则cos 2<CQ ,DP >=2t 25t 2-10t +9=29 1t -59 2+209≤9. 当且仅当t=95,即λ=25时,|cos <CQ,DP >|的最大值为3 1010.因为y=cos x 在 0,π2上是减函数,此时直线CQ 与DP 所成角取得最小值.又因为BP= 2+22= 5,所以BQ=25BP=2 55.23.(本小题满分10分)(2015江苏,23)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b 整除a ,a ∈X ,b ∈Y n }.令f (n )表示集合S n 所含元素的个数. (1)写出f (6)的值;(2)当n ≥6时,写出f (n )的表达式,并用数学归纳法证明. 解:(1)f (6)=13.(2)当n ≥6时,f (n )=n +2+ n2+n3 ,n =6t ,n +2+ n -12+n -13 ,n =6t +1,n +2+ n +n -2,n =6t +2,n +2+ n -12+n3,n =6t +3,n +2+ n +n -1 ,n =6t +4,n +2+ n -12+n -23,n =6t +5,(t ∈N *). 下面用数学归纳法证明:①当n=6时,f (6)=6+2+6+6=13,结论成立;②假设n=k (k ≥6)时结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k 的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t ,则k=6(t-1)+5,此时有f (k+1)=f (k )+3=k+2+k -12+k -23+3 =(k+1)+2+k +1+k +1,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t ,此时有 f (k+1)=f (k )+1=k+2+k +k+1=(k+1)+2+(k +1)-1+(k +1)-1,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+k -1+k -1+2 =(k+1)+2+k +1+(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+k 2+k -23+2 =(k+1)+2+(k +1)-1+k +1,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+k -12+k3+2 =(k+1)+2+k +1+(k +1)-1,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有 f (k+1)=f (k )+1=k+2+k2+k -13+1=(k+1)+2+(k+1)-12+(k+1)-23,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.。
(完整版)2015年江苏省高考数学试卷答案与解析
2015年江苏省高考数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共计70分)1.(5分)(2015•江苏)已知集合A={1,2,3},B={2,4,5},则集合A∪B中元素的个数为5.考点:并集及其运算.专题:集合.分析:求出A∪B,再明确元素个数解答:解:集合A={1,2,3},B={2,4,5},则A∪B={1,2,3,4,5};所以A∪B中元素的个数为5;故答案为:5点评:题考查了集合的并集的运算,根据定义解答,注意元素不重复即可,属于基础题2.(5分)(2015•江苏)已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为6.考点:众数、中位数、平均数.专题:概率与统计.分析:直接求解数据的平均数即可.解答:解:数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为:=6.故答案为:6.点评:本题考查数据的均值的求法,基本知识的考查.3.(5分)(2015•江苏)设复数z满足z2=3+4i(i是虚数单位),则z的模为.考点:复数求模.专题:数系的扩充和复数.分析:直接利用复数的模的求解法则,化简求解即可.解答:解:复数z满足z2=3+4i,可得|z||z|=|3+4i|==5,∴|z|=.故答案为:.点评:本题考查复数的模的求法,注意复数的模的运算法则的应用,考查计算能力.4.(5分)(2015•江苏)根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S为7.考点:伪代码.专题:图表型;算法和程序框图.分析:模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的I,S的值,当I=10时不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.解答:解:模拟执行程序,可得S=1,I=1满足条件I<8,S=3,I=4满足条件I<8,S=5,I=7满足条件I<8,S=7,I=10不满足条件I<8,退出循环,输出S的值为7.故答案为:7.点评:本题主要考查了循环结构的程序,正确判断退出循环的条件是解题的关键,属于基础题.5.(5分)(2015•江苏)袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球、1只红球、2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为.考点:古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:根据题意,把4个小球分别编号,用列举法求出基本事件数,计算对应的概率即可.解答:解:根据题意,记白球为A,红球为B,黄球为C1、C2,则一次取出2只球,基本事件为AB、AC1、AC2、BC1、BC2、C1C2共6种,其中2只球的颜色不同的是AB、AC1、AC2、BC1、BC2共5种;所以所求的概率是P=.故答案为:.点评:本题考查了用列举法求古典概型的概率的应用问题,是基础题目.6.(5分)(2015•江苏)已知向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)(m,n∈R),则m﹣n的值为﹣3.考点:平面向量的基本定理及其意义.专题:平面向量及应用.分析:直接利用向量的坐标运算,求解即可.解答:解:向量=(2,1),=(1,﹣2),若m+n=(9,﹣8)可得,解得m=2,n=5,∴m﹣n=﹣3.故答案为:﹣3.点评:本题考查向量的坐标运算,向量相等条件的应用,考查计算能力.7.(5分)(2015•江苏)不等式2<4的解集为(﹣1,2).考点:指、对数不等式的解法.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:利用指数函数的单调性转化为x2﹣x<2,求解即可.解答:解;∵2<4,∴x2﹣x<2,即x2﹣x﹣2<0,解得:﹣1<x<2故答案为:(﹣1,2)点评:本题考查了指数函数的性质,二次不等式的求解,属于简单的综合题目,难度不大.8.(5分)(2015•江苏)已知tanα=﹣2,tan(α+β)=,则tanβ的值为3.考点:两角和与差的正切函数.专题:三角函数的求值.分析:直接利用两角和的正切函数,求解即可.解答:解:tanα=﹣2,tan(α+β)=,可知tan(α+β)==,即=,解得tanβ=3.故答案为:3.点评:本题考查两角和的正切函数,基本知识的考查.9.(5分)(2015•江苏)现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个,若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥和圆柱各一个,则新的底面半径为.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:计算题;空间位置关系与距离.分析:由题意求出原来圆柱和圆锥的体积,设出新的圆柱和圆锥的底面半径r,求出体积,由前后体积相等列式求得r.解答:解:由题意可知,原来圆锥和圆柱的体积和为:.设新圆锥和圆柱的底面半径为r,则新圆锥和圆柱的体积和为:.∴,解得:.故答案为:.点评:本题考查了圆柱与圆锥的体积公式,是基础的计算题.10.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,以点(1,0)为圆心且与直线mx﹣y ﹣2m﹣1=0(m∈R)相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.考点:圆的标准方程;圆的切线方程.专题:计算题;直线与圆.分析:求出圆心到直线的距离d的最大值,即可求出所求圆的标准方程.解答:解:圆心到直线的距离d==≤,∴m=1时,圆的半径最大为,∴所求圆的标准方程为(x﹣1)2+y2=2.故答案为:(x﹣1)2+y2=2.点评:本题考查所圆的标准方程,考查点到直线的距离公式,考查学生的计算能力,比较基础.11.(5分)(2015•江苏)设数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),则数列{}的前10项的和为.考点:数列的求和;数列递推式.专题:等差数列与等比数列.分析:数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),利用“累加求和”可得a n=.再利用“裂项求和”即可得出.解答:解:∵数列{a n}满足a1=1,且a n+1﹣a n=n+1(n∈N*),∴当n≥2时,a n=(a n﹣a n﹣1)+…+(a2﹣a1)+a1=+n+…+2+1=.当n=1时,上式也成立,∴a n=.∴=2.∴数列{}的前n项的和S n===.∴数列{}的前10项的和为.故答案为:.点评:本题考查了数列的“累加求和”方法、“裂项求和”方法、等差数列的前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.12.(5分)(2015•江苏)在平面直角坐标系xOy中,P为双曲线x2﹣y2=1右支上的一个动点,若点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,则实数c的最大值为.考点:双曲线的简单性质.专题:计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离.解答:解:由题意,双曲线x2﹣y2=1的渐近线方程为x±y=0,因为点P到直线x﹣y+1=0的距离大于c恒成立,所以c的最大值为直线x﹣y+1=0与直线x﹣y=0的距离,即.故答案为:.点评:本题考查双曲线的性质,考查学生的计算能力,比较基础.13.(5分)(2015•江苏)已知函数f(x)=|lnx|,g(x)=,则方程|f(x)+g(x)|=1实根的个数为4.考点:根的存在性及根的个数判断.专题:综合题;函数的性质及应用.分析::由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1,分别作出函数的图象,即可得出结论.解答:解:由|f(x)+g(x)|=1可得g(x)=﹣f(x)±1.g(x)与h(x)=﹣f(x)+1的图象如图所示,图象有两个交点;g (x )与φ(x )=﹣f (x )﹣1的图象如图所示,图象有两个交点;所以方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数为4. 故答案为:4. 点评:本题考查求方程|f (x )+g (x )|=1实根的个数,考查数形结合的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.14.(5分)(2015•江苏)设向量=(cos,sin+cos)(k=0,1,2,…,12),则(a k •a k+1)的值为 .考点:数列的求和. 专题:等差数列与等比数列;平面向量及应用. 分析: 利用向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性即可得出. 解解:答:=+=++++=++=++,∴(a k •a k+1)=+++++++…+++++++…+=+0+0 =.故答案为:9.点评: 本题考查了向量数量积运算性质、两角和差的正弦公式、积化和差公式、三角函数的周期性,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二、解答题(本大题共6小题,共计90分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 15.(14分)(2015•江苏)在△ABC 中,已知AB=2,AC=3,A=60°. (1)求BC 的长; (2)求sin2C 的值.考点: 余弦定理的应用;二倍角的正弦. 专题: 解三角形. 分析:(1)直接利用余弦定理求解即可. (2)利用正弦定理求出C 的正弦函数值,然后利用二倍角公式求解即可. 解答:解:(1)由余弦定理可得:BC 2=AB 2+AC 2﹣2AB •ACcosA=4+8﹣2×2×3×=7,所以BC=.(2)由正弦定理可得:,则sinC===,∵AB <BC ,∴C 为锐角,则cosC===.因此sin2C=2sinCcosC=2×=.点评:本题考查余弦定理的应用,正弦定理的应用,二倍角的三角函数,注意角的范围的解题的关键.16.(14分)(2015•江苏)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,已知AC⊥BC,BC=CC1,设AB1的中点为D,B1C∩BC1=E.求证:(1)DE∥平面AA1C1C;(2)BC1⊥AB1.考点:直线与平面平行的判定;直线与平面垂直的性质.专题:证明题;空间位置关系与距离.分析:(1)根据中位线定理得DE∥AC,即证DE∥平面AA1C1C;(2)先由直三棱柱得出CC1⊥平面ABC,即证AC⊥CC1;再证明AC⊥平面BCC1B1,即证BC1⊥AC;最后证明BC1⊥平面B1AC,即可证出BC1⊥AB1.解答:证明:(1)根据题意,得;E为B1C的中点,D为AB1的中点,所以DE∥AC;又因为DE⊄平面AA1C1C,AC⊂平面AA1C1C,所以DE∥平面AA1C1C;(2)因为棱柱ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以CC1⊥平面ABC,因为AC⊂平面ABC,所以AC⊥CC1;又因为AC⊥BC,CC1⊂平面BCC1B1,BC⊂平面BCC1B1,BC∩CC1=C,所以AC⊥平面BCC1B1;又因为BC1⊂平面平面BCC1B1,所以BC1⊥AC;因为BC=CC1,所以矩形BCC1B1是正方形,所以BC1⊥平面B1AC;又因为AB1⊂平面B1AC,所以BC1⊥AB1.点评:本题考查了直线与直线,直线与平面以及平面与平面的位置关系,也考查了空间想象能力和推理论证能力的应用问题,是基础题目.17.(14分)(2015•江苏)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路和山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为l1,l2,山区边界曲线为C,计划修建的公路为l,如图所示,M,N为C的两个端点,测得点M到l1,l2的距离分别为5千米和40千米,点N到l1,l2的距离分别为20千米和2.5千米,以l2,l1在的直线分别为x,y轴,建立平面直角坐标系xOy,假设曲线C符合函数y=(其中a,b为常数)模型.(1)求a,b的值;(2)设公路l与曲线C相切于P点,P的横坐标为t.①请写出公路l长度的函数解析式f(t),并写出其定义域;②当t为何值时,公路l的长度最短?求出最短长度.考点:函数与方程的综合运用.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,建立方程组,即可求a,b的值;(2)①求出切线l的方程,可得A,B的坐标,即可写出公路l长度的函数解析式f (t),并写出其定义域;②设g(t)=,利用导数,确定单调性,即可求出当t为何值时,公路l的长度最短,并求出最短长度.解答:解:(1)由题意知,点M,N的坐标分别为(5,40),(20,2.5),将其分别代入y=,得,解得,(2)①由(1)y=(5≤x≤20),P(t,),∴y′=﹣,∴切线l的方程为y﹣=﹣(x﹣t)设在点P处的切线l交x,y轴分别于A,B点,则A(,0),B(0,),∴f(t)==,t∈[5,20];②设g(t)=,则g′(t)=2t﹣=0,解得t=10,t∈(5,10)时,g′(t)<0,g(t)是减函数;t∈(10,20)时,g′(t)>0,g(t)是增函数,从而t=10时,函数g(t)有极小值也是最小值,∴g(t)min=300,∴f(t)min=15,答:t=10时,公路l的长度最短,最短长度为15千米.点评:本题考查利用数学知识解决实际问题,考查导数知识的综合运用,确定函数关系,正确求导是关键.18.(16分)(2015•江苏)如图,在平面直角坐标系xOy中,已知椭圆+=1(a>b>0)的离心率为,且右焦点F到左准线l的距离为3.(1)求椭圆的标准方程;(2)过F的直线与椭圆交于A,B两点,线段AB的垂直平分线分别交直线l和AB于点P,C,若PC=2AB,求直线AB的方程.考点:直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.专题:直线与圆;圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:(1)运用离心率公式和准线方程,可得a,c的方程,解得a,c,再由a,b,c的关系,可得b,进而得到椭圆方程;(2)讨论直线AB的斜率不存在和存在,设出直线方程,代入椭圆方程,运用韦达定理和弦长公式,以及两直线垂直的条件和中点坐标公式,即可得到所求直线的方程.解答:解:(1)由题意可得,e==,且c+=3,解得c=1,a=,则b=1,即有椭圆方程为+y2=1;(2)当AB⊥x轴,AB=,CP=3,不合题意;当AB与x轴不垂直,设直线AB:y=k(x﹣1),A(x1,y1),B(x2,y2),将AB方程代入椭圆方程可得(1+2k2)x2﹣4k2x+2(k2﹣1)=0,则x1+x2=,x1x2=,则C(,),且|AB|=•=,若k=0,则AB的垂直平分线为y轴,与左准线平行,不合题意;则k≠0,故PC:y+=﹣(x﹣),P(﹣2,),从而|PC|=,由|PC|=2|AB|,可得=,解得k=±1,此时AB的方程为y=x﹣1或y=﹣x+1.点评:本题考查椭圆的方程和性质,主要考查椭圆的离心率和方程的运用,联立直线方程,运用韦达定理和弦长公式,同时考查两直线垂直和中点坐标公式的运用,属于中档题.19.(16分)(2015•江苏)已知函数f(x)=x3+ax2+b(a,b∈R).(1)试讨论f(x)的单调性;(2)若b=c﹣a(实数c是与a无关的常数),当函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),求c的值.考点:利用导数研究函数的单调性;函数零点的判定定理.专题:综合题;导数的综合应用.分析:(1)求导数,分类讨论,利用导数的正负,即可得出f(x)的单调性;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,进一步转化为a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,利用条件即可求c的值.解答:解:(1)∵f(x)=x3+ax2+b,∴f′(x)=3x2+2ax,令f′(x)=0,可得x=0或﹣.a=0时,f′(x)>0,∴f(x)在(﹣∞,+∞)上单调递增;a>0时,x∈(﹣∞,﹣)∪(0,+∞)时,f′(x)>0,x∈(﹣,0)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,﹣),(0,+∞)上单调递增,在(﹣,0)上单调递减;a<0时,x∈(﹣∞,0)∪(﹣,+∞)时,f′(x)>0,x∈(0,﹣)时,f′(x)<0,∴函数f(x)在(﹣∞,0),(﹣,+∞)上单调递增,在(0,﹣)上单调递减;(2)由(1)知,函数f(x)的两个极值为f(0)=b,f(﹣)=+b,则函数f(x)有三个不同的零点等价于f(0)f(﹣)=b(+b)<0,∵b=c﹣a,∴a>0时,﹣a+c>0或a<0时,﹣a+c<0.设g(a)=﹣a+c,∵函数f(x)有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),∴在(﹣∞,﹣3)上,g(a)<0且在(1,)∪(,+∞)上g(a)>0均恒成立,∴g(﹣3)=c﹣1≤0,且g()=c﹣1≥0,∴c=1,此时f(x)=x3+ax2+1﹣a=(x+1)[x2+(a﹣1)x+1﹣a],∵函数有三个零点,∴x2+(a﹣1)x+1﹣a=0有两个异于﹣1的不等实根,∴△=(a﹣1)2﹣4(1﹣a)>0,且(﹣1)2﹣(a﹣1)+1﹣a≠0,解得a∈(﹣∞,﹣3)∪(1,)∪(,+∞),综上c=1.点评:本题考查导数知识的综合运用,考查函数的单调性,考查函数的零点,考查分类讨论的数学思想,难度大.20.(16分)(2015•江苏)设a1,a2,a3.a4是各项为正数且公差为d(d≠0)的等差数列.(1)证明:2,2,2,2依次构成等比数列;(2)是否存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列?并说明理由;(3)是否存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列?并说明理由.考点:等比关系的确定;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)根据等比数列和等差数列的定义即可证明;(2)利用反证法,假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,推出矛盾,否定假设,得到结论;(3)利用反证法,假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,得到a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),利用等式以及对数的性质化简整理得到ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln (1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立.解答:解:(1)证明:∵==2d,(n=1,2,3,)是同一个常数,∴2,2,2,2依次构成等比数列;(2)令a1+d=a,则a1,a2,a3,a4分别为a﹣d,a,a+d,a+2d(a>d,a>﹣2d,d≠0)假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列,则a4=(a﹣d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4,令t=,则1=(1﹣t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,(﹣<t<1,t≠0),化简得t3+2t2﹣2=0(*),且t2=t+1,将t2=t+1代入(*)式,t(t+1)+2(t+1)﹣2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=﹣,显然t=﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立,因此不存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列.(3)假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,则a1n(a1+2d)n+2k=(a1+2d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k),分别在两个等式的两边同除以=a12(n+k),a12(n+2k),并令t=,(t>,t≠0),则(1+2t)n+2k=(1+t)2(n+k),且(1+t)n+k(1+3t)n+3k=(1+2t)2(n+2k),将上述两个等式取对数,得(n+2k)ln(1+2t)=2(n+k)ln(1+t),且(n+k)ln(1+t)+(n+3k)ln(1+3t)=2(n+2k)ln(1+2t),化简得,2k[ln(1+2t)﹣ln(1+t)]=n[2ln(1+t)﹣ln(1+2t)],且3k[ln(1+3t)﹣ln(1+t)]=n[3ln(1+t)﹣ln(1+3t)],再将这两式相除,化简得,ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**)令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)﹣ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t),则g′(t)=[(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t)],令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t),则φ′(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)﹣2(1+2t)ln(1+2t)+3(1+t)ln(1+t)],令φ1(t)=φ′(t),则φ1′(t)=6[3ln(1+3t)﹣4ln(1+2t)+ln(1+t)],令φ2(t)=φ1′(t),则φ2′(t)=>0,由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ2′(t)>0,知g(t),φ(t),φ1(t),φ2(t)在(﹣,0)和(0,+∞)上均单调,故g(t)只有唯一的零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立,所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.点评:本题主要考查等差数列、等比数列的定义和性质,函数与方程等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括21-24题,请选定其中两小题作答,若多做,则按作答的前两小题评分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤【选修4-1:几何证明选讲】21.(10分)(2015•江苏)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.求证:△ABD∽△AEB.考点:相似三角形的判定.专题:推理和证明.分析:直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角形相似.解答:证明:∵AB=AC,∴∠ABD=∠C,又∵∠C=∠E,∴∠ABD=∠E,又∠BAE是公共角,可知:△ABD∽△AEB.点评:本题考查圆的基本性质与相似三角形等基础知识,考查逻辑推理能力.【选修4-2:矩阵与变换】22.(10分)(2015•江苏)已知x,y∈R,向量=是矩阵的属于特征值﹣2的一个特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值.考点:特征值与特征向量的计算.专题:矩阵和变换.分析:利用A=﹣2,可得A=,通过令矩阵A的特征多项式为0即得结论.解答:解:由已知,可得A=﹣2,即==,则,即,∴矩阵A=,从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ﹣1),∴矩阵A的另一个特征值为1.点评:本题考查求矩阵及其特征值,注意解题方法的积累,属于中档题.【选修4-4:坐标系与参数方程】23.(2015•江苏)已知圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,求圆C的半径.考点:简单曲线的极坐标方程.专题:计算题;坐标系和参数方程.分析:先根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,求出圆的直角坐标方程,求出半径.解答:解:圆的极坐标方程为ρ2+2ρsin(θ﹣)﹣4=0,可得ρ2﹣2ρcosθ+2ρsinθ﹣4=0,化为直角坐标方程为x2+y2﹣2x+2y﹣4=0,化为标准方程为(x﹣1)2+(y+1)2=6,圆的半径r=.点评:本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,以及求点的极坐标的方法,关键是利用公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,比较基础,[选修4-5:不等式选讲】24.(2015•江苏)解不等式x+|2x+3|≥2.考点:绝对值不等式的解法.专题:不等式.分析:思路1(公式法):利用|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);思路2(零点分段法):对x的值分“x≥”“x<”进行讨论求解.解答:解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x,得2x+3≥2﹣x,或2x+3≥﹣(2﹣x),即x≥,或x≤﹣5,即原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.解法2:令|2x+3|=0,得x=.①当x≥时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥,所以x≥;②x<时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,所以x≤﹣5.综上,原不等式的解集为{x|x≥,或x≤﹣5}.点评:本题考查了含绝对值不等式的解法.本解答给出的两种方法是常见的方法,不管用哪种方法,其目的是去绝对值符号.若含有一个绝对值符号,利用公式法要快捷一些,其套路为:|f(x)|≥g(x)⇔f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);|f(x)|≤g(x)⇔﹣g(x)≤f(x)≤g(x).可简记为:大于号取两边,小于号取中间.使用零点分段法时,应注意:同一类中取交集,类与类之间取并集.【必做题】每题10分,共计20分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤25.(10分)(2015•江苏)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD为直角梯形,∠ABC=∠BAD=,PA=AD=2,AB=BC=1.(1)求平面PAB与平面PCD所成二面角的余弦值;(2)点Q是线段BP上的动点,当直线CQ与DP所成的角最小时,求线段BQ的长.考点:二面角的平面角及求法;点、线、面间的距离计算.专题:空间位置关系与距离;空间角.分析:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz.(1)所求值即为平面PAB的一个法向量与平面PCD的法向量的夹角的余弦值的绝对值,计算即可;(2)利用换元法可得cos2<,>≤,结合函数y=cosx在(0,)上的单调性,计算即得结论.解答:解:以A为坐标原点,以AB、AD、AP所在直线分别为x、y、z轴建系A﹣xyz如图,由题可知B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,2,0),P(0,0,2).(1)∵AD⊥平面PAB,∴=(0,2,0),是平面PAB的一个法向量,∵=(1,1,﹣2),=(0,2,﹣2),设平面PCD的法向量为=(x,y,z),由,得,取y=1,得=(1,1,1),∴cos<,>==,∴平面PAB与平面PCD所成两面角的余弦值为;(2)∵=(﹣1,0,2),设=λ=(﹣λ,0,2λ)(0≤λ≤1),又=(0,﹣1,0),则=+=(﹣λ,﹣1,2λ),又=(0,﹣2,2),从而cos<,>==,设1+2λ=t,t∈[1,3],则cos2<,>==≤,当且仅当t=,即λ=时,|cos<,>|的最大值为,因为y=cosx在(0,)上是减函数,此时直线CQ与DP所成角取得最小值.又∵BP==,∴BQ=BP=.点评:本题考查求二面角的三角函数值,考查用空间向量解决问题的能力,注意解题方法的积累,属于中档题.26.(10分)(2015•江苏)已知集合X={1,2,3},Y n={1,2,3,…,n)(n∈N*),设S n={(a,b)|a整除b或整除a,a∈X,B∈Y n},令f(n)表示集合S n所含元素的个数.(1)写出f(6)的值;(2)当n≥6时,写出f(n)的表达式,并用数学归纳法证明.考点:数学归纳法.专题:综合题;点列、递归数列与数学归纳法.分析:(1)f(6)=6+2++=13;(2)根据数学归纳法的证明步骤,分类讨论,即可证明结论.解答:解:(1)f(6)=6+2++=13;(2)当n≥6时,f(n)=.下面用数学归纳法证明:①n=6时,f(6)=6+2++=13,结论成立;②假设n=k(k≥6)时,结论成立,那么n=k+1时,S k+1在S k的基础上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中产生,分以下情形讨论:1)若k+1=6t,则k=6(t﹣1)+5,此时有f(k+1)=f(k)+3=(k+1)+2++,结论成立;2)若k+1=6t+1,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1=(k+1)+2++,结论成立;3)若k+1=6t+2,则k=6t+1,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;4)若k+1=6t+3,则k=6t+2,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;5)若k+1=6t+4,则k=6t+3,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立;6)若k+1=6t+5,则k=6t+4,此时有f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2=(k+1)+2++,结论成立.综上所述,结论对满足n≥6的自然数n均成立.点评:本题考查数学归纳法,考查学生分析解决问题的能力,正确归纳是关键.。
2015年高考真题高中数学江苏卷(1)和答案
2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学I一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应的位置1.已知集合{}123A =,,,{}245B =,,,则集合A B 中元素的个数为_______.解析:{}5,4,3,2,1=⋃B A ,故答案5 2.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为________. 解析:66678564=+++++,故答案63.设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为_______.解析:设z=a+bi,,则()i bi a 432+=+化为i abi b a 43222+=+-,所以⎩⎨⎧==-42322ab b a解得⎪⎩⎪⎨⎧==1422b a ,所以z 的模为522=+b a ,故答案54.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为________.解析:第一次:S=1+2=3,I=1+3=4;第二次:S=3+2=5,I=4+3=7;第三次:S=5+2=7,I=7+3=10;因为10>8,所以程序结束,故S=75.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为________.6.已知向量()21a =,,()2-1,=b ,若()()R n m b n a m ∈-=+,89,,则m-n 的值为______. 解析:因为()()R n m b n a m ∈-=+,89,,所以⎩⎨⎧-=-=+8292n m n m ,所以352-=-⎩⎨⎧==n m n m , S ←1 I ←1While I<8 S ←S+2 I ←I+3 End While Print S7.不等式224x x-<的解集为________.解析:因为224x x-<,所以()()2102102222<<-<-+<--<-x x x x x x x ,,,,故解析为()21,-8.已知tan 2α=-,()1tan 7αβ+=,则tan β的值为_______. 解析:()[]()()3757152711271tan tan 1tan tan tan tan ==⨯-+=++-+=-+=αβααβααβαβ,故答案3 9.现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个。
2015年江苏高考数学模拟试卷(5套,含附加)有详细答案
2015年江苏高考数学模拟试卷(一)第Ⅰ卷 (必做题 分值160分)苏州市高中数学学科基地 苏州市高中数学命题研究与评价中心一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1.已知全集{|0}U x x =∈>R ,集合{}2A x x =∈R ≥,则U A ð ▲ . 2.如图所示,在复平面内,点A 对应的复数为z ,则z 2的模为 ▲ . 3.抛物线22y x =-的焦点坐标是 ▲ .4.已知直线1:(2)10l ax a y +++=,2:20l ax y -+=.则“3-=a ”是“1l ∥2l ”的 ▲ 条件. 5.当向量(1,1)==-a c ,(1,0)=b 时,执行如图所示的程序框图,输出的i 值为 ▲ .6.为了解某年级女生五十米短跑情况,从该年级中随机抽取8名女生进行五十米跑测试,她们的测试成绩(单位:秒)的茎叶图(以整数部分为茎,小数部分为叶)如图所示.由此可估计该年级女生五十米跑成绩及格(及格成绩为9.4秒)的概率为 ▲ .7.定义在R 上的偶函数()f x x a x b =-+-(其中a b 、为常数)的最小值为2,则22=a b + ▲ .8.设不等式组2201010x y x y x y --⎧⎪+-⎨⎪-+⎩≤≥≥表示的平面区域为D ,()P x y ,是区域D 上任意一点,则2x y --的最小值是 ▲ .9.已知球与棱长均为2的三棱锥各条棱都相切,则该球的表面积为 ▲ . 10.已知)2,0(,1010)4cos(πθπθ∈=+,则sin(2)3πθ-= ▲ . 11.已知22:1O x y +=e ,若直线2y kx =+上总存在点P ,使得过点P 的O e 的两条切线互相垂直,则实数k 的取值范围是 ▲ .12.已知双曲线22221(0,0)x y a b a b-=>>的左右焦点分别为1F ,2F ,P 为双曲线右支上的任意一点,若7 88 6 1 8 9 1 5 7 8A 1-2Oyx212||||PF PF 的最小值为8a ,则双曲线离心率的取值范围是 ▲ .13.已知等差数列{}n a 的公差d 不为0,等比数列{}n b 的公比q 是小于1的正有理数.若1a d =,21b d =,且222123123a a ab b b ++++是正整数,则q 等于 ▲ . 14.在等腰三角形ABC 中,AB AC =,D 在线段AC 上,AD kAC =(k 为常数,且10<<k ),lBD =为定长,则ABC ∆的面积最大值为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)函数π()cos(π)(0)2f x x ϕϕ=+<<的部分图象如图所示. (1)写出ϕ及图中0x 的值;(2)求()f x 在区间11[,]23-上的最大值和最小值.16.(本小题满分14分)如图所示,在三棱柱111ABC A B C -中, 11AA B B 为正方形,11BB C C 是菱形,平面11AA B B ⊥平面11BB C C . (1)求证://BC 平面11AB C ; (2)求证:1B C ⊥1AC ;(3)设点,,,E F H G 分别是111111,,,B C AA A B B C 的中点,试判断,,,E F H G 四点是否共面,并说明理由.CBC 1B 1A 1A如图,两座建筑物CD AB ,的底部都在同一个水平面上,且均与水平面垂直,它们的高度分别是9cm 和15cm ,从建筑物AB 的顶部A 看建筑物CD 的视角︒=∠45CAD . (1)求BC 的长度;(2)在线段BC 上取一点(P 点P 与点C B ,不重合),从点P 看这两座建筑物的视角分别为,,βα=∠=∠DPC APB 问点P 在何处时,βα+最小?18.(本小题满分16分)已知椭圆E :22221(0)x y a b a b+=>>且过点P .右焦点为F ,点N (2,0). (1)求椭圆E 的方程;(2)设动弦AB 与x 轴垂直,求证:直线AF 与直线BN 的交点M 仍在椭圆E 上.ABDCPβ α已知函数e ()xf x x=.(1)若曲线()y f x =在点00(,())x f x 处的切线方程为0ax y -=,求0x 的值; (2)当0x >时,求证:()f x x >;(3)设函数()()F x f x bx =-,其中b 为实常数,试讨论函数()F x 的零点个数,并证明你的结论.20.(本小题满分16分)数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足11a =,122n n a a p +=+(p 为常数,1,2,3,n =L ). (1)若312S =,求n S ;(2)若数列{}n a 是等比数列,求实数p 的值. (3)是否存在实数p ,使得数列1{}na 满足:可以从中取出无限多项并按原来的先后次序排成一个等差数列?若存在,求出所有满足条件的p 的值;若不存在,说明理由.第II 卷 (附加题 分值40分)21.【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,P 是O e 外一点,PD 为切线,割线PEF 经过圆心O ,若12PF =,43PD =,求EFD ∠的度数.B .选修4—2:矩阵与变换将曲线y =2sin4x 经矩阵M 变换后的曲线方程为y =sin x ,求变换矩阵M 的逆矩阵.C .选修4—4:坐标系与参数方程以直角坐标系的原点O 为极点,x 轴的正半轴为极轴,且两个坐标系取相等的长度单位.已知直线l 的参数方程为⎩⎨⎧=+=ααsin cos 1t y t x (t 为参数,πα<<0),曲线C 的极坐标方程为θθρcos 4sin 2=.(1)求曲线C 的直角坐标方程;(2)设直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点,当α变化时,求AB 的最小值.D .选修4—5:不等式选讲已知0a b >,且1a b +=,求证:212122a b +++≤.【必做题】第22题,第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,已知三棱柱ABC —A 1B 1C 1的侧棱与底面垂直,AA 1=AB =AC =1,AB ⊥AC ,M 、N 分别是CC 1、BC 的中点,点P 在直线A 1B 1上,且满足111B A P A λ=(∈λR ). (1)证明:PN ⊥AM ;(2)若平面PMN 与平面ABC 所成的角为45°,试确定点P 的位置.23.(本小题满分10分)已知数列{a n }满足:1*1122,1()n a n a a a a n -+=-=+∈N . (1)若1a =-,求数列{a n }的通项公式;(2)若3a =,试证明:对*n ∀∈N ,a n 是4的倍数.2015年江苏高考数学模拟试卷(一)第Ⅰ卷 参考答案与解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.{|02}x x ∈<<R 2.5 3. 1(,0)2- 4.充分不必要 5.2 6.0.625 7.28.3- 9.2π 10.410- 11. (,1][1,)-∞-+∞U 12.(]1,3 13.12 14.)1(222k l -. 解析:2.2225z i z z =-+==, 4.1230l l a a ⇒=-=∥或,7.由题意()f x x a x b =-+-为偶函数,故0a b +=,又()f x 的最小值为2,所以2a b -=,所以221a b ==10.4cos(2)sin 225πθθ+=-=-,3cos()0,cos245πθθ+>∴=Q,故sin(2)3πθ-12.设2PF x =,2448a x a a x++≥,所以2x a c a =-≥,所以13e <≤13.2222221232222212349141a a a d d d b b b d d q d q q q ++++==++++++,令214=1t q q ++,t 为正整数,所以214+1=0q q t +-,解得q =8t 时,12q =14.如图,以B 为原点,BD 为x 轴建立直角坐标系xBy .设A (x ,y ),y >0.因AD =kAC =kAB ,故AD 2=k 2AB 2,于是(x -l )2+y 2=k 2(x 2+y 2).所以,22222(1)21k x lx l y k --+-=-=2222222(1)()111l k l k x k k k ---+---≤2222(1)k l k -,于是,max21kly k =-,2max 2()2(1)ABD kl S k ∆=-,2max max 21()()2(1)ABC ABD l S S k k ∆∆==-. 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.解:(1)ϕ的值是π6.0x 的值是53. (2)由(1)可知:π()cos(π)3f x x =+.因为 11[,]23x ∈-,所以 ππππ362x -+≤≤. 所以 当ππ03x +=,即13x =-时,()f x 取得最大值1;当πππ62x +=,即13x =时,()f x 取得最小值0.16.证明:(1)在菱形11BB C C 中,BC ∥11B C .因为 BC Ë平面11AB C ,11B C Ì平面11AB C , 所以 //BC 平面11AB C .(2)连接1BC .在正方形11ABB A 中,1AB BB ^. 因为 平面11AA B B ⊥平面11BB C C ,平面11AA B B I 平面111BB C C BB =,AB Ì平面11ABB A , 所以 AB ^平面11BB C C .因为 1B C Ì平面11BB C C , 所以 1AB B C ^. 在菱形11BB C C 中,11BC B C ^.因为 1BC Ì平面1ABC ,AB Ì平面1ABC ,1BC AB B I =,所以 1B C ^平面1ABC . 因为 1AC Ì平面1ABC , 所以 1B C ⊥1AC . (3),,,E F H G 四点不共面. 理由如下:因为 ,E G 分别是111,B C B C 的中点, 所以 GE ∥1CC . 同理可证:GH ∥11C A .因为 GE Ì平面EHG ,GH Ì平面EHG ,GE GH G I =,1CC Ì平面11AAC C ,11A C Ì平面11AAC C ,所以 平面EHG ∥平面11AAC C . 因为 F ∈平面11AAC C ,所以 F ∉平面EHG ,即,,,E F H G 四点不共面.17.解:(1)作AE ⊥CD ,垂足为E ,则9CE =,6DE =,设BC x =,则tan tan tan tan()1tan tan CAE DAECAD CAE DAE CAE DAE ∠∠∠=∠∠=-∠⨯∠++961961x x x x==-⋅+, 化简得215540x x --=,解之得,18x =或3x =-(舍) 答:BC 的长度为18m .(2)设BP t =,则18(018)CP t t =-<<,CBC 1B 1A 1AH GFECBC 1B 1A 1A2291516266(27)18tan()9151813518135118t t t t t t t t t tαβ-===-----⋅-++++++.设227()18135tf t t t =--++,222542723()(18135)t t f t t t -⨯'=-++,令()0f t '=,因为018t <<,得27t =,当27)t ∈时,()0f t '<,()f t 是减函数;当27,18)t ∈时,()0f t '>,()f t 是增函数,所以,当27t =时,()f t 取得最小值,即tan()αβ+取得最小值,因为2181350t t --<+恒成立,所以()0f t <,所以tan()0αβ<+,(,)2αβπ∈π+, 因为tan y x =在(,)2ππ上是增函数,所以当27t =时,αβ+取得最小值. 答:当BP为27)m 时,αβ+取得最小值. 18.(1)解:因为2e =,所以a =,b =c , 即椭圆E 的方程可以设为222212x y b b+=.将点P 的坐标代入得:213144b =+=, 所以,椭圆E 的方程为2212x y +=. (2)证明:右焦点为F (1,0),设00(,)A x y ,由题意得00(,)B x y -.所以直线AF 的方程为:00(1)1y y x x =--, ① 直线BN 的方程为:00(2)2y y x x -=--, ② ①、 ②联立得,0000(1)(2)12y y x x x x --=---, 即003423x x x -=-,在代入②得,000034(1)123y x y x x -=---,即0023y y x =-.所以点M 的坐标为000034(,)2323x y x x ---.又因为2222220000200034(34)21()()2223232(23)M M x y x y x y x x x --++=+=--- ③将22012x y =-代入③得,2222202000222000(34)2(1)824182(23)2122(23)2(23)2(23)M M x x x x x x y x x x -+--+-+====---. 所以点M 在椭圆E 上.19.(1)解:2e e '()x xx f x x-=. 因为切线0ax y -=过原点(0,0), 所以 00000200e e e x x x x x x x -=,解得:02x =. (2)证明:设2()e ()(0)xf xg x x x x ==>,则24e (2)'()x x x g x x -=. 令24e (2)'()0x x x g x x -==,解得2x =. x 在(0,)+∞上变化时,'(),()g x g x 的变化情况如下表所以 当2x =时,()g x 取得最小值2e4. 所以 当0x >时,2e ()14g x ?,即()f x x >.(3)解:()0F x =等价于()0f x bx -=,等价于20xe b x-=.注意0x ≠.令2()x e H x b x =-,所以3(2)()(0)x e x H x x x -'=≠. (I )当0b ≤时, ()0H x >,所以()H x 无零点,即F(x)定义域内无零点.(II )当0b >时,(i )当0x <时,()0H x '>,()H x 单调递增;因为()H x 在(,0)-∞上单调递增,而11(H be b b -=-=⋅,又1>,所以(0H <.又因为1(n H nbe b b -=-=⋅,其中n N *∈,取13n b ⎡⎤=+⎢⎥⎣⎦,1b ⎡⎤⎢⎥⎣⎦表示1b的整数部分.所以1e <<,3n >,由此(0H >. 由零点存在定理知,()H x 在(,0)-∞上存在唯一零点. (ii )当02x <<时,()0H x '<,()H x 单调递减; 当2x >时,()0H x '>,()H x 单调递增.所以当2x =时,()H x 有极小值也是最小值,2(2)4e H b =-. ①当2(2)04e H b =->,即204e b <<时,()H x 在(0,)+∞上不存在零点; ②当2(2)04e H b =-=,即24e b =时,()H x 在(0,)+∞上存在惟一零点2;………12分 ③当2(2)04e H b =-<,即24e b >时,由1>有(1)0H b b =-=->,而(2)0H <,所以()H x 在(0,2)上存在惟一零点;又因为23b >,223224(2)44b b e e b H b b b b -=-=. 令31()2th t e t =-,其中22t b =>,23()2t h t e t '=-,()3t h t e t ''=-,()3t h t e '''=-, 所以2()30h t e '''>->,因此()h t ''在(2,)+∞上单调递增,从而2()(2)60h t h e ''>=->, 所以()h t '在(2,)+∞上单调递增,因此2()(2)60h t h e ''>=->, 故()h t 在(2,)+∞上单调递增,所以2()(2)40h t h e >=->.由上得(2)0H b >,由零点存在定理知,()H x 在(2,2)b 上存在惟一零点,即在(2,)+∞上存在唯一零点.综上所述:当0b ≤时,函数F(x)的零点个数为0;当2e 04b <<时,函数F(x)的零点个数为1;当2e 4b =时,函数F(x)的零点个数为2;当2e 4b >时,函数F(x)的零点个数为3.20.解:(1)因为 11a =,122n n a a p +=+,所以 21222a a p p =+=+,322222a a p p =+=+. 因为 312S =,所以 22226324p p p ++++=+=,即6p =. 所以 13(1,2,3,)n n a a n +-==L .所以 数列{}n a 是以1为首项,3为公差的等差数列.所以 2(1)31322n n n n nS n --=⨯+⨯=. (2)若数列{}n a 是等比数列,则2213a a a =.由(1)可得:2(1)1(1)2p p +=⨯+.解得:0p =. 当0p =时,由122n n a a p +=+得:11n n a a +===L . 显然,数列{}n a 是以1为首项,1为公比的等比数列. 所以 0p =.(3)当0p =时,由(2)知:1(1,2,3,)n a n ==L .所以11(1,2,3,)nn a ==L ,即数列1{}n a 就是一个无穷等差数列.所以 当0p =时,可以得到满足题意的等差数列. 当0p ≠时,因为 11a =,122n n a a p +=+,即12n n pa a +-=, 所以 数列{}n a 是以1为首项,2p为公差的等差数列. 所以 122n p p a n =+-. 下面用反证法证明:当0p ≠时,数列1{}na 中不能取出无限多项并按原来次序排列而成等差数列.假设存在00p ≠,从数列1{}na 中可以取得满足题意的无穷等差数列,不妨记为{}nb . 设数列{}n b 的公差为d .①当00p >时,0(1,2,3,)n a n >=L . 所以 数列{}n b 是各项均为正数的递减数列. 所以 0d <.因为 1(1)(1,2,3,)n b b n d n =+-=L , 所以 当11b n d >-时,111(1)(11)0n bb b n d b d d=+-<+--=,这与0n b >矛盾. ②当00p <时,令001022p pn +-<,解得:021n p >-.所以 当021n p >-时,0n a <恒成立. 所以 数列{}n b 必然是各项均为负数的递增数列. 所以 0d >.因为 1(1)(1,2,3,)n b b n d n =+-=L , 所以 当11b n d >-时,111(1)(11)0n bb b n d b d d=+->+--=,这与0n b <矛盾. 综上所述,0p =是唯一满足条件的p 的值.第II 卷 参考答案与解析21、【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. A .选修4—1:几何证明选讲 解:连结DO ,Q PD 为切线,PEF 为割线,∴2PD PE PF =⋅,又Q PD =12PF =,∴24PD PE PF==,∴8EF PF PE =-=,4EO =,Q PD 为切线,D 为切点,∴OD PD ⊥在Rt PDO V 中,4OD =,8PO PE EO =+=,∴30DPO ∠=o ,60DOP ∠=o ,Q OD OF =,∴1302EFD DOP ∠=∠=o . B .选修4—2:矩阵与变换解:由条件知点(x ,y)在矩阵M 作用下变换为点⎝⎛⎭⎫4x ,y 2,即M ⎣⎢⎡⎦⎥⎤x y =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤4x y 2, 所以M =⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤40012,设M -1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d ,于是有MM -1=⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤40012 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤a b c d =⎣⎢⎡⎦⎥⎤1001, 所以⎩⎪⎨⎪⎧4a =14b =0c 2=0d 2=1,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =14b =0c =0d =2,所以M 的逆矩阵为⎣⎢⎢⎡⎦⎥⎥⎤14002. C .选修4—4:坐标系与参数方程解:(1)由θθρcos 4sin 2=,得θρθρcos 4)sin (2=所以曲线C 的直角坐标方程为x y 42=.(2)将直线l 的参数方程代入x y 42=,得04cos 4sin 22=--ααt t .设A 、B 两点对应的参数分别为1t 、2t ,则=+21t t αα2sin cos 4,=21t t α2sin 4-, ∴=-+=-=21221214)(t t t t t t AB αααα2242sin 4sin 16sin cos 16=+,当2πα=时,AB 的最小值为4.D .选修4—5:不等式选讲解:()()()22221212121118a b a b +++++++=≤,∴212122a b +++≤.【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.22.解:(1)证明:如图,以AB ,AC ,AA 1分别为x ,y ,z 轴,建立空间直角坐标系A -xyz .则P (λ,0,1),N (12,12,0),M (0,1,12),从而PN u u u r =(12-λ,12,-1),AM u u u u r =(0,1,12),PN AM ⋅u u u r u u u u r =(12-λ)×0+12×1-1×12=0,所以PN ⊥AM ;(2)平面ABC 的一个法向量为n =1AA u u u r=(0,0,1).设平面PMN 的一个法向量为m =(x ,y ,z ),由(1)得MP u u u r =(λ,-1,12).由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=+--⎪⎩⎪⎨⎧=⋅=⋅.021,021)21(,0,0z y x z y x MP m NP m λλ得 解得))1(2,12,3(,3.3)1(2,312λλλλ-+==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=m x x z x y 得令. ∵平面PMN 与平面ABC 所成的二面角为45°,∴|cos 〈m ,n 〉|=|m ·n |m |·|n ||=|2(1-λ)|9+(2λ+1)2+4(1-λ)2=22,解得λ=-12.故点P 在B 1A 1的延长线上,且|A 1P |=12.23.解:(1)当1a =-时,1114,(1)1n a n a a -+=-=-+.令1n n b a =-,则115,(1)n b n b b +=-=-. 因15b =-为奇数,n b 也是奇数且只能为1-, 所以,5,1,1,2,n n b n -=⎧=⎨-≥⎩即4,1,0, 2.n n a n -=⎧=⎨≥⎩(2)当3a =时,1114,31n a n a a -+==+.下面利用数学归纳法来证明:a n 是4的倍数. 当1n =时,1441a ==⨯,命题成立;设当*()n k k =∈N 时,命题成立,则存在t ∈N *,使得4k a t =,1414(1)1313127(41)1k a t t k a ---+∴=+=+=⋅-+27(41)14(277)m m =⋅++=+,其中,4(1)14544434(1)4(1)4(1)44C 4(1)C 4C 4t t r r t r t t t t m --------=-⋅++-⋅+-⋅L L ,m ∴∈Z ,∴当1n k =+时,命题成立.∴由数学归纳法原理知命题对*n ∀∈N 成立.2015年江苏高考数学模拟试卷(二)第Ⅰ卷 (必做题 分值160分)苏州市高中数学学科基地 苏州市高中数学命题研究与评价中心一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1.函数2()log (21)f x x =-的定义域为 ▲ . 2.若复数iia ++2是实数(i 为虚数单位),则实数a 的值是 ▲ . 3.在大小相同的4个小球中,2个是红球,2个是白球,若从中随机抽取2个球,则所抽取的球中至少有一个红球的概率是 ▲ . 4.若()1cos 33πα-= ,则()sin 26πα-= ▲ . 5.如图所示的流程图,若输入x 的值为 5.5-,则输出的结果c = ▲ .6.已知实数x y ,满足约束条件 13230x x y x y ⎧⎪+⎨⎪--⎩≥≤≤ 若z ax y =+取得最小值时的最优解有无数个,则a = ▲ .7.给出下列命题:其中,所有真命题的序号为 ▲ .(1)若一个平面经过另一个平面的垂线,那么这两个平面相互垂直;(2)若一个平面内的两条直线与另一个平面都平行,那么这两个平面相互平行; (3)若两条平行直线中的一条垂直于直线m ,那么另一条直线也与直线m 垂直;(4)若两个平面垂直,那么一个平面内与它们的交线不垂直的直线与另一个平面也不垂直. 其中正确的是 ▲ .8.设斜率为22的直线l 与椭圆22221(0)x y a b a b+=>>交于不同的两点P 、Q ,若点P 、Q 在x 轴上的射影恰好为椭圆的两个焦点,则该椭圆的离心率为 ▲ .9.已知等比数列{}n a 各项都是正数,且42324,4a a a -==,则{}n a 前10项的和为 ▲ .10.在ABC ∆中,角A B C ,,所对的边分别是2222a b c a b c +=,,,,则角C 的取值范围是 ▲ . 11.如图,函数()()2sin (0,)2f x x πωϕωϕπ=+>≤≤的部分图象,其中A B ,分别是图中的最高点和最低点,且5AB =,那么ωϕ+的值为 ▲ . 12.若141m x x+-≥对任意的)1,0(∈x 恒成立,则m 的取值范围为 ▲ . 13.若正实数a ,b ,c 满足2223108a ab b c +-=,且a>b ,若不等式5a +6b ≥kc 恒成立,则实数k 的最大值为 ▲ .14.设三角形ABC 的内角A 、B 、C 所对边a 、b 、c 成等比数列,则sin cos tan sin cos tan A A CB B C++的取值范围是 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)已知向量a =sin θ)与b =(1,cos θ)互相平行,其中θ∈(0,2π). (1)求sin θ和cos θ的值;(2)求f (x )=sin(2x +θ)的最小正周期和单调增区间.16.(本小题满分14分)如图,四棱锥的底面ABCD 是平行四边形,PA ⊥平面ABCD ,M 是AD 中点,N 是PC 中点, (1)求证://MN 面PAB ;(2)若面PMC ⊥面PAD ,求证:CM AD ⊥.BDA O BM C DEF N xy如图,某小区有一矩形地块OABC ,其中2=OC ,3=OA (单位百米).已知OEF 是一个游泳池,计划在地块OABC 内修一条与池边EF 相切于点M 的直路l (宽度不计),交线段OC 于点D ,交线段OA 于点N .现以点O 为坐标原点,线段OC 所在直线为x 轴,建立平面直角坐标系,若池边EF 满足函数()2202y x x =-+剟的图象.若点M 到y 轴距离记为t . (1)当32=t 时,求直路l 所在的直线方程; (2)当t 为何值时,地块OABC 在直路l 不含泳池那侧的面积取到最大,并求出最大值.18.(本小题满分16分)已知椭圆E 的中心在原点,焦点在x 2e =﹒ (1)求椭圆E 的方程;(2)过点()1,0作斜率为k 的直线l 交点B 是点A 关于x 求出定点坐标﹒在数列{a n }中,1n a n=(n ∈N *).从数列{a n }中选出k (k ≥3)项并按原顺序组成的新数列记为{b n },并称{b n }为数列{a n }的k 项之列.例如数列11112358,,,为{a n }的一个4项子列. (1)试写出数列{a n }的一个3项子列,并使其为等差数列;(2)如果{b n }为数列{a n }的一个5项子列,且{b n }为等差数列,证明:{b n }的公差d 满足108d -<< ; (3)如果{c n }为数列{a n }的一个m (m ≥3)项子列,且{c n }为等比数列,证明:c 1+c 2+c 3+……+c m ≤2-112m -.20.(本小题满分16分)已知函数xm x x x f --=ln )(. (1)若,2=m 求)(x f 的最值; (2)讨论)(x f 的单调性;(3)已知B A ,是)(x f 图像上的二个不同的极值点,设直线AB 的斜率为k . 求证: 1->k第II 卷 (附加题 分值40分)21.【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,已知AB 是⊙O 的直径,AC 是⊙O 的弦,BAC ∠的平分线AD 交⊙O 于D ,过点D 作DE AC ⊥交AC 的延长线于点E ,OE 交AD 于点F .若35AC AB =,求FDAF的值.B .选修4—2:矩阵与变换已知矩阵⎥⎦⎤⎢⎣⎡=21c b M 有特征值11-=λ及对应的一个特征向量111⎡⎤=⎢⎥-⎣⎦e . (1)求矩阵M ;(2)求曲线148522=++y xy x 在M 的作用下的新曲线方程.C .选修4—4:坐标系与参数方程以平面直角坐标系的原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,两种坐标系中取相同的长度单位.已知直线l 的参数方程是⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =t -3(t 为参数),圆C 的极坐标方程是ρ=4cos θ,求直线l 被圆C 截得的弦长.D .选修4—5:不等式选讲已知222+=x y ,且x y ≠,求()()2211++-x y x y 的最小值.ABCDEFO【必做题】第22题,第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,已知三棱锥ABC O -的侧棱OC OB OA ,,两两垂直,且2,1===OC OB OA ,E 是OC 的中点. (1)求异面直线BE 与AC 所成角的余弦值; (2)求二面角C BE A --的正弦值.23.(本小题满分10分)设整数3n ≥,集合{1,2,,},,P n A B =L 是P 的两个非空子集.记n a 为所有满足A 中的最大数小于B 中的最小数的集合对(,)A B 的个数. (1)求3a ; (2)求n a .AECBO2015年江苏高考数学模拟试卷(二)第Ⅰ卷 参考答案与解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分.1.1(,)2+∞ 2.2 3.564.79- 5.1 6.-12 7.()1、()3、()4 89.1023 10.(0,]3π11.76π 12.1m ≥ 13. 14.解析:1.只要解不等式210x ->3.任意取两个球的种数有6种,取出两个都是白色的有2种, 116P =-6.直线y =-ax +z 与可行域(三角形)下边界x -2y -3=0重合时z 最小,a=-128.设点P 、Q 在x 轴上的射影分别为焦点F 1、F 2,|PF 1|=2c (其中c 为|OF 1|的长),从而|PF 2,所以2a =|PF 1|+|PF 2|=,得e . 9.由条件得11,2a q ==,则101023S =10.2222221cos 2442a b c a b ab C ab ab ab +-+===≥,又因为(0,)C π∈,得C ∈(0,]3π11. 23,6,2T T πω===得3πω=,又当0x =时,(0)1f =,得56πϕ=12.由题意可知0>m ,)1)(11(11x x x mx x m x -+-+=-+1111x mx m m x x-=+++++-≥∴14m ++,∴1m ≥13.由已知,2(4)(32)a b a b c +-=,40,320a b a b +>->,562(4)(32)a b a b a b +=++-≥min 56()a bk c+=≤14.sin cos tan sin cos tan A A C B B C ++=sin cos cos sin sin cos cos sin A C A C B C B C ++=sin()sin()A C B C ++=sin()sin()B A ππ--=sin sin B A =ba设a 、b 、c 的公比为q ,则b =aq ,c =aq 2,又 a 、b 、c 能构成三角形的三边,所以有222a aq aq aq aq a a aq aq ⎧+>⎪+>⎨⎪+>⎩,解得15151551q q q q R⎧-+<<⎪⎪⎪+-⎪<->⎨⎪∈⎪⎪⎪⎩或,即5151q -+<<. 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.解:(1)因为向量a 与b 平行,则sin θ=3cos θ,tan θ=3,又θ∈(0,2π), 所以θ=3π,所以sin θ=32,cos θ=12;(2)由f (x )=sin(2x +θ)=sin(2)3x π+,得最小正周期T π=,由22k ππ-≤23x π+≤22k ππ+,k Z ∈,解得512k ππ-≤x ≤12k ππ+,k Z ∈, 所以f (x )的单调增区间为5[,],1212k k k Z ππππ-+∈. 16.证明:(1)取PB 中点E ,连EA ,EN ,PBC ∆中,//EN BC 且12EN BC =, 又12AM AD =,//AD BC ,AD BC =得//EN =AM ,四边形ENMA 是平行四边形, 得//MN AE ,MN ⊄面PAB ,AE ⊂面PAB ,//MN ∴面PAB(2)过点A 作PM 的垂线,垂足为H ,Q 面PMC ⊥面PAD ,面PMC I 面PAD PM =,AH PM ⊥,AH ⊂面PADAH ∴⊥面PMC ,CM ⊂面PMC ,AH ∴⊥CMQ PA ⊥平面ABCD ,CM ⊂平面ABCD ,∴PA ⊥CM Q PA AH A =I ,PA 、AH ⊂面PAD ,CM ⊥面PAD ,AD ⊂Q 面PAD ,CM AD ∴⊥17.解:(1)由题意得()214,39M, 又因为2y x '=-,所以直线l 的斜率34-=k ,故直线l 的方程为()1442933y x -=--, 即92234+-=x y . (2)由(1)易知)(2)2(:2t x t t y l --=--,即222++-=t tx y .令0=y 得()122x t t=+,令0x =得22y t =+.由题意()2122,223t tt ⎧+⎪⎨⎪+⎩≤≤解得221t -≤≤. ()()2112222ODN S t t t ∆∴=⋅++()31444t t t=++.令()()31444g t t t t=++,则()()42222143443444t t g t t t t +-'=+-=()()2222324t t t +-=. 当6t =时,()60g '=;当()622,t ∈-时,()60g '<;∴所求面积的最大值为86918.解:(1)设椭圆E 的方程为22221x ya b +=,由已知得:2122a c c a⎧-=⎪⎨=⎪⎩21a c ⎧=⎪∴⎨=⎪⎩ 2221b a c ∴=-= ,∴椭圆E 的方程为2212x y += (2)设()11,A x y ,()11,B x y -,则11x ≠,直线AP :11(1)1y y x x =--,与椭圆方程2222x y +=联立, 得()1222111234340x x y x x x -++-=,得113423P x x x -=-,点P 在直线AP 上,则1123P y y x =-,直线BP 方程:1111()(2)y y y x x x +=---,化简得:11(2)(2)y y x x =---,则直线BP 过定点(2,0)19.解:(1)3项子列111,,236;(答案不唯一)(2)由题意,知1≥b 1>b 2>b 3>b 4>b 5>0,所以d =b 2-b 1<0.若b 1=1,若{b n }为{a n }的一个5项子列,得b 2≤12,所以d =b 2-b 1≤12-1=-12,又b 5=b 1+4d ,b 5>0,所以4d =b 5-b 1=b 5-1>-1,即d >-14,与d ≤-12矛盾,所以b 1≠1. 所以b 1≤12,因为b 5=b 1+4d ,b 5>0,所以4d =b 5-b 1≥b 5-12>-12,即d >-18, 所以108d -<<.(3)由题意,设{c n }的公比为q ,则:c 1+c 2+c 3+……+c m =c 1(1+q +q 2+……+q m -1),因为{c n }为{a n }的一个m 项子项,所以q 为正有理数,且q <1,c 1=1a≤1(a ∈N *), 设q =(,*KK L N L∈,且K ,L 互质,L ≥2), 当K =1时,因为q =1L ≤12,所以c 1+c 2+c 3+……+c m =c 1(1+q +q 2+……+q m -1)≤ 1+12+21()2+……+11()2m -=2-112m -; 当K ≠1时,因为c m =c 1qm -1=111m m K a L--⨯是{a n }的项,且K 、L 互质,所以a =K m -1×M (M ∈N*) 所以c 1+c 2+c 3+……+c m =c 1(1+q +q 2+……+q m -1)=1232111111()m m m m M K K L K L L----++++L 因为L ≥2,M ∈N *,所以c 1+c 2+c 3+……+c m ≤1+12+21()2+……+11()2m -=2-112m -; 综上,c 1+c 2+c 3+……+c m ≤2-112m -.20.解:(1)当2=m 时, 222(2)(2)(1)()0x x x x f x x x-----+'===,∴2=x ∴)(x f 在()2,0上单调递增,在()+∞,2上单调递减 ∴32ln )2()(max -==f x f(2)2221()()1m x x m f x x x x---'=-+= )0(>x i: 104m ∆-≤时,即≤时()0f x '≤,∴)(x f 在()+∞,0上单调递减.ii: ()0f x '=时24111m x +-=,24112mx ++=① 当041<<-m 时, 210x x << ∴)(x f 在⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-2411,0m上单调递减,在1122⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,上单调递增,在⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∞++,2411m 上单调递减. ② 当0m ≥时, 210x x <<∴)(x f 在⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++2411,0m 上单调递增,在⎪⎪⎭⎫⎝⎛+∞++,2411m 上单调递减. (3)设)(,(),(,(2211x f x B x f x A则21,x x 是方程02=--m x x 的二个根,且m x x -=⋅21,1021<<<x x∴212221112121)(ln ln )()(x x x m x x x m x x x x x f x f k ------=--=2121211ln ln x x m x x x x ⋅+---=2ln ln 2121---=x x x x令)10(ln )(<<-=x xx x g ,∴ 11()10xg x x x-'=-=>,∴)(x g 在()1,0上单调递增 Θ1021<<<x x ,∴ )()(21x g x g <即2211ln ln x x x x -<-∴2121ln ln x x x x -<-,∴ 1ln ln 2121>--x x x x∴ 1->k第II 卷 参考答案与解析21、【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. A .选修4—1:几何证明选讲解:连接OD ,BC ,设BC 交OD 于点M .因为OA=OD ,所以∠OAD=∠ODA ;又因为∠OAD=∠DAE ,所以∠ODA=∠DAE 所以OD//AE ;又 因为AC ⊥BC ,且DE ⊥AC ,所以BC//DE . 所以四边形CMDE 为平行四边形,所以CE=MD 由35AC AB =,设AC=3x ,AB=5x ,则OM=32x ,又OD=52x , 所以MD=52x -32x =x ,所以AE=AC+CE=4x ,因为OD//AE ,所以FD AF =48552AE x OD x ==.B .选修4—2:矩阵与变换 解:(1)由已知⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⎥⎦⎤⎢⎣⎡111121c b ,即12,11=--=-c b , ∴3,2==c b ,所以⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2331M ; (2)设曲线上任一点),(y x P ,P 在M 作用下对应点),(11'y x P ,则⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡y x y x 232111 即⎩⎨⎧+=+=y x y y x x 23211,解之得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=4321111y x y x y x ,代入148522=++y xy x 得22121=+y x ,即曲线148522=++y xy x 在M 的作用下的新曲线的方程是222=+y x . C .选修4—4:坐标系与参数方程解:直线l 的参数方程⎩⎪⎨⎪⎧x =t +1,y =t -3(t 为参数)化为直角坐标方程是y =x -4,圆C 的极坐标方程ρ=4cos θ化为直角坐标方程是x 2+y 2-4x =0. 圆C 的圆心(2,0)到直线x -y -4=0的距离为d =22=2.又圆C 的半径r =2, 因此直线l 被圆C 截得的弦长为2r 2-d 2=22.D .选修4—5:不等式选讲解:222x y +=Q ,()()224x y x y ∴++-= ,()()()2222114()()x y x y x y x y ⎛⎫++-+ ⎪+-⎝⎭Q≥,22111()()x y x y ∴++-≥, 当且仅当0x y ==,或0x ,y ==时2211()()x y x y ++-的最小值是1. 【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.22.解:(1)以O 为原点,分别以OB ,OC ,OA 为x ,y ,z 轴,建立直角坐标系A (0,0,1),B (2,0,0),C (0,2,0),E (0,1,0)(2,1,0),(0,2,1)EB AC =-=-u u u r u u u r 2cos ,5EB AC ∴<>=-u u u r u u u r异面直线BE 与AC 所成角的余弦值为25. (2)(2,0,1),(0,1,1)AB AE =-=-u u u r u u u r,设平面ABE 的法向量为1(,,)x y z =n ,则由11,AB AE ⊥⊥n n u u u r u u u r ,得120(1,2,2)0x z y z -=⎧=⎨-=⎩n 取平面BEC 的法向量为2(0,0,1)=n122cos ,3∴<>=n n , 二面角C BE A --. 23.解:(1)当n =3时,P ={1,2,3 },其非空子集为:{1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}, 则所有满足题意的集合对(A ,B )为:({1},{2}),({1},{3}),({2},{3}), ({1},{2,3}),({1,2},{3})共5对,所以a 35=;(2)设A 中的最大数为k ,其中11k n -≤≤,整数n ≥3,则A 中必含元素k ,另元素1,2,…,k 1-可在A 中,故A 的个数为:0111111C C C 2k k k k k -----++⋅⋅⋅+=, B 中必不含元素1,2,…,k ,另元素k +1,k +2,…,n 可在B 中,但不能都不在B 中,故B 的个数为:12C C C 21n k n kn k n k n k -----++⋅⋅⋅+=-, 从而集合对(A ,B )的个数为()1221k n k --⋅-=1122n k ---, 所以a n ()11111111222(1)2(2)2112n n n k n n k n n ------=-=-=-⋅-=-⋅+-∑.2015年江苏高考数学模拟试卷(三)第Ⅰ卷 (必做题 分值160分)苏州市高中数学学科基地 苏州市高中数学命题研究与评价中心一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1.已知集合A ={1,2,3,4,5},集合B ={x |x <a },其中a Z ∈,若A I B={1,2},则a = ▲ . 2.若复数(1+i )z =3-4i (i 为虚数单位),则复数z 的模| z | = ▲ .3.右图是七位评委打出的分数的茎叶统计图,去掉一个最高分和一个最低分后,所剩数据的方差为 ▲ .4.右边是一个算法的伪代码,若输入x 的值为1,则输出的x 的值是 ▲ .5.有三张大小形状都相同的卡片,它们的正反面分别写有1和2、3和4、5和6,现将它们随机放在桌面上,则三张卡片上显示的数字之和大于10的概率是 ▲ .6.已知{}n a 为等差数列,其前n 项和为n S ,若371517233a a a a ++-=,则17S = ▲ .7.已知正四棱锥的底面边长是2,这个正四棱锥的侧面积为16,则该正四棱锥的体积为 ▲ .8.设()αβ∈0π,,,且5sin()13αβ+=, 1tan 22α=.则cos β的值为 ▲ . 9.已知x ,y 满足约束条件1,3,23,x x y y x ⎧⎪+⎨⎪-⎩≥≤≥则z =2x +y 的最小值为 ▲ .10.若2x ∀<,不等式()2620x a x a +-+≥恒成立,则实数a 的取值范围是 ▲ .11.椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别是12,F F ,A 为椭圆上一点,120AF AF ⋅=u u u r u u u u r ,2AF 与y轴交与点M ,若254F M MA =u u u u u r u u u r,则椭圆离心率的值为 ▲ .12.已知二次函数232()(16)16f x ax a x a =+--(0a >)的图象与x 轴交于,A B 两点,则线段AB 长度的最小值 ▲ .13.如图,在正△ABC 中,点G 为边BC 上的中点,线段AB ,AC 上的动点D ,E分别满足AD AB λ=u u u r u u u r ,(12)AE AC λ=-u u u r u u u r()λ∈R ,设DE 中点为F ,记()FG R BCλ=u u u r u u u r ,则()R λ的取值范围为 ▲ . 14.设二次函数2()(21)2(0)f x ax b x a a =++--≠在区间[3,4]上至少有一个零点,则22a b +的最小值Read xIf x >3 then x ←x -3 Else x ←3-x EndIf Print x为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分)三角形ABC 中,角A 、B 、C 所对边分别为a ,b ,c ,且222a cb ac +=+. (1)若cosA =13,求sinC 的值;(2)若b =7,a =3c ,求三角形ABC 的面积.16.(本小题满分14分)如图,已知四棱锥P ABCD -中,PA AD ⊥,底面ABCD 是菱形,45ABC ∠=︒, E 、F 分别是棱BC 、P A 上的点,EF //平面PCD ,PAE PAD ⊥平面平面. (1)求证:EF BC ⊥;(2)若AF FP λ=,求实数λ的值.如图,有一景区的平面图是一半圆形,其中AB 长为2km ,C 、D 两点在半圆弧上,满足BC =CD .设COB θ∠=.(1)现要在景区内铺设一条观光道路,由线段AB 、BC 、CD 和DA 组成,则当θ为何值时,观光道路的总长l 最长,并求l 的最大值.(2)若要在景区内种植鲜花,其中在AOD ∆和BOC ∆内种满鲜花,在扇形COD 内种一半面积的鲜花,则当θ为何值时,鲜花种植面积S 最大.18.(本小题满分16分)如图,设A 、B 分别为椭圆E :()222210x y a b a b+=>>的左、右顶点,P 是椭圆E 上不同于A 、B 的一动点,点F 是椭圆E 的右焦点,直线l 是椭圆E 的右准线.若直线AP 与直线:x a =和l 分别相交于C 、Q 两点,FQ 与直线BC 交于M . (1)求:BM MC 的值;(2)若椭圆E的离心率为2,直线PM 的方程为80x +-=,求椭圆E 的方程.已知数列{n a }、{n b }满足:1121141n n n n n b a a b b a +=+==-,,.(1)求1234,,,b b b b ;(2)证明:11n b ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是等差数列,并求数列{}n b 的通项公式;(3)设1223341...n n n S a a a a a a a a +=++++,求实数a 为何值时4n n aS b <恒成立.20.(本小题满分16分)已知函数()f x 满足2(2)()f x f x +=,当(02)x ∈,x ∈(0,2)时,1()ln ()2f x x ax a =+<-,当42x ∈--(,)时,()f x 的最大值为 - 4.(1)求实数a 的值; (2)设b ≠0,函数31()3g x bx bx =-,12x ∈(,).若对任意112x ∈(,),总存在212x ∈(,),使()()120f x g x -=,求实数b 的取值范围.第II 卷 (附加题 分值40分)21.【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,P A 是圆O 的切线,切点为A ,PO 交圆O 于B ,C 两点,P A =3,PB =1,求∠ABC 的大小.B .选修4—2:矩阵与变换已知矩阵A =⎣⎢⎡⎦⎥⎤3 3c d ,若矩阵A 属于特征值6的一个特征向量为α1=⎣⎢⎡⎦⎥⎤11,属于特征值1的一个特征向量为α2=⎣⎢⎡⎦⎥⎤3-2.求矩阵A 和A 的逆矩阵.C .选修4—4:坐标系与参数方程已知直线l :cos sin x t y t αα⎧⎨⎩=+m =(t 为参数)恒经过椭圆C :⎩⎨⎧==ϕϕsin 3cos 5y x (ϕ为参数)的右焦点F . (1)求m 的值;(2)设直线l 与椭圆C 交于A ,B 两点,求|F A|·|FB|的最大值与最小值.D .选修4—5:不等式选讲已知实数a ,b ,c ,d 满足a +b +c +d =1,2a 2+3b 2+6c 2+d 2=25,求实数d 的取值范围.OCBPA【必做题】第22题,第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域.......内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 22.(本小题满分10分)如图,正方体ABCD -A 1B 1C 1 D 1的所有棱长都为1,M 、N 分别为线段BD 和B 1C 上的两个动点.(1)求线段MN 长的最小值;(2)当线段MN 长最小时,求二面角B -MN -C 的大小.23.(本小题满分10分)设函数()213213x f x x ex x -=--()x ∈R . (1)求函数()y f x =的单调区间;(2)当()1,x ∈+∞时,用数学归纳法证明:*n ∀∈N ,1!nx x en ->.C 1AA2015年江苏高考数学模拟试卷(三)第Ⅰ卷 参考答案与解析一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共70分. 1.3 2.5223.1.04 4.2 5. 12 6. 10.2 7.3154 8.1665- 9.1 10. 2a ≥ 11.1012.12 13.17,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦14.1100 解析:2.由|(1+i )z | =|3-4i |和|(1+i )z | =|1+i ||z | 可知|z |=522. 3.由题意知,只要求83,84,84,85,86的方差,得到2222221.40.40.40.6 1.6 1.045s ++++==.4.1<3,故x =3-1=2.5.1+3+5=9,1+3+6=10,1+4+5=10,1+4+6=11,2+3+5=10,2+3+6=11,2+4+5=11,2+4+6=12共8种其中和大于10的有4种,故概率为4182=. 6.由条件得953a =,故1791710.2S a ==9.作出不等式组表示的可行域,如图(阴影部分).易知直线z =2x +y 过交点A 时,z 取最小值,由1,23,x y x =⎧⎨=-⎩得1,1,x y =⎧⎨=-⎩∴z min =2-1=1.11.设(0,)M m ,(,)A x y ,因为254F M MA =u u u u u r u u u r ,所以5(,)(,)4c m x y m -=-,解得49,55x c y m =-=,又因为120AF AF ⋅=u u u r u u u u r ,所以999(,)(,)05555c m c m ---=,解得229c m =,因为点A 在椭圆22221x y a b+=上,所以2222168112525c m a b +=,即222216912525c c a b +=,又即42241650250c a c a -+=,从而421650250e e -+=,解得10e =. 12.因式分解可得2()()(16)f x x a ax =-+,于是,A B 两点的坐标分别是216(,0),(,0)a a-,于是线段AB 的长度等于216a a +.记216()F a a a=+,322162(8)'()2a F a a a a -=-=,于是()F a 在(0,2)上单调递减,在(2,)+∞上单调递增,从而()F a 的最小值就是216(2)2122F =+=. 13.()12FG EC DB =+u u u r u u u r u u u r ,不妨设三角形边长为1,则12(1)2FG AC AB λλ=+-u u u r u u u r u u u r 231λ+=,又由。
2015江苏高考数学卷(word解析版)
绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学Ⅰ一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分,请把答案填写在答题卡的相应位置........上. 1.已知集合{}123A =,,,{}245B =,,,则集合AB 中元素的个数为 ▲ .2.已知一组数据4,6,5,8,7,6,那么这组数据的平均数为 ▲ . 3.设复数z 满足234z i =+(i 是虚数单位),则z 的模为 ▲ . 4.根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为 ▲ .5.袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球,从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为 ▲ .6.已知向量()21a =,,()2a =-1,,若()()98ma nb mn R +=-∈,,则m n -的值为 ▲ . 7.不等式224x x-<的解集为 ▲ .8.已知tan 2α=-,()1tan 7αβ+=,则tan β的值为 ▲ . 9. 现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2、高为8的圆柱各一个。
若将它们重新制作成总体积与高均保持不变,但底面半径相同的新的圆锥与圆柱各一个,则新的底面半径为 ▲ . 10.在平面直角坐标系xOy 中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有 圆中,半径最大的圆的标准方程为 ▲ .11.数列}{n a 满足11=a ,且11+=-+n a a n n (*N n ∈),则数列}1{na 的前10项和为 ▲ . 12.平面直角坐标系xOy 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点。
若点P 到直线01=+-y x 的距离大于c 恒成立,则是实数c 的最大值为 ▲ .(第4题图)13.已知函数|ln |)(x x f =,⎩⎨⎧>--≤<=1,2|4|10,0)(2x x x x g ,则方程1|)()(|=+x g x f 实根的个数为 ▲ . 14.设向量)12,,2,1,0)(6cos 6sin ,6(cos =+=k k k k a k πππ,则∑=+⋅121)(k k k a a 的值为 ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分,请在答题卡指定区域内.........作答,解答时应写出文字说明、证明或演算步骤.15.(本小题满分14分)在ABC V 中,已知2,3,60.AB AC A ===o(1)求BC 的长; (2)求sin2C 的值. 16.(本小题满分14分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,已知1,AC BC BC CC ⊥=.设1AB 的中点为D ,11.B C BC E =I 求证:(1)DE//平面11AA CC ;(2)11BC AB ⊥.17.(本小题满分14分)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为12l l ,,山区边界曲线为C ,计划修建的公路为l ,如图所示,M ,N 为C 的两个端点,测得点M 到12l l ,的距离分别为5千米和40千米,点N 到12l l ,的距离分别为20千米和2.5千米,以12l l ,所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角坐标系xOy ,假设曲线C 符合函数2ay x b=+(其中a ,b 为常数)模型. (1)求a ,b 的值;(2)设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t .①请写出公路l 长度的函数解析式()f t ,并写出其定义域; ②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度. 18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(0) 的离心率e =22F 到左准线l 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程; (2)过F 的直线交椭圆于A ,B 两点,线段AB 别交直线l 和AB 于点P ,C ,若PC =2AB ,求直线AB 的方程.19.(本小题满分16分)MP已知函数32()(,)f x x ax b a b =++∈R ; (1)试讨论)(x f 的单调性;(2)若a c b -=(实数c 是与a 无关常数),当函数)(x f 有三个不同零点时,a 的取值范围恰好是(()()33,3)1,,22-∞-+∞求c 的值.20.(本小题满分16分)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为d (0)d ≠的等差数列. (1)证明:31242,2,2,2a a a a依次成等比数列;(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a a a a 依次成等比数列,并说明理由;(3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得351234,,,n n k n kn k a a a a +++依次成等比数列,并说明理由. 附加题21.(选择题)本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两小题,并在相应的区域内作答,若多做,则按作答的前两小题评分,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤. A 、[选修4-1:几何证明选讲](本小题满分10分)如图,在ABC ∆中,AC AB =,ABC ∆的外接圆圆O 的弦AE 交BC 于点D . 求证:ABD ∆≈AEB ∆.B 、[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)已知R y x ∈,,向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=11α是矩阵⎢⎣⎡⎥⎦⎤=01y x A 的属性特征值2-的一个特征向量,矩阵A 以及它的另一个特征值.C 、[选修4-4:坐标系与参数方程]已知圆C 的极坐标方程为2sin()404πρθ+--=,求圆C 的半径.D 、[选修4-5:不等式选讲] 解不等式|23|3x x ++≥.A第21A 图22.如图,在四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯形,2ABC BAD π∠=∠=,2,1PA AD AB BC ====.(1)求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值;(2)点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成角最小时,求线段BQ 的长.23.已知集合*{1,2,3},{1,2,3,,}()n X Y n n N ==∈,设{(,)|,,}n n S a b a a a X b Y =∈∈整除b 或除,令()f n 表示集合n S 所含元素个数.(1)写出(6)f 的值;(2)当6n ≥时,写出()f n 的表达式,并用数学归纳法证明. 1、5 ; 2、6 ; 3、5; 4、7; 5、5/6; 6、-3; 7、(-1,2)17、。
江苏省南京市、盐城市2015届高三一模数学试卷
南京市、盐城市2015届高三年级第一次模拟考试一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,计70分.1.设集合{}2,0,M x =,集合{}0,1N =,若N M ⊆,则x = ▲ . 答案:1 2.若复数a iz i+=(其中为虚数单位)的实部与虚部相等,则实数a = ▲ . 答案:-13.在一次射箭比赛中,某运动员5次射箭的环数依次是9,10,9,7,10,则该组数据的方差是 ▲ . 答案:654.甲、乙两位同学下棋,若甲获胜的概率为0.2,甲、乙下和棋的概率为0.5,则乙获胜的概率为 ▲ . 答案:0.3解读:为了体现新的《考试说明》,此题选择了互斥事件,选材于课本中的习题。
5.若双曲线222(0)x y a a -=>的右焦点与抛物线24y x =的焦点重合,则a = ▲ .答案:26.运行如图所示的程序后,输出的结果为 ▲ . 答案:42解读:此题的答案容易错为22。
7.若变量,x y 满足202300x y x y x -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,则2x y+的最大值为 ▲ .答案:88.若一个圆锥的底面半径为,侧面积是底面积的2倍,则该圆锥的体积为 ▲ .9.若函数()sin()(0)6f x x πωω=+>图象的两条相邻的对称轴之间的距离为2π,且该函数图象关于点0(,0)x 成中心对称,0[0,]2x π∈,则0x = ▲ .答案:512π10.若实数,x y 满足0x y >>,且22log log 1x y +=,则22x y x y+-的最小值为 ▲ .答案:411.设向量(sin 2,cos )θθ=a ,(cos ,1)θ=b ,则“//a b ”是“1tan 2θ=”成立的 ▲ 条件 (选2i 第6题图填“充分不必要”、“必要不充分”、“充要”、“既不充分也不必要”) . 答案:必要不充分12.在平面直角坐标系xOy 中,设直线2y x =-+与圆222(0)x y r r +=>交于,A B 两点,O 为坐标原点,若圆上一点C 满足5344OC OA OB =+,则r = ▲ .13.已知()f x 是定义在[2,2]-上的奇函数,当(0,2]x ∈时,()21xf x =-,函数2()2g x x x m =-+. 如果对于1[2,2]x ∀∈-,2[2,2]x ∃∈-,使得21()()g x f x =,则实数m 的取值范围是 ▲ .答案:[5,2]--14.已知数列{}n a 满足11a =-,21a a >,*1||2()n n n a a n N +-=∈,若数列{}21n a -单调递减,数列{}2n a 单调递增,则数列{}n a 的通项公式为n a = ▲ .答案:(2)13n --( 说明:本答案也可以写成21,321,3n nn n ⎧--⎪⎪⎨-⎪⎪⎩为奇数为偶数)二、解答题:15.在平面直角坐标系xOy 中,设锐角α的始边与x 轴的非负半轴重合,终边与单位圆交于点11(,)P x y ,将射线OP 绕坐标原点O 按逆时针方向旋转2π后与单位圆交于点22(,)Q x y . 记12()f y y α=+. (1)求函数()f α的值域;(2)设ABC ∆的角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,若()f C =a =1c =,求b .解:(1)由题意,得12sin ,sin()cos 2y y πααα==+=, ………4分所以()sin cos )4f παααα=+=+, ………………6分因为(0,)2πα∈,所以3(,)444πππα+∈,故()f α∈. ……………8分(2)因为()sin()4f C C π=+=(0,)2C π∈,所以4C π=,……10分在ABC ∆中,由余弦定理得2222cos c a b ab C =+-,即212b =+-, 解得1b =. ………………14分(说明:第(2)小题用正弦定理处理的,类似给分)16.(本小题满分14分)如图,在正方体1111ABCD A B C D -中,,O E 分别为1,B D AB 的中点. (1)求证://OE 平面11BCC B ; (2)求证:平面1B DC ⊥平面1B DE . 证明(1):连接1BC ,设11BC B C F =,连接OF , ………2分B 1 A 1C 1D 1第15题图BA CDB 1A 1 C 1 D 1 EO第17题图因为O ,F 分别是1B D 与1B C 的中点,所以//OF DC ,且12OF DC =, 又E 为AB 中点,所以//EB DC ,且12EB DC =, 从而//,OF EB OF EB =,即四边形OEBF 是平行四边形, 所以//OE BF , ……………6分 又OE ⊄面11BCC B ,BF ⊂面11BCC B ,所以//OE 面11BCC B . ……………8分 (2)因为DC ⊥面11BCC B ,1BC ⊂面11BCC B ,所以1BC DC ⊥, ………… 10分 又11BC B C ⊥,且1,DC B C ⊂面1B DC ,1DC B C C =,所以1BC ⊥面1B DC ,…………12分而1//BC OE ,所以OE ⊥面1B DC ,又OE ⊂面1B DE , 所以面1B DC ⊥面1B DE . ………14分17.在平面直角坐标系xOy 中,椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的右准线方程为4x =,右顶点为A ,上顶点为B ,右焦点为F ,斜率为的直线经过点A ,且点F.(1)求椭圆C 的标准方程;(2)将直线绕点A 旋转,它与椭圆C 相交于另一点P ,当,,B F 三点共线时,试确定直线的斜率. 解:(1)由题意知,直线的方程为2()y x a =-,即220x y a --=, ……………2分∴右焦点F=,1a c ∴-=, ……………4分 又椭圆C 的右准线为4x =,即24a c =,所以24a c =,将此代入上式解得2,1a c ==,23b ∴=,∴椭圆C 的方程为22143x y +=; ……………6分 (2)由(1)知B ,(1,0)F , ∴直线BF的方程为1)y x =-, ………8分联立方程组221)143y x x y ⎧=-⎪⎨+=⎪⎩,解得855x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或0x y =⎧⎪⎨=⎪⎩,即8(,5P ,………12分∴直线的斜率0(58225k -==-. ………14分 其他方法:方法二: 由(1)知B ,(1,0)F , ∴直线BF的方程为1)y x =-,由题(2,0)A ,显B ACD B 1A 1C 1D 1E第16题图然直线的斜率存在,设直线的方程为(2)y k x =-,联立方程组3(1)(2)y x y k x ⎧=--⎪⎨=-⎪⎩,解得23333k x k ky k ⎧+=⎪+⎪⎨-⎪=⎪+⎩,代入椭圆解得:332k =或32k =-,又由题意知,303ky k -=>+得0k >或3k <-,所以332k =. 方法三:由题(2,0)A ,显然直线的斜率存在,设直线的方程为(2)y k x =-,联立方程组22(2)143y k x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,得()2222431616120k x k x k +-+-=,221643A P k x x k +=+, 所以2222168624343P k k x k k -=-=++,21243P ky k -=+,当,,B F P 三点共线时有,BP BF k k =, 即22212334386143kk k k ---+=-+,解得332k =或32k =-,又由题意知,303k y k -=>+得0k >或3k <-,所以332k =.18.某地拟模仿图甲建造一座大型体育馆,其设计方案侧面的外轮廓线如图乙所示:曲线AB 是以点E 为圆心的圆的一部分,其中(0,)E t (025t <≤,单位:米);曲线BC 是抛物线250(0)y ax a =-+>的一部分;CD AD ⊥,且CD 恰好等于圆E 的半径. 假定拟建体育馆的高50OB =米.(1)若要求30CD =米,AD =245米,求与a 的值;(2)若要求体育馆侧面的最大宽度DF 不超过75米,求a 的取值范围;(3)若125a =,求AD 的最大值.(参考公式:若()f x a x =-,则1()2f x a x'=--)解:(1)因为5030CD t =-=,解得20t =. …………… 2分此时圆222:(20)30E x y +-=,令0y =,得105AO =,所以245105145OD AD AO =-=-=,将点(145,30)C 代入250(0)y ax a =-+>中,解得149a =. ……… 4分 (2)因为圆E 的半径为50t -,所以50CD t =-,在250y ax =-+中令50y t =-,得t OD a=, 则由题意知5075tFD t a=-+≤对(0,25]t ∈恒成立, ……… 8分 第18题-甲 xy O A BCD 第18题-乙E · F≤=25t =取最小值10,10≤,解得1100a ≥. ………… 10分 (3)当125a =时,OD =又圆E 的方程为222()(50)x y t t +-=-,令0y =,得x =±所以AO =从而()25)AD f t t ==<≤, ………… 12分又因为()5(f t '==,令()0f t '=,得5t =, 14分 当(0,5)t ∈时,f ,单调递增;当时,()0f t '<,()f t 单调递减,从而当5t = 时,()f t 取最大值为答:当5t =米时,AD 的最大值为米. …………16分 (说明:本题还可以运用三角换元,或线性规划等方法解决,类似给分)19.设数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,其前n 项和为n S ,若1564a a =,5348S S -=.(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)对于正整数,,k m l (k m l <<),求证:“1m k =+且3l k =+”是“5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列”成立的充要条件;(3)设数列{}n b 满足:对任意的正整数n ,都有121321n n n n a b a b a b a b --++++13246n n +=⋅--,且集合*|,n n b M n n N a λ⎧⎫=≥∈⎨⎬⎩⎭中有且仅有3个元素,试求λ的取值范围. 解:(1)数列{}n a 是各项均为正数的等比数列,∴215364a a a ==,38a ∴=,又5348S S -=,2458848a a q q ∴+=+=,2q ∴=,3822n n n a -∴=⋅=; ………… 4分(2)(ⅰ)必要性:设5,,k m l a a a 这三项经适当排序后能构成等差数列,①若25k m l a a a ⋅=+,则10222k m l ⋅=+,1022m k l k --∴=+,11522m k l k ----∴=+,1121,24m k l k ----⎧=⎪∴⎨=⎪⎩13m k l k =+⎧∴⎨=+⎩. ………… 6分②若25m k l a a a =+,则22522m k l ⋅=⋅+,1225m k l k +--∴-=,左边为偶数,等式不成立,③若25l k m a a a =+,同理也不成立,综合①②③,得1,3m k l k =+=+,所以必要性成立. …………8分 (ⅱ)充分性:设1m k =+,3l k =+,则5,,k m l a a a 这三项为135,,k k k a a a ++,即5,2,8k k k a a a ,调整顺序后易知2,5,8k k k a a a 成等差数列, 所以充分性也成立. 综合(ⅰ)(ⅱ),原命题成立. …………10分 (3)因为11213213246n n n n n a b a b a b a b n +--++++=⋅--, 即123112122223246n n n n n b b b b n +--++++=⋅--,(*)∴当2n ≥时,1231123122223242n n n n n b b b b n ----++++=⋅--,(**)则(**)式两边同乘以2,得2341123122223284n n n n n b b b b n +---++++=⋅--,(***)∴(*)-(***),得242n b n =-,即21(2)n b n n =-≥,又当1n =时,21232102b =⋅-=,即11b =,适合21(2)n b n n =-≥,21n b n ∴=-.………14分212n n n b n a -∴=,111212352222n n n n nn n b b n n n a a ------∴-=-=, 2n ∴=时,110n n n n b b a a --->,即2121b b a a >;3n ∴≥时,110n n n n b b a a ---<,此时n n b a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭单调递减, 又1112b a =,2234b a =,3358b a =,44716b a =,71162λ∴<≤. ……………16分 20.已知函数()xf x e =,()g x mx n =+.(1)设()()()h x f x g x =-.① 若函数()h x 在0x =处的切线过点(1,0),求m n +的值;② 当0n =时,若函数()h x 在(1,)-+∞上没有零点,求m 的取值范围;(2)设函数1()()()nx r x f x g x =+,且4(0)n m m =>,求证:当0x ≥时,()1r x ≥. 解:(1)由题意,得()(()())()x xh x f x g x e mx n e m '''=-=--=-,所以函数()h x 在0x =处的切线斜率1k m =-, ……………2分 又(0)1h n =-,所以函数()h x 在0x =处的切线方程(1)(1)y n m x --=-, 将点(1,0)代入,得2m n +=. ……………4分(2)方法一:当0n =,可得()()x xh x e mx e m ''=-=-,因为1x >-,所以1x e e>,①当1m e≤时,()0xh x e m '=->,函数()h x 在(1,)-+∞上单调递增,而(0)1h =,所以只需1(1)0h m e -=+≥,解得1m e ≥-,从而11m e e-≤≤. ……………6分②当1m e>时,由()0xh x e m '=-=,解得ln (1,)x m =∈-+∞,当(1,ln )x m ∈-时,()0h x '<,()h x 单调递减;当(ln ,)x m ∈+∞时,()0h x '>,()h x 单调递增. 所以函数()h x 在(1,)-+∞上有最小值为(ln )ln h m m m m =-,令ln 0m m m ->,解得m e <,所以1m e e<<.综上所述,1[,)m e e∈-. (10)分方法二:当0n =,x e mx = ①当0x =时,显然不成立;②当1x >-且0x ≠时,x e m x =,令x e y x=,则()221xx x e x e x e y x x --'==,当10x -<<时,0y '<,函数x e y x =单调递减,01x <<时,0y '<,函数x e y x =单调递减,当1x >时,0y '>,函数xe y x=单调递增,又11x e y =-=-,1x y e ==,由题意知1[,)m e e∈-.(3)由题意,1114()()()4x x n xnx x m r x n f x g x e e x x m=+=+=+++, 而14()14x xr x e x =+≥+等价于(34)40x e x x -++≥,令()(34)4xF x e x x =-++, ……………12分则(0)0F =,且()(31)1xF x e x '=-+,(0)0F '=,令()()G x F x '=,则()(32)xG x e x '=+,因0x ≥, 所以()0G x '>, (14)分所以导数()F x '在[0,)+∞上单调递增,于是()(0)0F x F ''≥=,从而函数()F x 在[0,)+∞上单调递增,即()(0)0F x F ≥=. ……………16分附加题答案21. A 、(选修4—1:几何证明选讲)如图,已知点P 为Rt ABC ∆的斜边AB 的延长线上一点,且PC 与Rt ABC ∆的外接圆相切,过点C 作AB 的垂线,垂足为D ,若18PA =,6PC =,求线段CD 的长. 解:由切割线定理,得2PC PA PB =⋅,解得2PB =,所以16AB =,即Rt ABC ∆的外接圆半径8r =,……5分 记Rt ABC ∆外接圆的圆心为O ,连OC ,则OC PC ⊥,在Rt POC ∆中,由面积法得OC PC PO CD ⋅=⋅,解得245CD =. ………………10分B 、(选修4—2:矩阵与变换)求直线10x y --=在矩阵22M -⎥=⎥⎥⎣⎦的变换下所得曲线的方程. 解:设(,)P x y 是所求曲线上的任一点,它在已知直线上的对应点为(,)Q x y '',则22x y xx y y ''=⎪''+=⎪⎩,解得)()2x x y y y x ⎧'=+⎪⎪⎨⎪'=-⎪⎩, ………………5分 代入10x y ''--=中,得())1022x y y x +---=,化简可得所求曲线方程为2x =. (10)分 C 、(选修4—4:坐标系与参数方程)CAB D P第21-A 题图在极坐标系中,求圆2cos ρθ=的圆心到直线2sin()13πρθ+=的距离.解:将圆2cos ρθ=化为普通方程为2220x y x +-=,圆心为(1,0), ………………4分又2sin()13πρθ+=,即12(sin )12ρθθ+=,10y +-=, ………………8分故所求的圆心到直线的距离12d =. ………………10分D 、解不等式124x x ++-<.解:当1x <-时,不等式化为124x x --+-<,解得312x -<<-; ..................3分 当12x -≤≤时,不等式化为124x x ++-<,解得12x -≤≤; (6)分当2x >时,不等式化为124x x ++-<,解得522x <<; ………………9分 所以原不等式的解集为35(,)22-. ………………10分 22.(本小题满分10分)如图,在直三棱柱111ABC A B C -中,AB AC ⊥,3AB =,4AC =,动点P 满足1(0)CP CC λλ=>,当12λ=时,1AB BP ⊥. (1)求棱1CC 的长;(2)若二面角1B AB P --的大小为3π,求λ的值. 解:(1)以点A 为坐标原点,1,,AB AC AA 分别为,,x y z 轴,建立空间直角坐标系,设1CC m =,则1(3,0,)B m ,(3,0,0)B ,(0,4,)P m λ,所以1(3,0,)AB m =,(3,4,)PB m λ=--,(3,0,0)AB =, ………………2分当12λ=时,有11(3,0,)(3,4,)02AB PB m m ⋅=⋅--=解得m =1CC的长为 (4)分(2)设平面PAB 的一个法向量为1(,,)n x y z =,则由1100AB n PB n ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,得30340x x y z =⎧⎪⎨--=⎪⎩,即040x y z =⎧⎪⎨+=⎪⎩,令1z =,则4y =-,所以平面PAB的一个法向量为1(0,,1)4n =-,………………6分 又平面1ABB 与y 轴垂直,所以平面1ABB 的一个法向量为2(0,1,0)n =,CABPB 1C 1A 1第22题图因二面角1B AB P --的平面角的大小为3π,所以121cos ,2n n ==0λ>,解得λ= ………………10分23.设集合{*1,2,3,,(,2)S n n N n =∈≥,,A B 是S 的两个非空子集,且满足集合A 中的最大数小于集合B 中的最小数,记满足条件的集合对(,)A B 的个数为n P . (1)求23,P P 的值;(2)求n P 的表达式.解:(1)当2n =时,即{}1,2S =,此时{}1A =,{}2B =,所以21P =, ………………2分当3n =时,即{}1,2,3S =,若{}1A =,则{}2B =,或{}3B =,或{}2,3B =;若{}2A =或{}1,2A =,则{}3B =;所以35P =. ………………4分 (2)当集合A 中的最大元素为“k ”时,集合A 的其余元素可在1,2,,1k -中任取若干个(包含不取),所以集合A 共有0121111112k k k k k k C C C C ------++++=种情况, ………………6分 此时,集合B 的元素只能在1,2,,k k n ++中任取若干个(至少取1个),所以集合B 共有12321n k n kn k n k n k n k C C C C ------++++=-种情况, 所以,当集合A 中的最大元素为“k ”时, 集合对(,)A B 共有1112(21)22k n k n k -----=- 对, ………………8分当k 依次取1,2,3,,1n -时,可分别得到集合对(,)A B 的个数,求和可得101221(1)2(2222)(2)21n n n n P n n ---=-⋅-++++=-⋅+. (10)分。
2015年江苏高考数学真题及答案(精校版)
2015年江苏高考数学真题及答案(精校版)2绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)数学I参考公式: 圆柱的体积公式:shV=圆柱,其中s 为圆柱的表面积,h 为高. 圆锥的体积公式:sh V 31=圆锥,其中s 为圆锥的底面积,h 为高.一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分. 请把答案填写在答题卡相应位置.......注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1. 本试卷共4页,包含填空题(第1题—第14题)、解答题(第15题 - 第20题).本卷满分160分,考试时间为120分钟.考试结束后,请将答题卡交回. 2. 答题前,请您务必将自己的姓名、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. 请在答题卡上按照顺序在对应的答题区域内作答,在其他位置作答一律无效.作答必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔.请注意字3上.. 1. 已知集合{}3,2,1=A ,{}5,4,2=B ,则集合BA Y 中元素的个数为 ▲ .2. 已知一组数据4, 6, 5, 8, 7, 6,则这组数据的平均数为 ▲ .3. 设复数z 满足iz 432+=(i 是虚数单位),则z 的模为 ▲ .4. 根据如图所示的伪代码,可知输出的结果S 为 ▲ .5. 袋中有形状、大小都相同的4只球,其中1只白球,1只红球,2只黄球. 从中一次随机摸出2只球,则这2只球颜色不同的概率为 ▲ . 6. 已知向量a =)1,2(,b=)2,1(-, 若ma +nb =)8,9(-(R n m ∈,), nm -的值为 ▲ .7. 不等式422<-xx 的解集为 ▲ .1←S1←IWhile48. 已知2tan -=α,71)tan(=+βα,则βtan 的值为▲ .9. 现有橡皮泥制作的底面半径为5,高为4的圆锥和底面半径为2,高为8的圆柱各一个. 若将它们重新制作成总体积和高均保持不变,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. 在平面直角坐标系x O y 中,以点)0,1(为圆心且与直线)(012R m m y mx ∈=---相切的所有圆中,半径最大的圆的标准方程为 ▲ . 11. 设数列{}na 满足11=a,且11+=-+n a an n (*N n ∈), 则数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧na1前10项的和为 ▲ .12. 在平面直角坐标系x O y 中,P 为双曲线122=-y x 右支上的一个动点,若点P 到直线51=+-y x 的距离大于c 恒成立,则实数c 的最大值为 ▲ . 13. 已知函数x x f ln )(=,⎪⎩⎪⎨⎧>--≤<=,1,24,10,0)(2x x x x g ,则方程1)()(=+x g x f 实根的个数为 ▲ .14. 设向量a k=(6cos 6sin ,6cos πππk k k +),(12,,2,1,0Λ=k ),则∑=+⋅111)(k k ka a的值为▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内........作答,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤. 15.(本小题满分14分) 在ABC ∆中,已知ο60,3,2===A AC AB .(1)求BC 的长; (2)求C 2sin 的值.616.(本题满分14分)如图,在直三棱柱111C B A ABC -中,已知BC AC⊥, 1CC BC =,设1AB 的中点为D ,E BCC B =11I . 求证:(1)C C AA DE 11//平面;(2)11AB BC ⊥.17.(本小题满分14分)某山区外围有两条相互垂直的直线型公路,为进一步改善山区的交通现状,计划修建 一条连接两条公路的山区边界的直线型公路,记两条相互垂直的公路为12l l ,,山区边 界曲线为C ,计划修建的公路为l ,如图所示,M ,N 为C 的两个端点,测得点M 到12l l ,的距离分别为5千米和40千米,点N 到12l l ,的距离分别为20千米和2.5千米,以12l l ,所在的直线分别为x ,y 轴,建立平面直角ABCDEA BC7坐标系xOy ,假设曲线C 符合函数2a y xb =+(其中a ,b 为常数)模型. (1)求a ,b 的值;(2)设公路l 与曲线C 相切于P 点,P 的横坐标为t .①请写出公路l 长度的函数解析式()f t ,并写出其定义域;②当t 为何值时,公路l 的长度最短?求出最短长度.18.(本小题满分16分)如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆()222210x y a b a b+=>>2,且右焦点F 到左准线l 的距离为3. (1)求椭圆的标准方程;8(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.(本小题满分16分) 已知函数),()(23R b a b ax xx f ∈++=.(1)试讨论)(x f 的单调性;BAO x ylP C9(2)若a c b -=(实数c 是a 与无关的常数),当函数)(x f 有三个不同的零点时,a的取值范围恰好是),23()23,1()3,(+∞--∞Y Y ,求c 的值.20.(本小题满分16分)设1234,,,a a a a 是各项为正数且公差为d (0)d ≠的等差数列(1)证明:31242,2,2,2a a a a 依次成等比数列;(2)是否存在1,a d ,使得2341234,,,a aa a 依次成等比10数列,并说明理由;(3)是否存在1,a d 及正整数,n k ,使得kn k n k n n a a a a 342321,,,+++依次成等比数列,并说明理由.★ 启用前绝密2015年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷) 数学II21.【选做题】本题包括A 、B 、C 、D 四小题,请选定其中两题......,并在相应的答题区域内作答............,若多做,则按作答的前两题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.A.(选修4—1:几何证明选讲)如图,在ABC ∆中,AC AB =,ABC ∆的外接圆圆O 的弦AE 交BC 于点D求证:ABD ∆∽AEB ∆ 注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1. 本试卷只有解答题,供理工方向考生使用.本试卷第21题有A 、B 、C 、D 4个小题供选做,每位考生在4个选做题中选答2题.若考生选做了3题或4题,则按选做题中的前2题计分.第22、23题为必答题.每小题10分,共40分.考试时间30分钟.考试结束后,请将答题卡交回. 2. 答题前,请您务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试B .(选修4—2:矩阵与变换)已知R y x ∈,,向量⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=11α是矩阵⎢⎣⎡⎥⎦⎤=01y x A 的属性特征值2-的一个特征向量,矩阵A 以及它的另一个特征值.C .(选修4—4:坐标系与参数方程)已知圆C 的极坐标方程为222sin()404πρρθ+--=,求圆C 的半径. AB C ED O (第21D.(选修4—5:不等式选讲)解不等式|23|3x x ++≥【必做题】第22、23题,每小题10分,计20分.请把答案写在答题....卡.的指定区域内....... 22.(本小题满分10分)如图,在四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,且四边形ABCD 为直角梯 形,2ABC BAD π∠=∠=,2,1PA AD AB BC ==== (1)求平面PAB 与平面PCD 所成二面角的余弦值;(2)点Q 是线段BP 上的动点,当直线CQ 与DP 所成角最小时,求线段BQ 的长23.(本小题满分10分) 已知集合{}3,2,1=X ,{})(,,3,2,1*N n n Yn ∈=Λ,{,),(a b b a b a S n 整除或整除= }n Y b X a ∈∈,,令()f n 表示集合n S 所含元素的个数.(1)写出(6)f 的值;(2)当6n ≥时,写出()f n 的表达式,并用数学归纳法证明.PAB C D Q。
江苏省南京市、盐城市2015届高三第一次模拟考试 数学含答案
江苏省南京市、盐城市2015届高三第一次模拟考试数学含答案南京市和盐城市的2015届高三年级第一次模拟考试包含了14个填空题,每个小题5分,共计70分。
1.设集合M={2,0,x},集合N={0,1},若N是M的子集,则x=1.2.如果复数z=-1,则z^2+2z的值为0.3.在一次射箭比赛中,某运动员的5次射箭的环数分别是9.10.9.7.10,则该组数据的方差是4.8.4.如果a+i(其中i为虚数单位)的实部和虚部相等,则实数a=0.5.如果双曲线x^2-y^2=a^2(a>0)的右焦点与抛物线y^2=4x的焦点重合,则a=2.6.运行如下程序后,输出的结果为42:i←1S←0While i<8i←i+3S←2×i+SEndWhilePrint S7.如果x-2y+3≤0且x+y≥0,则2的最大值为3.8.如果一个圆锥的底面半径为1,侧面积是底面积的2倍,则该圆锥的体积为3π。
9.如果函数f(x)=sin(ωx+π/6)(ω>0)的图像中,相邻的两条对称轴之间的距离为π/2,且该函数的图像关于点(x,0)成中心对称,其中x∈[0,5π/12],则x=5π/12.10.如果实数x,y满足x>y>0且log2x+log2y=1,则x-y的最小值为4.11.设向量a=(sin^2θ,cosθ),b=(cosθ,1),则“a//b”是“tanθ=1/2”成立的必要不充分条件。
12.在平面直角坐标系xOy中,设直线y=-x+2与圆x^2+y^2=r^2(r>0)交于A,B两点,O为坐标原点,若圆上一点C满足OC=10,则r=√26.13.已知f(x)是定义在[-2,2]上的奇函数,当x∈(0,2]时,f(x)=x^2-1.如果对于任意x∈[-2,2],存在x2∈[-2,2],使得g(x2)=f(x1),则实数m的值为1.14.该文章中没有第14题,可能是因为该模拟考试只包含了13个填空题。
