设a,b是非零向量,若函数f

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广东省广州市天河区2024届高三下学期综合测试(二) 数学

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2024届天河区普通高中毕业班综合测试(二)数学本卷满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上,再用2B 铅笔把考号的对应数字涂黑.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案:不能答在试卷上.3.非选择题必须用,黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案:不准使用铅笔或涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.考生必须保证答题卡的整洁,考试结束后,将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.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.已知集合{}3,A x x k k ==∈N ,{}6,B x x z z ==∈N ,则()A.A B ⊆B.B A ⊆C.A B= D.A B ⋃=N2.设a ,b 为非零向量,则“a b a b +=+”是“a 与b 共线”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件3.若抛物线2:2(0)C y px p =>上一点()2,M m 到焦点的距离为3,则p =()A.6B.4C.2D.14.若实数m 满足()2log 1m m -<+,则m 的取值范围为()A.(),0∞- B.()0,∞+ C.(),1-∞- D.()1,0-5.根据分类变量x 与y 的成对样本数据,计算得到27.174χ=.依据0.005α=的独立性检验,结论为()α0.10.050.010.0050.001x α2.7063.841 6.6357.87910.828A.变量x 与y 独立B.变量x 与y 独立,这个结论犯错误的概率不超过0.005C.变量x 与y 不独立D.变量x 与y 不独立,这个结论犯错误的概率不超过0.0056.若直线1ax by +=与圆22:1O x y +=相切,则圆221()()4x a y b -+-=与圆O ()A.外切B.相交C.内切D.没有公共点7.已知6π5πcos ,536ααα+=<<,则cos α=()A.34310+ B.C.410D.410-8.设123451050x x x x x ≤<<<<≤,随机变量1ξ取值12345,,,,x x x x x 的概率均为0.2,随机变量2ξ取值2334455112,,,,22222x x x x x x x x x x +++++的概率也均为0.2,若记()()12,D D ξξ分别为12,ξξ的方差,则()A.()()12D D ξξ<B.()()12D D ξξ=C .()()12D D ξξ>D.()1D ξ与()2D ξ的大小关系与12345,,,,x x x x x 的取值有关二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知,m n 是不同的直线,,αβ是不重合的平面,则下列命题为真命题的是()A.若m //,n αα⊂,则m //nB.若,,m n m αβ⊥⊥//n ,则α//βC .若α//,m βα⊂,则m //βD.若α//,,m n βαβ⊂⊂,则m //n10.已知函数()()2cos f x x ωϕ=+的部分图象如图所示,则()A.()f x 的最小正周期为πB.()f x 在5ππ,1212⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增C.()f x 的图象可由()2sin 2g x x =的图象向左平移π3个单位长度得到D.函数()ππ2246x F x f f x ⎛⎫⎛⎫=-+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为94-11.双曲线具有如下性质:双曲线在任意一点处的切线平分该点与两焦点连线的夹角.设O 为坐标原点,双曲线222:1(0)20x y C b b-=>的左右焦点分别为12,F F ,右顶点A 到一条渐近线的距离为2,右支上一动点P处的切线记为l ,则()A.双曲线C 的渐近线方程为12y x =± B.双曲线C 的离心率为305C.当2PF x ⊥轴时,12PF =D.过点1F 作1F K l ⊥,垂足为,K OK =三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若1i +(i 为虚数单位)是关于x 的实系数一元二次方程220x kx ++=的一个虚根,则实数k =__________.13.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-,若()1ln28f =,则=a __________.14.如图,一块面积为定值的正方形铁片上有四块阴影部分,将这些阴影部分裁下来,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,当容器的容积最大时,其侧面与底面所成的二面角的余弦值为__________.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.15.某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区植物覆盖面积与某种野生动物数量的关系,将其分成面积相近的若干个地块,从这些地块中随机抽取20个作为样区,调查得到样本数据(),(1,2,,20)i i x y i = ,其中i x ,和i y ,分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量(单位:只),并计算得()()()()2020202211180,9000,800ii i i i i i x x y y x x y y ===-=-=--=∑∑∑.(1)求样本(),(1,2,,20)i i x y i = 的相关系数(精确到0.01),并推断这种野生动物的数量y (单位:只)和植物覆盖面积x (单位:公顷)的相关程度;(2)已知20个样区中有8个样区的这种野生动物数量低于样本平均数,从20个样区中随机抽取2个,记抽到这种野生动物数量低于样本平均数的样区的个数为X ,求随机变量X 的分布列.附:相关系数()()1.414niix x y y r --=∑16.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ACC A 是菱形,且与平面1A BC 垂直,BC AC ⊥,114,2AA AC BC ===.(1)证明:BC⊥平面11ACC A ;(2)棱1CC 上是否存在一点D ,使得直线1A D 与平面11ABB A 所成角为30 ?若存在,请确定点D 的位置;若不存在,请说明理由.17.已知数列{}n a 中,()*112311111,1N 23n n a a a a a a n n+=++++=-Î .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令2nn n b a =,记n T 为{}n b 的前n 项和,证明:3n ≥时,()124n n T n +<-.18.已知直线1222:,:22l y x l y x ==-,动点,A B 分别在直线12,l l 上,AB =,M 是线段AB 的中点,记点M 的轨迹为曲线Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)已知点()2,1P -,过点P 作直线l 与曲线Γ交于不同的两点,C D ,线段CD 上一点Q 满足PC QCPD QD=,求OQ 的最小值.19.已知函数()ln 2(2)f x x x b b =+->.(1)证明:()f x 恰有一个零点a ,且()1,a b ∈;(2)我们曾学习过“二分法”求函数零点的近似值,另一种常用的求零点近似值的方法是“牛顿切线法”.任取()11,x a ∈,实施如下步骤:在点()()11,x f x 处作()f x 的切线,交x 轴于点()2,0x :在点()()22,x f x 处作()f x 的切线,交x 轴于点()3,0x ;一直继续下去,可以得到一个数列{}n x ,它的各项是()f x 不同精确度的零点近似值.(i )设()1n n x g x +=,求()n g x 的解析式;(ii )证明:当()11,x a ∈,总有1n n x x a+<<.2024届天河区普通高中毕业班综合测试(二)数学本卷满分150分,考试时间120分钟.注意事项:1.答卷前,考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级、座位号和考生号填写在答题卡相应的位置上,再用2B 铅笔把考号的对应数字涂黑.2.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑:如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案:不能答在试卷上.3.非选择题必须用,黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上:如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案:不准使用铅笔或涂改液.不按以上要求作答的答案无效.4.考生必须保证答题卡的整洁,考试结束后,将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.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.已知集合{}3,A x x k k ==∈N ,{}6,B x x z z ==∈N ,则()A.A B ⊆B.B A ⊆C.A B =D.A B ⋃=N【答案】B 【解析】【分析】利用集合的包含关系逐项判断,可得出合适的选项.【详解】因为{}3,A x x k k ==∈N ,{}{}6,32,B x x z z x z z z ==∈==⋅∈N N ,当z ∈N 时,2z 为非负的偶数,所以,B A ⊆,则A B A ⋃= N ,B 对,ACD 都错.故选:B.2.设a ,b 为非零向量,则“a b a b +=+”是“a 与b 共线”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【解析】【分析】由a b a b +=+ 化简得出0θ=,从而得出a 与b 共线,当a 与b 共线时,||1a b b λ+=+,()||||1a b b λ+=+ ,,a b a b ++不一定相等,最后由充分条件和必要条件的定义作出判断.【详解】当a b a b +=+ 时,222222a a b b a a b b +⋅+=+⋅+ ,化简得a b a b ⋅= ,即cos 1a b a bθ⋅== ,0θ=,即a 与b 共线当a 与b共线时,则存在唯一实数λ,使得a bλ=||1a b b λ+=+ ,()||||1a b b λ+=+ ,1λ+与1λ+不一定相等,即,a b a b ++不一定相等故“a b a b +=+”是“a 与b 共线”的充分不必要条件故选:A【点睛】关键点睛:解决本题的关键在于熟练掌握向量的数乘、数量积运算以及向量共线定理.3.若抛物线2:2(0)C y px p =>上一点()2,M m 到焦点的距离为3,则p =()A.6 B.4C.2D.1【答案】C 【解析】【分析】根据抛物线的焦半径公式即可求解.【详解】由焦半径公式可得232p+=,故2p =,故选:C4.若实数m 满足()2log 1m m -<+,则m 的取值范围为()A.(),0∞- B.()0,∞+ C.(),1-∞- D.()1,0-【答案】D 【解析】【分析】注意到()()22log 1log 10m m m m -<+⇔---<,后利用函数()()2log 1f x x x =---单调性可解不等式.【详解】()()22log 1log 10m m m m -<+⇔---<,因函数()2log 1y x y x =-=--,在(),0∞-上单调递减,则函数()()2log 1f x x x =---在(),0∞-上单调递减,又()10f -=,则()()()0110f m f m f m <⇔<-⇔-<<.故选:D5.根据分类变量x 与y 的成对样本数据,计算得到27.174χ=.依据0.005α=的独立性检验,结论为()α0.10.050.010.0050.001x α2.7063.8416.6357.87910.828A.变量x 与y 独立B.变量x 与y 独立,这个结论犯错误的概率不超过0.005C.变量x 与y 不独立D.变量x 与y 不独立,这个结论犯错误的概率不超过0.005【答案】A 【解析】【分析】根据独立性检验的基本思想可得结论.【详解】因为20.0057.1747.879x χ=<=,所以,依据0.005α=的独立性检验,我们认为变量x 与y 独立,故选:A.6.若直线1ax by +=与圆22:1O x y +=相切,则圆221()()4x a y b -+-=与圆O ()A.外切B.相交C.内切D.没有公共点【答案】B 【解析】【分析】由直线1ax by +=与圆22:1O x y +=相切,得221a b +=,则圆221()()4x a y b -+-=的圆心在圆O 上,两圆相交.【详解】直线1ax by +=与圆22:1O x y +=相切,则圆心()0,0O 到直线1ax by +=的距离等于圆O 的半径1,即11d ==,得221a b +=.圆221()()4x a y b -+-=的圆心坐标为(),a b ,半径为12,其圆心在圆O 上,所以两圆相交.故选:B7.已知6π5πcos ,536ααα+=<<,则cos α=()A.310+ B.34310-C.410D.410-【答案】B 【解析】【分析】根据辅助角公式求得π3sin()65α+=,结合角的范围可得π4cos()65α+=-,继而利用两角差的余弦公式,即可求得答案.6π5πcos ,536ααα+=<<,故π62sin()65α+=,则π3sin()65α+=,而π5πππ,π3626αα<<∴<+<,故π4cos()65α+=-,故ππππππcos cos ()cos(sin()sin 666666αααα⎡⎤=+-=+++⎢⎣⎦4313525210-=-⨯+⨯=,故选:B8.设123451050x x x x x ≤<<<<≤,随机变量1ξ取值12345,,,,x x x x x 的概率均为0.2,随机变量2ξ取值2334455112,,,,22222x x x x x x x x x x +++++的概率也均为0.2,若记()()12,D D ξξ分别为12,ξξ的方差,则()A.()()12D D ξξ<B.()()12D D ξξ=C.()()12D D ξξ>D.()1D ξ与()2D ξ的大小关系与12345,,,,x x x x x 的取值有关【答案】C 【解析】【分析】根据期望的公式推出()()12E E ξξ=,再根据方差的计算公式可得()()12,D D ξξ的表达式,结合基本不等式,即可判断()()12,D D ξξ的大小,即得答案.【详解】由题意得()()1123450.2E x x x x x ξ=++++,()()23344551122123450.2)0.222(222x x x x x x x x x x E x x x x x ξ+++++=⨯++++=++++,故()()12E E ξξ=,记()()21x E E ξξ==则()()()()22211250.2D x x x xx x ξ⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦()225125123450.2[(52)]x x x x x x x x x x =++++-++++ ()22221250.25x x x x =+++- 同理()222223511220.25222x x x x x x D x ξ⎡⎤+++⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+++-⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦因为123451050x x x x x ≤<<<<≤,则222121222x x x x ++⎛⎫< ⎪⎝⎭,L ,222515122x x x x ++⎛⎫<⎪⎝⎭,故222235112222x x x x x x <+++⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭222125x x x +++ ,即得()()12D D ξξ>,()1D ξ与()2D ξ的大小关系与12345,,,,x x x x x 的取值无关,故选:C二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9.已知,m n 是不同的直线,,αβ是不重合的平面,则下列命题为真命题的是()A.若m //,n αα⊂,则m //nB.若,,m n m αβ⊥⊥//n ,则α//βC.若α//,m βα⊂,则m //βD.若α//,,m n βαβ⊂⊂,则m //n 【答案】BC 【解析】【分析】对于AD ,举反例排除即可;对于B ,利用方向向量与法向量判断空间线面的位置关系即可判断;对于C ,利用面面平行的性质即可判断.【详解】对于A ,当m //,n αα⊂时,,m n 有可能异面,故A 错误;对于B ,因为,m n αβ⊥⊥,所以,m n 对应的方向向量,m n分别是,αβ的法向量,又m //n ,所以//m n,所以α//β,故B 正确;对于C ,因为α//,m βα⊂,由面面平行的性质易知m //β,故C 正确;对于D ,当α//,,m n βαβ⊂⊂时,,m n 有可能异面,故D 错误.故选:BC.10.已知函数()()2cos f x x ωϕ=+的部分图象如图所示,则()A.()f x 的最小正周期为πB.()f x 在5ππ,1212⎡⎤-⎢⎥⎣⎦上单调递增C.()f x 的图象可由()2sin 2g x x =的图象向左平移π3个单位长度得到D.函数()ππ2246x F x f f x ⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的最小值为94-【答案】ABD 【解析】【分析】根据周期可得ω,代入最值点可得13π2π6k ϕ=-+,进而根据函数的不等式即可根据周期,单调性以及平移求解ABC ,利用换元法,结合二次函数的性质即可求解D.【详解】由图可得:2A =,又313ππ,4123T =-0ω>,πT ∴=,又2π,T ωω∴==2,2cos(2)y x ϕ∴=+,将13π,212⎛⎫ ⎪⎝⎭代入2cos(2)y x ϕ=+得13πcos 16ϕ⎛⎫+= ⎪⎝⎭,即13π2π6k ϕ+=,Z k ∈,即13π2π6k ϕ=-+,Z k ∈,13ππ()2cos 22π2cos 266f x x k x ⎛⎫⎛⎫∴=-+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,对于A ,最小正周期2π=π2T =,故正确;对于B ,令2ππ22π6πk x k -≤-≤,Z k ∈,解得5ππππ+1212k x k -≤≤,Z k ∈,可得()f x 的单调递增区间为5πππ,π+1212k k ⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,Z k ∈,当0k =时,单调递增区间为5ππ,1212⎡⎤-⎢⎥⎣⎦,故B 正确;对于C ,函数2sin 2y x =的图象向左平移π3个单位长度,所得到的函数解析式为:()π2ππ2sin 2(2sin(2)2cos(2)336y x x x f x =+=+=+≠,故C 不正确;对于D ,())πππ2cos 2sin 2cos sin 4sin cos 22464x F x f f x x x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-=-+=++⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,令πcos sin 4t x x x ⎛⎫⎡=+=+∈- ⎪⎣⎝⎭,所以())()22229cos sin 4sin cos 2122244F x x x x x t t t ⎛⎫=++=+-=+-=+- ⎪ ⎪⎝⎭,故最小值为94-,D 正确,故选:ABD11.双曲线具有如下性质:双曲线在任意一点处的切线平分该点与两焦点连线的夹角.设O 为坐标原点,双曲线222:1(0)20x y C b b-=>的左右焦点分别为12,F F ,右顶点A 到一条渐近线的距离为2,右支上一动点P处的切线记为l ,则()A.双曲线C 的渐近线方程为12y x =± B.双曲线C 的离心率为305C .当2PF x ⊥轴时,1952PF =D.过点1F 作1F K l ⊥,垂足为,K OK =【答案】ACD 【解析】【分析】由题意求出b 的值,即可求得双曲线渐近线方程,判断A ;根据离心率定义,求出离心率,判断B ;利用双曲线定义可判断C ;由题意结合角平分线性质推出1||||PF PE =,K 为1F E 的中点,进而结合三角形中位线以及双曲线定义求得OK ,判断D.【详解】对于A ,由双曲线222:1(0)20x y C b b-=>可知a =,右顶点A ,其渐近线方程为y x =,右顶点A 到一条渐近线的距离为2,不妨取渐近线0bx -=,则2=,解得b =,故双曲线C 的渐近线方程为12x x y =±=,A 正确;对于B ,由于5a b c ==∴==,故双曲线C 的离心率为52c a ==,B 错误;对于C ,2(5,0)F ,当2PF x ⊥轴时,将5x =代入221205x y -=中,得22555(1),202y y =-∴=±,即得252PF =,由于P 在双曲线右支上,故12222PF PF a =+=+,C 正确;对于D ,连接2PF 并延长交1F K 的延长线于E ,由题意知,PK 为1F PE ∠的角平分线,结合1F K l ⊥,可知1||||PF PE =,K 为1F E 的中点,而O 为12F F 的中点,故()()2212111122222OK F E PE PF PF PF a ==-=-=⨯=,D 正确,故选:ACD【点睛】关键点睛:本题考查了双曲线知识的综合应用,解答的关键是选项D 的判断,解答时要结合题中所给性质,利用角平分线性质推出K 为1F E 的中点,即可结合双曲线定义求得答案.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.12.若1i +(i 为虚数单位)是关于x 的实系数一元二次方程220x kx ++=的一个虚根,则实数k =__________.【答案】-2【解析】【分析】利用实系数一元二次方程的虚根成对原理和根与系数的关系即可得出.【详解】1i +(i 为虚数单位)是关于x 的实系数一元二次方程220x kx ++=的一个虚根,1i -(i 为虚数单位)也是关于x 的实系数一元二次方程220x kx ++=的一个虚根,()1i+1i =k +--,解得=2k -.故答案为:-2.13.已知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-,若()1ln28f =,则=a __________.【答案】3【解析】【分析】根据奇函数的性质,并结合指数以及对数的运算性质,代入求值,即可求得答案.【详解】由题意知()f x 是奇函数,且当0x <时,()e axf x =-,故()11ln ln2211ln2(ln 2)(ln ee28aa f f f ⎛⎫ ⎪⎝⎭=--=-===,则11(,328aa =∴=,故答案为:314.如图,一块面积为定值的正方形铁片上有四块阴影部分,将这些阴影部分裁下来,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,当容器的容积最大时,其侧面与底面所成的二面角的余弦值为__________.【答案】63【解析】【分析】先画出正四棱锥P ABCD -,设E 为AD 的中点,则,PE AD OE AD ⊥⊥,则OEP ∠即为所求角的平面角,不妨设题中所给正方形的边长为2a ,2AD x =,利用勾股定理求出OP ,再根据棱锥的体积公式求出体积,再结合基本不等式求出体积最大时x 的值,进而可得出答案.【详解】如图,正四棱锥为四棱锥P ABCD -,O 为底面对角线的交点,则OP ⊥平面ABCD ,设E 为AD 的中点,则,PE AD OE AD ⊥⊥,则OEP ∠即为所求角的平面角,不妨设题中所给正方形的边长为2a ,2AD x =,则,PE a AE OE x ===,故四棱锥P ABCD -的高h OP ==所以()214233P ABCDx V x -=⨯==327≤=,当且仅当222222x x a x ==-,即x =时,取等号,此时,63OE AE a ==,在Rt POE 中,663cos 3a OE OEP PE a ∠===,所以当容器的容积最大时,其侧面与底面所成的二面角的余弦值为3.故答案为:3.【点睛】方法点睛:求空间角的常用方法:(1)定义法:由异面直线所成角、线面角、二面角的定义,结合图形,作出所求空间角,再结合题中条件,解对应的三角形,即可求出结果;(2)向量法:建立适当的空间直角坐标系,通过计算向量的夹角(两直线的方向向量、直线的方向向量与平面的法向量、两平面的法向量)的余弦值,即可求得结果.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.15.某沙漠地区经过治理,生态系统得到很大改善,野生动物数量有所增加.为调查该地区植物覆盖面积与某种野生动物数量的关系,将其分成面积相近的若干个地块,从这些地块中随机抽取20个作为样区,调查得到样本数据(),(1,2,,20)i i x y i = ,其中i x ,和i y ,分别表示第i 个样区的植物覆盖面积(单位:公顷)和这种野生动物的数量(单位:只),并计算得()()()()2020202211180,9000,800ii i i i i i x x y y x x y y ===-=-=--=∑∑∑.(1)求样本(),(1,2,,20)i i x y i = 的相关系数(精确到0.01),并推断这种野生动物的数量y (单位:只)和植物覆盖面积x (单位:公顷)的相关程度;(2)已知20个样区中有8个样区的这种野生动物数量低于样本平均数,从20个样区中随机抽取2个,记抽到这种野生动物数量低于样本平均数的样区的个数为X ,求随机变量X 的分布列.附:相关系数()()1.414niix x y y r --=∑【答案】(1)0.94,相关性较强.(2)见解析【解析】【分析】(1)根据相关系数的计算公式即可代入求解,(2)根据超几何概率的概率公式求解概率,即可得分布列.【小问1详解】样本(i x ,)(1i y i =,2,⋯,20)的相关系数为()()200.943iix x y y r --=∑.由于相关系数||[0.75r ∈,1],则相关性很强,||r 的值越大,相关性越强.故[]0.940.75,1r =∈,故相关性越强.【小问2详解】由题意得:X 的可能取值为0,1,2,20个样区中有8个样区的这种野生动物数量低于样本平均数,有12个样区的这种野生动物数量不低于样本平均数,所以212220C 6633(0)C 19095P X ====,11812220C C 9648(1)C 19095P X ====,28220C 2814(2)C 19095P X ====,所以X 的分布列为:X012P33934893149316.如图,在三棱柱111ABC A B C -中,侧面11ACCA 是菱形,且与平面1A BC 垂直,BC AC ⊥,114,2AA AC BC ===.(1)证明:BC⊥平面11ACC A ;(2)棱1CC 上是否存在一点D ,使得直线1A D 与平面11ABB A 所成角为30 ?若存在,请确定点D 的位置;若不存在,请说明理由.【答案】(1)见解析(2)存在D ,且D 在1CC 的中点.【解析】【分析】(1)根据面面垂直的性质可得线面垂直,进而根据线线垂直,结合线面垂直的判定定理即可求证,(2)建立空间直角坐标系,利用法向量与方向向量的夹角即可求解.【小问1详解】连接1CA 与1C A ,由于四边形11ACC A 为菱形,故11C A CA ⊥由于侧面11ACC A 与平面1A BC 垂直,且两平面的交线是1CA ,1AC ⊂侧面11ACC A ,故1AC ⊥平面1A BC ,BC ⊂平面1A BC ,故1AC ⊥BC ,又BC AC ⊥,11AC AC A AC AC ⋂⊂=,,平面11ACC A ,故BC⊥平面11ACC A 【小问2详解】由(1)知BC⊥平面11ACC A ,BC ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面11ACC A ,且交线为AC ,由于114,AA A C AC ===故三角形1AAC 为等边三角形,取AC 中点为O ,则1AO AC ⊥,1AO ⊂平面11ACC A ,所以1AO ⊥平面ABC ,故建立如图所示的空间直角坐标系,其中y 轴与BC 平行,()()(()(112,0,0,2,0,0,,2,2,0,A C A B C ---,()((114,2,0,,AB AA CC =-=-=-,设平面11ABB A 的法向量为(),,m x y z =,则142020AB m x y AA m x ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩ ,取3x =,则(m = ,设()12CD mCC m ==-,其中[]0,1m ∈,,故()22,0,D m --,(12A D m ---故11111cos ,22m A D m A D m A D ⋅==⇒,化简得()2210m -=,解得12m =,故112CD CC =故存在D ,且D 在1CC 的中点.17.已知数列{}n a 中,()*112311111,1N 23n n a a a a a a n n+=++++=-Î .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令2nn n b a =,记n T 为{}n b 的前n 项和,证明:3n ≥时,()124n n T n +<-.【答案】(1)n a n =(2)证明见解析【解析】【分析】(1)利用递推关系,把n 换成1n +,得到两式相减,得到121=2n n a n n a ++++,再累乘后可得到通项;(2)用错位相减法求出n T ,再将证明不等式作差,之后利用导数的单调性证明即可.【小问1详解】因为1231111123n n a a a a a n+++++=-L ,所以1231211111231n n n a a a a a a n n +++++++=-+ ,作差可得12111n n n a a a n ++++=-,变形为()()12111n n n a n a n a +++=+-+,即121=2n n a n n a ++++,即312342231342n n a a a n a a a n +++×=×+,化简为2222n a a n +=+,因为1122211,122a a a a a =+=-Þ=,所以22n a n +=+,因为122122n nn n n a n a na n a n n ++++=Þ=Þ=++,所以数列{}n a 的通项公式为n a n =.【小问2详解】因为22nnn n b a n =⋅=,所以212222n n T n =⋅+⋅+⋅ ,231212222n n T n +=×+×+× ,作差可得()2112122222212n n n n n T n n ++--=+++-⋅=-⋅- ,所以()1122n n T n +=-+,()()()11112412224242n n n n n T n n n n ++++--=-+--=-++,设()2242,3xf x x x =-⨯++≥,则()22ln 24xf x '=-⨯+在给定区间上递减,又()316ln 240f =-⨯+<'故()f x 在[)3,+∞是减函数,()()4max 3243220f x f ==-+⨯+=-<,所以当3n ≥时,()124n n T n +<-.18.已知直线1222:,:22l y x l y x ==-,动点,A B 分别在直线12,l l上,AB =,M 是线段AB 的中点,记点M 的轨迹为曲线Γ.(1)求曲线Γ的方程;(2)已知点()2,1P -,过点P 作直线l 与曲线Γ交于不同的两点,C D ,线段CD 上一点Q 满足PC QC PD QD=,求OQ 的最小值.【答案】(1)2214x y +=(2【解析】【分析】(1)由已知设)(),,,A t B n ,可得()()2228t n t n ++-=,设,()M x y ,利用中点坐标公式计算可得2t n t n y⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,代入化简即可得出结果.(2)设PC QCPD QD λ==,则PC PD λ= ,CQ QD λ= ,设11(,)C x y ,22(,)D x y ,利用向量的坐标计算化简可得12122111x x y y λλλλ-⎧-=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩①.设(),Q x y ,由CQ QD λ= 可得121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩②,结合,C D 在曲线Γ上,可得Q 的轨迹方程220x y -+=,利用点到直线的距离公式计算即可.【小问1详解】根据条件可设)(),,,A t B n ,∵AB =,∴()()2228t n t n ++-=(*),设,()M x y,由题意知)22t n x t n y ⎧-=⎪⎪⎨+⎪=⎪⎩,∴2t n t n y ⎧-=⎪⎨+=⎪⎩,代入(*)式得2214x y +=,故曲线Γ的方程为2214x y +=.【小问2详解】设PC QCPD QD λ==,则PC PD λ= ,CQ QD λ= ,设11(,)C x y ,22(,)D x y ,由PC PD λ=,可知()()11222,12,1x y x y λ+-=+-,∴()()12122211x x y y λλ⎧+=+⎪⎨-=-⎪⎩,∴12122111x x y y λλλλ-⎧-=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩①.∵CQ QD λ= ,设(),Q x y ∴121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩②.①⨯②可得222122222122211x x x y y y λλλλ⎧--=⎪⎪-⎨-⎪=⎪-⎩(**),∵,C D 在曲线Γ上,∴22112222222144x y x y λλλ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩,∴2222222121214x x y y λλλ-+-=-,化简得:()2222221212221141x x y y λλλλ--+=--,(**)式代入可得214x y -+=,即220x y -+=.∴Q 的轨迹方程为:220x y -+=.∴OQ 的最小值为O 到直线220x y -+=的距离.∴min 255OQ ==.19.已知函数()ln 2(2)f x x x b b =+->.(1)证明:()f x 恰有一个零点a ,且()1,a b ∈;(2)我们曾学习过“二分法”求函数零点的近似值,另一种常用的求零点近似值的方法是“牛顿切线法”.任取()11,x a ∈,实施如下步骤:在点()()11,x f x 处作()f x 的切线,交x 轴于点()2,0x :在点()()22,x f x 处作()f x 的切线,交x 轴于点()3,0x ;一直继续下去,可以得到一个数列{}n x ,它的各项是()f x 不同精确度的零点近似值.(i )设()1n n x g x +=,求()n g x 的解析式;(ii )证明:当()11,x a ∈,总有1n n x x a +<<.【答案】(1)证明见解析(2)ln (1)()12n n n n n x x b x g x x -++=+,证明见解析【解析】【分析】(1)根据函数的单调性,结合零点存在性定理证明即可;(2)(i )由导数的几何意义得曲线()f x 在(),()n n x f x 处的切线方程为12ln 1n n nx y x x b x +=+--,进而得ln (1)()12n n n n nx x b x g x x -++=+;(ii )令12()ln 1n n n x h x x x b x +=+--,进而构造函数1()()()ln ln 1n nF x f x h x x x x x =-=--+,结合函数单调性证明1n x a +<,再根据()0n f x '>,()()0n f x f a <=证明1()()n n n n n f x x x x f x +=->'即可得答案.【小问1详解】()ln 2(2)f x x x b b =+->,定义域为(0,)+∞,所以,1()20f x x'=+>在(0,)+∞上恒成立,所以函数()f x 在(0,)+∞上单调递增,因为()1ln1220(2)f b b b =+-=-<>,()ln 2ln 0(2)f b b b b b b b =+-=+>>,所以,存在唯一(1,)a b ∈,使得()0f a =,即:()f x 有唯一零点a ,且(1,)a b ∈;【小问2详解】(i )由(1)知1()2f x x '=+,所以,曲线()f x 在(),()n n x f x 处的切线斜率为12n nk x =+,所以,曲线()f x 在(),()n n x f x 处的切线方程为()()()n n n y f x f x x x '-=-,即12ln 1n n n x y x x b x +=+--,令0y =得ln (1)12n n n nx x b x x x -++=+,所以,切线与x 轴的交点ln (1)(,0)12n n n n x x b x x -+++,即1ln (1)12n n n n n x x b x x x +-++=+,所以,ln (1)()12n n n n nx x b x g x x -++=+;证明:(ii )对任意的(0,)n x ∈+∞,由(i )知,曲线()f x 在(n x ,())n f x 处的切线方程为:12ln 1n n n x y x x b x +=+--,故令12()ln 1n n nx h x y x x b x +==+--,令1()()()ln ln 1n n F x f x h x x x x x =-=--+,所以,11()n n n x x F x x x x x-'=-=,所以,当(0,)n x x ∈时,()0F x '>,()F x 单调递增,当(n x x ∈,)∞+时,()0F x '<,()F x 单调递减,所以,恒有()()0n F x F x ≤=,即()()f x h x ≤恒成立,当且仅当n x x =时等号成立,另一方面,由(i )知,1()()n n n n f x x x f x +'=-,且当n x a ≠时,1n n x x +≠,(若n x a =,则()()0n f x f a ==,故任意11n n x x x a +==== ,显然矛盾),因为1n x +是()h x 的零点,所以()11()()0n n f x h x f a ++<==,因为()f x 为单调递增函数,所以,对任意的n x a ≠时,总有1n x a +<,又因为1x a <,所以,对于任意*N n ∈,均有n x a <,所以,()0n f x '>,()()0n f x f a <=,所以1()()n n n n n f x x x x f x +'=->,综上,当1(1,)x a ∈,总有1n n x x a +<<.【点睛】方法点睛:利用导数证明或判定不等式问题:1.通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性与极值(最值),从而得出不等关系;2.利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题,从而判定不等关系;3.适当放缩构造法:根据已知条件适当放缩或利用常见放缩结论,从而判定不等关系;4.构造“形似”函数,变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.。

高考数学一轮复习 第六章 平面向量与复数 第1节 平面向量的概念及线性运算练习-人教版高三全册数学试

高考数学一轮复习 第六章 平面向量与复数 第1节 平面向量的概念及线性运算练习-人教版高三全册数学试

第1节 平面向量的概念及线性运算[A 级 基础巩固]1.(多选题)已知下列各式:①AB →+BC →+CA →;②AB →+MB →+BO →+OM →;③OA →+OB →+BO →+CO →;④AB →-AC →+BD →-CD →,其中结果为零向量的是()A .①B .②C .③D .④解析:由题知结果为零向量的是①④. 答案:AD2.设a ,b 都是非零向量,下列四个条件中,一定能使a |a |+b|b |=0成立的是()A .a =2bB .a ∥bC .a =-13b D .a ⊥b解析:由a |a |+b |b |=0得a |a |=-b |b |≠0,即a =-b|b |·|a |≠0,则a 与b 共线且方向相反,因此当向量a 与向量b 共线且方向相反时,能使a |a |+b|b |=0成立.观察选项,C 项中a ,b 共线且方向相反. 答案:C3.已知AB →=a +2b ,BC →=-5a +6b ,CD →=7a -2b ,则下列一定共线的三点是() A .A ,B ,C B .A ,B ,D C .B ,C ,D D .A ,C ,D解析:因为AD →=AB →+BC →+CD →=3a +6b =3(a +2b )=3AB →,又AB →,AD →有公共点A ,所以A ,B ,D 三点共线.答案:B4.在△ABC 中,G 为重心,记AB →=a ,AC →=b ,则CG →=() A.13a -23b B.13a +23b C.23a -13b D.23a +13b 解析:因为G 为△ABC 的重心,所以AG →=13(AB →+AC →)=13a +13b ,所以CG →=CA →+AG →=-b +13a +13b =13a -23b .答案:A5.设a 是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是() A .a 与λa 的方向相反B .a 与λ2a 的方向相同 C .|-λa |≥|a | D .|-λa |≥|λ|·a解析:对于A ,当λ>0时,a 与λa 的方向相同,当λ<0时,a 与λa 的方向相反;B 正确;对于C ,|-λa |=|-λ||a |,由于|-λ|的大小不确定,故|-λa |与|a |的大小关系不确定;对于D ,|λ|a 是向量,而|-λa |表示长度,两者不能比较大小.答案:B6.已知点O ,A ,B 不在同一条直线上,点P 为该平面上一点,且2OP →=2OA →+BA →,则() A .点P 在线段AB 上B .点P 在线段AB 的反向延长线上C .点P 在线段AB 的延长线上D .点P 不在直线AB 上解析:因为2OP →=2OA →+BA →,所以2AP →=BA →,所以点P 在线段AB 的反向延长线上. 答案:B7.如图所示,在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,若AB →=mAM →,AC →=nAN →,则m +n 的值为()A .1B .2C .3D .4解析:因为O 为BC 的中点,所以AO →=12(AB →+AC →)=12(mAM →+nAN →)=m 2AM →+n2AN →,因为M ,O ,N 三点共线,所以m 2+n2=1,所以m +n =2.答案:B8.在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若AO →=xAB →+(1-x )AC →,则x 的取值X 围是()A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0 解析:设CO →=yBC →,因为AO →=AC →+CO →=AC →+yBC →=AC →+y (AC →-AB →)=-yAB →+(1+y )AC →. 因为BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),所以y ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13, 因为AO →=xAB →+(1-x )AC →,所以x =-y ,所以x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0. 答案:D9.如图所示,点O 是正六边形ABCDEF 的中心,在分别以正六边形的顶点和中心为始点和终点的向量中,与向量OA →相等的向量有________个.解析:根据正六边形的性质和相等向量的定义,易知与向量OA →相等的向量有CB →,DO →,EF →,共3个.答案:310.(2020·武邑中学质检)在锐角△ABC 中,CM →=3 MB →,AM →=xAB →+yAC →(x ,y ∈R),则xy=________.解析:由题设可得CA →+AM →=3(AB →-AM →), 即4AM →=3AB →+AC →,亦即AM →=34AB →+14AC →,则x =34,y =14.故xy =3.答案:311.设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ=________. 解析:因为λa +b 与a +2b 平行,所以λa +b =t (a +2b ), 即λa +b =ta +2tb ,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=t ,1=2t ,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=12,t =12.答案:1212.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.解析:DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →,因为DE →=λ1AB →+λ2AC →, 所以λ1=-16,λ2=23,因此λ1+λ2=12.答案:12[B 级 能力提升]13.如图所示,矩形ABCD 的对角线相交于点O ,E 为AO 的中点,若DE →=λAB →+μAD →(λ,μ为实数),则λ2+μ2等于()A.58B.14 C .1 D.516解析:DE →=12DA →+12DO →=12DA →+14DB →=12DA →+14(DA →+AB →)=14AB →-34AD →,所以λ=14,μ=-34,故λ2+μ2=58.答案:A14.A ,B ,C 是圆O 上不同的三点,线段CO 与线段AB 交于点D (点O 与点D 不重合),若OC →=λOA →+μOB →(λ,μ∈R),则λ+μ的取值X 围是()A .(0,1)B .(1,+∞)C .(1, 2 ]D .(-1,0) 解析:设OC →=mOD →,则m >1, 因为OC →=λOA →+μOB →, 所以mOD →=λOA →+μOB →, 即OD →=λm OA →+μmOB →,又知A ,B ,D 三点共线, 所以λm +μm=1,即λ+μ=m , 所以λ+μ>1. 答案:B15.如图所示,设O 是△ABC 内部一点,且OA →+OC →=-2OB →,则△ABC 与△AOC 的面积之比为________.解析:取AC 的中点D ,连接OD ,则OA →+OC →=2OD →,所以OB →=-OD →,所以O 是AC 边上的中线BD 的中点, 所以S △ABC =2S △OAC ,所以△ABC 与△AOC 面积之比为2∶1. 答案:2∶1[C 级 素养升华]16.(多选题)(2020·某某四校联考)如图所示,在△ABC 中,点D 在边BC 上,且CD =2DB ,点E 在边AD 上,且AD =3AE ,则()A.CE →=29AB →+89AC →B.CE →=29AB →-89AC →C.CE →=13AD →+AC →D.CE →=13AD →-AC →解析:因为CE →=CA →+AE →,AE →=13AD →,AD →=AB →+BD →,BD →=13BC →,BC →=BA →+AC →,所以CE →=13AD →-AC →,BD →=13(BA →+AC →),所以AD →=AB →+BD →=AB →+13BA →+13AC →, 所以AE →=13(AB →+13BA →+13AC →),所以CE →=CA →+13AB →+19BA →+19AC →=13AB →+19BA →+CA →+19AC →=29AB →-89AC →. 答案:BD素养培育直观想象——共线向量定理的推广(自主阅读)共线定理:已知PA →,PB →为平面内两个不共线的向量,设PC →=xPA →+yPB →,则A ,B ,C 三点共线的充要条件为x +y =1.推广形式:如图所示,直线DE ∥AB ,C 为直线DE 上任一点,设PC →=xPA →+yPB →(x ,y ∈R).当直线DE 不过点P 时,直线PC 与直线AB 的交点记为F ,因为点F 在直线AB 上,所以由三点共线结论可知,若PF →=λPA →+μPB →(λ,μ∈R),则λ+μ=1.由△PAB 与△PED 相似,知必存在一个常数m ∈R ,使得PC →=mPF →,则PC →=mPF →=mλPA →+mμPB →.又PC →=xPA →+yPB →(x ,y ∈R), 所以x +y =mλ+mμ=m . 以上过程可逆.因此得到结论:PC →=xPA →+yPB →, 则x +y =m (定值),反之亦成立.[典例1] 如图,在正六边形ABCDEF 中,P 是△CDE 内(包括边界)的动点,设AP →=αAB →+βAF →(α,β∈R),则α+β的取值X 围是________.解析:当P 在△CDE 内时,直线EC 是最近的平行线,过D 点的平行线是最远的,所以α+β∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤AN AM ,AD AM =[3,4].答案:[3,4][典例2] 如图所示,A ,B ,C 是圆O 上的三点,线段CO 的延长线与BA 的延长线交于圆O 外的一点D ,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的取值X 围是________.解析:由点D 是圆O 外的一点,可设BD →=λBA →(λ>1),则OD →=OB →+BD →=OB →+λBA →=λOA →+(1-λ)OB →.因为C 、O 、D 三点共线,令OD →=-μOC →(μ>1).所以OC →=-λμOA →-1-λμOB →(λ>1,μ>1).因为OC →=mOA →+nOB →,所以m =-λμ,n =-1-λμ,所以m +n =-λμ-1-λμ=-1μ∈(-1,0).答案:(-1,0)。

2020版《微点教程》高考人教A版文科数学一轮复习文档:第四章 第一节 平面向量的概念及其线性运算 含答案

2020版《微点教程》高考人教A版文科数学一轮复习文档:第四章 第一节 平面向量的概念及其线性运算 含答案
答案A
1.(配合例2使用)已知P为△ABC所在平面内一点, + + =0,| |=| |=| |=2,则△ABC的面积等于( )
A. B.2
C.3 D.4
解析由| |=| |得,△PBC是等腰三角形,取BC的中点为D,则PD⊥BC,又 + + =0,所以 =-( + )=-2 ,所以PD= AB=1,且PD∥AB,故AB⊥BC,即△ABC是直角三角形,由| |=2,PD=1可得| |= ,则| |=2 ,所以△ABC的面积为 ×2×2 =2 。故选B。
三角形法则
a-b=a+(-b)
数乘
求实数λ与向量a的积的运算
(1)|λa|=|λ||a|;
(2)当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0
λ(μa)=(λμ)a;
(λ+μ)a=λa+μa;
λ(a+b)=λa+λb
3.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线的充要条件是存在唯一一个实数λ,使得b=λa。
定义
备注
向量
既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量
零向量
长度为零的向量,其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位的向量
非零向量a的单位向量为±
平行向量
方向相同或相反的非零向量
0与任一向量平行或共线
共线向量
方向相同或相反的非零向量,又叫做共线向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量
答案(1)A(2)D
考点三共线定理及应用微点小专题
方向1:共线定理
【例3】已知e1,e2是两个不共线的向量,若a=2e1-e2与b=e1+λe2共线,则λ=( )

高考数学一轮复习考点知识专题讲解2---命题及其关系、充分条件与必要条件

高考数学一轮复习考点知识专题讲解2---命题及其关系、充分条件与必要条件

高考数学一轮复习考点知识专题讲解命题及其关系、充分条件与必要条件考点要求1.理解命题的概念.2.了解“若p,则q”形式的命题及其逆命题、否命题与逆否命题,会分析四种命题的相互关系.3.理解必要条件、充分条件与充要条件的含义.知识梳理1.命题用语言、符号或式子表达的,可以判断真假的陈述句叫做命题,其中判断为真的语句叫做真命题,判断为假的语句叫做假命题.2.四种命题及其相互关系(1)四种命题间的相互关系(2)四种命题的真假关系①两个命题互为逆否命题,它们具有相同的真假性.②两个命题为互逆命题或互否命题,它们的真假性没有关系.3.充分条件、必要条件与充要条件的概念若p⇒q,则p是q的充分条件,q是p的必要条件p是q的充分不必要条件p⇒q且q⇏pp是q的必要不充分条件p⇏q且q⇒pp是q的充要条件p⇔qp是q的既不充分也不必要条件p⇏q且q⇏p常用结论充分、必要条件与对应集合之间的关系设A={x|p(x)},B={x|q(x)}.①若p是q的充分条件,则A⊆B;②若p是q的充分不必要条件,则A B;③若p是q的必要不充分条件,则B A;④若p是q的充要条件,则A=B.思考辨析判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)“x2-2x-3>0”是命题.(×)(2)“x>1”是“x>0”的充分不必要条件.(√)(3)若原命题为真,则这个命题的否命题、逆命题、逆否命题中至少有一个为真.(√)(4)p是q的充分不必要条件等价于q是p的必要不充分条件.(√)教材改编题1.“a>b”是“ac2>bc2”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析当a>b时,若c2=0,则ac2=bc2,所以a>b⇏ac2>bc2,当ac2>bc2时,c2≠0,则a>b,所以ac2>bc2⇒a>b,即“a>b”是“ac2>bc2”的必要不充分条件.2.命题“同位角相等,两直线平行”的逆否命题是____________________________.答案两直线不平行,同位角不相等3.方程x2-ax+a-1=0有一正一负根的充要条件是________.答案a∈(-∞,1)解析依题意得a-1<0,∴a<1.题型一命题及其关系例1(1)(2022·玉林质检)下列四个命题为真命题的个数是()①命题“若x>1,则x2>1”的否命题;②命题“梯形不是平行四边形”的逆否命题;③命题“全等三角形面积相等”的否命题;④命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题.A.1B.2C.3D.4答案B解析 ①命题“若x >1,则x 2>1”的否命题为“若x ≤1,则x 2≤1”,不正确,例如取x =-2.②命题“梯形不是平行四边形”是真命题,因此其逆否命题也是真命题.③命题“全等三角形面积相等”的否命题“不是全等三角形的面积不相等”是假命题. ④命题“若两条直线没有公共点,则这两条直线是异面直线”的逆命题“若两条直线是异面直线,则这两条直线没有公共点”是真命题.综上可得真命题的个数为2.(2)能说明“若f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,则f (x )在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是________________.答案f (x )=sin x ,x ∈[0,2](答案不唯一)解析设f (x )=sin x ,则f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上是增函数,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,2上是减函数.由正弦函数图象的对称性知,当x ∈(0,2]时,f (x )>f (0)=sin0=0,故f (x )=sin x 满足条件f (x )>f (0)对任意的x ∈(0,2]都成立,但f (x )在[0,2]上不一直都是增函数.教师备选(2022·合肥模拟)设x ,y ∈R ,命题“若x 2+y 2>2,则x 2>1或y 2>1”的否命题是()A .若x 2+y 2≤2,则x 2≤1或y 2≤1B .若x 2+y 2>2,则x 2≤1或y 2≤1C .若x 2+y 2≤2,则x 2≤1且y 2≤1D .若x 2+y 2>2,则x 2≤1且y 2≤1答案C解析根据否命题的定义可得命题“若x 2+y 2>2,则x 2>1或y 2>1”的否命题是“若x 2+y 2≤2,则x 2≤1且y 2≤1”.思维升华 判断命题真假的策略(1)判断一个命题为真命题,需要推理证明;判断一个命题是假命题,只需举出反例即可.(2)根据“原命题与逆否命题同真同假,逆命题与否命题同真同假”这一性质,当一个命题直接判断不易进行时,可转化为判断其等价命题的真假.跟踪训练1(1)(2022·安顺模拟)命题“若x ,y 都是奇数,则x +y 是偶数”的逆否命题是()A .若x ,y 都是偶数,则x +y 是奇数B .若x ,y 都不是奇数,则x +y 不是偶数C .若x +y 不是偶数,则x ,y 都不是奇数D .若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是奇数答案D解析命题“若x ,y 都是奇数,则x +y 是偶数”的逆否命题是“若x +y 不是偶数,则x ,y 不都是奇数”.(2)命题p :若m ≤a -2,则m <-1.若p 的逆否命题为真命题,则a 的取值范围是________. 答案(-∞,1)解析依题意,命题p 的逆否命题为真命题,则命题p 为真命题,即“若m ≤a -2,则m <-1”为真命题,则a -2<-1,解得a <1.题型二 充分、必要条件的判定例2(1)已知p :⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <1,q :log 2x <0,则p 是q 的() A .充分不必要条件B .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件答案B 解析由⎝ ⎛⎭⎪⎫12x <1知x >0,所以p 对应的x 的范围为(0,+∞), 由log 2x <0知0<x <1,所以q 对应的x 的范围为(0,1),显然(0,1)(0,+∞),所以p 是q 的必要不充分条件.(2)(2021·全国甲卷)等比数列{a n }的公比为q ,前n 项和为S n .设甲:q >0,乙:{S n }是递增数列,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B解析当a 1<0,q >1时,a n =a 1q n -1<0,此时数列{S n }单调递减,所以甲不是乙的充分条件.当数列{S n }单调递增时,有S n +1-S n =a n +1=a 1q n >0,若a 1>0,则q n >0(n ∈N *),即q >0;若a 1<0,则q n <0(n ∈N *),不存在.所以甲是乙的必要条件.教师备选在△ABC 中,“AB 2+BC 2=AC 2”是“△ABC 为直角三角形”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件D.既不充分也不必要条件答案A解析在△ABC中,若AB2+BC2=AC2,则∠B=90°,即△ABC为直角三角形,若△ABC为直角三角形,推不出∠B=90°,所以AB2+BC2=AC2不一定成立,综上,“AB2+BC2=AC2”是“△ABC为直角三角形”的充分不必要条件.思维升华充分条件、必要条件的两种判定方法(1)定义法:根据p⇒q,q⇒p进行判断,适用于定义、定理判断性问题.(2)集合法:根据p,q对应的集合之间的包含关系进行判断,多适用于条件中涉及参数范围的推断问题.跟踪训练2(1)“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析若a>2,b>2,则a+b>4,ab>4.当a=1,b=5时,满足a+b>4,ab>4,但不满足a>2,b>2,所以a+b>4,ab>4⇏a>2,b>2,故“a>2,b>2”是“a+b>4,ab>4”的充分不必要条件.(2)(2022·成都模拟)若a,b为非零向量,则“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的() A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案C解析因为a⊥b,所以a·b=0,则(a+b)2=a2+2a·b+b2=a2+b2,所以“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的充分条件;反之,由(a+b)2=a2+b2得a·b=0,所以非零向量a,b垂直,“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的必要条件.故“a⊥b”是“(a+b)2=a2+b2”的充要条件.题型三充分、必要条件的应用例3已知集合A={x|x2-8x-20≤0},非空集合B={x|1-m≤x≤1+m}.若x∈A是x∈B 的必要条件,求m的取值范围.解由x2-8x-20≤0,得-2≤x≤10,∴A={x|-2≤x≤10}.由x∈A是x∈B的必要条件,知B⊆A.则⎩⎨⎧ 1-m ≤1+m ,1-m ≥-2,∴0≤m ≤3.1+m ≤10,∴当0≤m ≤3时,x ∈A 是x ∈B 的必要条件,即所求m 的取值范围是[0,3].延伸探究本例中,若把“x ∈A 是x ∈B 的必要条件”改为“x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件”,求m 的取值范围.解∵x ∈A 是x ∈B 的充分不必要条件,∴A B ,则⎩⎨⎧ 1-m ≤-2,1+m >10或⎩⎨⎧ 1-m <-2,1+m ≥10,解得m ≥9, 故m 的取值范围是[9,+∞). 教师备选(2022·泰安检测)已知p :x ≥a ,q :|x +2a |<3,且p 是q 的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是()A .(-∞,-1]B .(-∞,-1)C .[1,+∞) D.(1,+∞)答案A解析因为q :|x +2a |<3,所以q :-2a -3<x <-2a +3,记A ={x |-2a -3<x <-2a +3},p :x ≥a ,记为B ={x |x ≥a }.因为p 是q 的必要不充分条件,所以AB ,所以a ≤-2a -3,解得a ≤-1.思维升华 求参数问题的解题策略 (1)把充分条件、必要条件或充要条件转化为集合之间的关系,然后根据集合之间的关系列出关于参数的不等式(或不等式组)求解.(2)要注意区间端点值的检验.跟踪训练3(1)使2x≥1成立的一个充分不必要条件是() A .1<x <3B .0<x <2C .x <2D .0<x ≤2答案B解析由2x≥1得0<x ≤2, 依题意由选项组成的集合是(0,2]的真子集,故选B.(2)若不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件是1<x <2,则实数a 的取值范围是________. 答案[1,2]解析由(x -a )2<1得a -1<x <a +1,因为1<x <2是不等式(x -a )2<1成立的充分不必要条件,所以满足⎩⎨⎧ a -1≤1,a +1≥2且等号不能同时取到,解得1≤a ≤2.课时精练1.(2022·韩城模拟)设p:2<x<3,q:|x-2|<1,那么p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案A解析解不等式|x-2|<1得-1<x-2<1,解得1<x<3,因为{x|2<x<3}{x|1<x<3},因此p是q的充分不必要条件.2.(2022·马鞍山模拟)“若x,y∈R,x2+y2=0,则x,y全为0”的逆否命题是() A.若x,y∈R,x,y全不为0,则x2+y2≠0B.若x,y∈R,x,y不全为0,则x2+y2=0C.若x,y∈R,x,y不全为0,则x2+y2≠0D.若x,y∈R,x,y全为0,则x2+y2≠0答案C解析根据命题“若p,则q”的逆否命题为“若綈q,则綈p”,可以写出“若x,y∈R,x2+y2=0,则x,y全为0”的逆否命题是“若x,y∈R,x,y 不全为0,则x2+y2≠0”.3.(2021·浙江)已知非零向量a,b,c,则“a·c=b·c”是“a=b”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析由a·c=b·c,得到(a-b)·c=0,所以(a-b)⊥c或a=b,所以“a·c=b·c”是“a=b”的必要不充分条件.4.已知a,b,c,d是实数,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案B解析当a=b=c=d=0时,ad=bc,但a,b,c,d不成等比数列,当a,b,c,d成等比数列时,ad=bc,则“ad=bc”是“a,b,c,d成等比数列”的必要不充分条件.5.(2022·太原模拟)下列四个命题:①“在△ABC中,若AB>AC,则∠C>∠B”的逆命题;②“若ab=0,则a=0”的逆否命题;③“若ac=cb,则a=b”的逆命题;④“若a=b,则a2=b2”的否命题.其中是真命题的为()A.①④B.②③C.①③D.②④答案C解析①“在△ABC中,若AB>AC,则∠C>∠B”的逆命题是“在△ABC中,若∠C>∠B,则AB>AC”,是真命题;②“若ab=0,则a=0”是假命题,所以其逆否命题也是假命题;③“若ac=cb,则a=b”的逆命题是“若a=b,则ac=cb”,是真命题;④“若a=b,则a2=b2”的否命题是“若a≠b,则a2≠b2”,是假命题.6.(2022·青岛模拟)“∀x>0,a≤x+4x+2”的充要条件是()A.a>2B.a≥2 C.a<2D.a≤2答案D解析因为x>0,所以x+4x+2=x+2+4x+2-2≥2(x+2)×4x+2-2=2,当且仅当x+2=4x+2,即x=0时等号成立,因为x>0,所以x+4x+2>2,所以“∀x>0,a≤x+4x+2”的充要条件是a≤2.7.已知命题“若m-1<x<m+1,则1<x<2”的逆命题是真命题,则m的取值范围是() A.(1,2) B.[1,2)C.(1,2] D.[1,2]答案D解析命题的逆命题“若1<x<2,则m-1<x<m+1”成立,则⎩⎨⎧ m +1≥2,m -1≤1,得⎩⎨⎧ m ≥1,m ≤2,得1≤m ≤2,即实数m 的取值范围是[1,2].8.(2022·厦门模拟)已知命题p :x <2m +1,q :x 2-5x +6<0,且p 是q 的必要不充分条件,则实数m 的取值范围为()A .m >12B .m ≥12C .m >1D .m ≥1答案D解析∵命题p :x <2m +1,q :x 2-5x +6<0,即2<x <3,p 是q 的必要不充分条件,∴(2,3)(-∞,2m +1),∴2m +1≥3,解得m ≥1.实数m 的取值范围为m ≥1. 9.(2022·延边模拟)若“方程ax 2-3x +2=0有两个不相等的实数根”是真命题,则a 的取值范围是________.答案a <98且a ≠0 解析由题意知⎩⎨⎧ Δ=(-3)2-8a >0,a ≠0,解得a <98且a ≠0. 10.(2022·衡阳模拟)使得“2x >4x ”成立的一个充分条件是________.答案x<-1(答案不唯一)解析由于4x=22x,故2x>22x等价于x>2x,解得x<0,使得“2x>4x”成立的一个充分条件只需为集合{x|x<0}的子集即可.11.直线y=kx+1与圆x2+y2=a2(a>0)有公共点的充要条件是________.答案a∈[1,+∞)解析直线y=kx+1过定点(0,1),依题意知点(0,1)在圆x2+y2=a2内部(包含边界),∴a2≥1.又a>0,∴a≥1.12.给出下列四个命题:①命题“在△ABC中,sin B>sin C是B>C的充要条件”;②“若数列{a n}是等比数列,则a22=a1a3”的否命题;③已知a,b是非零向量,“若a·b>0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题;④命题“直线l与平面α垂直的充要条件是l与平面α内的两条直线垂直.”其中真命题是________.(填序号)答案①③解析对于①,在△ABC中,由正弦定理得sin B>sin C⇔b>c⇔B>C,①是真命题;②“若数列{a n}是等比数列,则a22=a1a3”的否命题是“若数列{a n}不是等比数列,则a22≠a1a3”,取a n=0,可知②是假命题;③已知a,b是非零向量,“若a·b>0,则a与b的夹角为锐角”的逆命题“若a与b的夹角为锐角,则a ·b >0”为真命题;④直线l 与平面α内的两条直线垂直是直线l 与平面α垂直的必要不充分条件,④是假命题.13.设集合A ={x |-2-a <x <a ,a >0},命题p :1∈A ,命题q :2∈A .若p 和q 中有且只有一个为真命题,则实数a 的取值范围是()A .0<a <1或a ≥2B.0<a <1或a >2C .1<a ≤2D.1≤a ≤2答案C解析若p 和q 中有且只有一个为真命题,则有p 真q 假或p 假q 真,当p 真q 假时,则⎩⎨⎧ -2-a <1<a ≤2,a >0,解得1<a ≤2;当p 假q 真时,则⎩⎨⎧ 1≤-2-a <2<a ,a >0,无解,综上,1<a ≤2.14.若“x 2-4x +3<0”是“x 2-mx +4<0”的充分条件,则实数m 的取值范围为________. 答案m ≥5解析依题意有 x 2-4x +3<0⇒1<x <3,x 2-mx +4<0⇒mx >x 2+4,∵1<x <3,∴m >x +4x,设f (x )=x +4x(1<x <3),则函数f (x )在(1,2)上单调递减,在(2,3)上单调递增, ∴f (1)=5,f (2)=4,f (3)=133, 因此函数f (x )=x +4x(1<x <3)的值域为[4,5), ∵“x 2-4x +3<0”是“x 2-mx +4<0”的充分条件,∴m ≥5.15.若“x >1”是“不等式2x >a -x 成立”的必要不充分条件,则实数a 的取值范围是()A .a >3B .a <3C .a >4D .a <4答案A解析若2x >a -x ,即2x +x >a .设f (x )=2x +x ,则函数f (x )为增函数.由题意知“2x +x >a 成立,即f (x )>a 成立”能得到“x >1”,反之不成立.∵当x >1时,f (x )>3,∴a >3.16.已知r >0,x ,y ∈R ,p :|x |+|y |2≤1,q :x 2+y 2≤r 2,若p 是q 的必要不充分条件,则实数r 的取值范围是________.答案⎝⎛⎦⎥⎤0,255 解析画出|x |+|y |2≤1表示的平面区域(图略),由图可得p 对应的平面区域是一个菱形及其内部,当x >0,y >0时,可得菱形的一边所在的直线的方程为x +y 2=1,即2x +y -2=0.由p 是q 的必要不充分条件,可得圆x 2+y 2=r 2的圆心(0,0)到直线2x +y -2=0的距离d =222+1=255≥r ,又r >0,所以实数r 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,255.。

高一数学下学期(人教A版B卷)-(考试版)(范围:必修第二册第6、7、8章)

高一数学下学期(人教A版B卷)-(考试版)(范围:必修第二册第6、7、8章)

2022-2023学年高一下学期期中考前必刷卷数学(考试时间:120分钟试卷满分:150分)注意事项:1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

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.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。

如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。

写在本试卷上无效。

3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。

写在本试卷上无效。

4.测试范围:必修第二册第6、7、8章。

5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。

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,第1~8题只有一项符合题目要求,第9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

一、单选题1.在ABC 中,20,10,32a b B ===︒,则此三角形的解的情况是()A .有两解B .有一解C .有无数个解D .无解2.设a ,b是两个非零向量,下列四个条件中,使a a bb = 成立的充分条件是()A .a b =r r 且//a br r B .a b =-r r C .//a br r D .4a b= 3.已知正四面体S ABC -的外接球表面积为6π,则正四面体S ABC -的体积为()A B C .23D 4.一个正四棱锥的侧棱长为10,底面边长为台,正四棱台的侧棱长为5,则正四棱台的高为()A .5B .4C .3D .25.设1e ,2e是平面内不共线的两个向量,则以下各组向量中不能作为基底的是()A .122e e + 与212e e +u r u rB .2e 与12e e - C .122e e -与2142e e - D .12e e - 与12e e +6.如图四边形ABCD 为平行四边形,11,22AE AB DF FC == ,若AF AC DE λμ=+,则λμ-的值为A .12B .23C .13D .17.三棱锥-P ABC 的侧棱,,PA PB PC 上分别有E ,F ,G ,且111,,324PE PF PG PA PB PC ===,则三棱锥P EFG -的体积与三棱锥-P ABC 的体积之比是()A .124B .112C .16D .188.已知△ABC 的三边为3,4,5,其外心为O ,则OA AB OB BC OC CA ⋅+⋅+⋅的值为()A .-25B .52-C .0D .67二、多选题9.已知复数12z =,则下列结论正确的有()A .1z z ⋅=B .2z z=C .31z =-D .2020122z i=-+10.ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,则下列说法正确的是()A .若AB >,则sin cos A B>B .若30A = ,4b =,3a =,则ABC 有两解C .若ABC 为锐角三角形,则222a b c +>D .若60A = ,2a =,则ABC11.给出下列四个命题,其中正确的选项有()A .()()a b c a b c⋅⋅=⋅⋅r r r r r r B .若a c c b ⋅=⋅ ,则a b=C .若()()0AB AC AB AC +⋅-= ,则ABC 为等腰三角形D .非零向量a ,b 满足a b a b ==- ,则a 与a b +的夹角是30︒12.引入平面向量之间的一种新运算“⊗”如下:对任意的向量()11,m x y =u r,()22,n x y =r,规定1212m n x x y y ⊗=- ,则对于任意的向量a ,b ,c,下列说法正确的有()A .a b b a⊗=⊗ B .()()a b a b λλ⊗=⊗ C .()()a b c a b c⋅⊗=⊗⋅ D .||||||a b a b ⋅≥⊗ 二、填空题:本题共4小题,共20分。

高等数学下章节自测题(不含答案)

高等数学下章节自测题(不含答案)

( x, y)→(0,1)
x2 + ( y −1)2
∫ 4、 F (x, y) =
xy sin t 0 1+ t 2 dt
,则
∂2F ∂x2
|(0,2) =
5、
u
=
(
x
)
1 z

(1,1,1)
的梯度为
y
二、解下列各题(每题 10 分,共 40 分)
3 / 18
1、设
z
=
x
x
y
,求
∂z ∂x
,
∂z ∂y
Σ
C、 − 3 π B、0 C、 3 π
2
2
D、 2 π
3
4、曲面 Σ 是上半球面:x2 + y2 + z2 = 1,Σ1 是 Σ 在第一卦限部分,则( )
7 / 18
C、 ∫∫ xds = 4∫∫ xds
Σ
Σ1
C、 ∫∫ zds = 4∫∫ zds
Σ
Σ1
B、 ∫∫ yds = 4∫∫ yds
Σ
Σ1
D、 ∫∫ xyzds = 4∫∫ xyzds
Σ
Σ1
5、设
f
有连续导数,I
=
∫∫
Σ
1 y
f
( x )dydz y
+
1 x
f
( x )dzdx + y
zdxdy
其中 Σ
是曲面
y = x2 + z2, y = 8 − x2 − z2 所围立体表面外侧,则 I = ( )
A、 4π B、8π
2、设
x2
+
z2
=
yϕ (

2020秋高中数学人教版2-11.2.1充分条件与必要条件含解析

2020秋高中数学人教版2-11.2.1充分条件与必要条件含解析

2020秋高中数学人教A版选修2-1课时作业:1.2.1充分条件与必要条件含解析第一章1。

2 1.2.1请同学们认真完成练案[4]A级基础巩固一、选择题1.使0〈x<2成立的一个必要条件是(C)A.0<x〈1B.0≤x<1C.0<x≤2D.x≥22.已知p:x2-x〈0,那么命题p的一个充分条件是(D)A.1〈x〈3B.-1<x<1C.错误!〈x〈5D.错误!<x〈错误![解析]x2-x〈0,∴0〈x<1,∵13<x<错误!⇒0〈x<1,∴p的一个充分条件为错误!<x〈错误!。

3.已知命题“若p,则q”,假设其逆命题为真,则p是q的(B) A.充分条件B.必要条件C.既不是充分条件也不是必要条件D.无法判断[解析]若p则q的逆命题为“若q,则p”即q⇒p,∴p是q 的必要条件.4.下列各小题中,p是q的充分条件的是(C)①p:m<-2,q:y=x2+mx+m+3有两个不同的零点;②p:错误!=1,q:y=f(x)是偶函数;③p:cosα=cosβ,q:tanα=tanβ.A.①B.③C.①②D.②③[解析]①中,p⇒q,②中p⇒q,③中p错误!q。

5.已知α、β是两个不同的平面,则“平面α∥平面β"成立的一个充分条件是(C)A.存在一条直线l,l⊂α,l∥βB.存在一个平面γ,γ⊥α,γ⊥βC.存在一条直线l,l⊥α,l⊥βD.存在一个平面γ,γ∥α,γ⊥β6.设甲、乙、丙是三个命题,如果甲是乙的必要条件,丙是乙的充分条件但不是乙的必要条件,那么(A)A.丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件B.丙是甲的必要条件,但不是甲的充分条件C.丙既不是甲的充分条件,也不是甲的必要条件D.无法判断[解析]∵乙⇒甲,丙⇒乙,乙错误!丙,∴丙⇒甲,甲错误!丙,∴丙是甲的充分条件,但不是甲的必要条件.二、填空题7.“b2=ac”是“a,b,c成等比数列"的__必要__条件.(填“充分"或“必要”)[解析]a,b,c成等比数列⇒b2=ac.8.设p:实数x满足x2-4ax+3a2〈0(其中a〉0),q:2〈x≤3。

2024-2025学年浙江省金华市高三上学期10月联考数学检测试卷(含解析)

2024-2025学年浙江省金华市高三上学期10月联考数学检测试卷(含解析)

2024-2025学年浙江省金华市高三上学期10月联考数学检测试卷考生注意:1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色.墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.一、选择题:本大题共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. 已知集合,集合,则(){}2450A x x x =--<∣{}2,0,2,4,10B =-A B = A .B.{}2,0,2,4-{}2,10-C.D.{}0,2,4{}2,42. 已知,则()1i z =--()1i z -=A .B. 1D. 22-3. 已知非零向量,,则“”是“向量”的()a b a b a b +=- a b ⊥ A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件4. 若过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )()224xy +=αcos α=A. B. D. 35455. 二项式的展开式中的常数项为( )622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭A. 480B. 240C. 120D. 156. 已知底面半径为2的圆锥,其轴截面是正三角形,它的一个内接圆柱的底面半径为SO 1,则此圆柱侧面积与圆锥侧面积的比值为()SO A. 1D. 127. 函数在区间上的所有零点之和为( )()5πsin cos cos 24x f x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭()π,2π-A .B. C. D. 4π2π3π8. 已知函数的定义域为,当或或是无理数时,;当()f x []0,10x =1x =x ()0f x =(,,是互质的正整数)时,.那么当,,,都n x m =n m <m n ()1f x m =a b a b +ab 属于时,下列选项恒成立的是()[]0,1A. B. ()()()f a b f a f b +≤+()()()f a b f a f b +≥⋅C.D.()()()f ab f a f b ≥+()()()f ab f a f b ≥⋅二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 随机变量,分别服从正态分布和二项分布,且,,则(X Y ()2,1X N ()4,0.5Y B ~)A. B. ()()04P X P X ≤=≥()()04P Y P Y ≤=≥C.D.()()E X E Y =()()22P X P Y ≤=≤10. 在正四棱柱中,,点是棱上的动点(不含端点),1111ABCD A B C D -12AB AA =M 1DD 则()A. 过点有且仅有一条直线与直线,都垂直M AC 11B DB. 过点有且仅有一条直线与直线,都相交M AC 11B DC. 有且仅有一个点满足和的面积相等M MAC △11MB D D. 有且仅有一个点满足平面平面M MAC ⊥11MB D 11. 已知是曲线上的一点,则下列选项中正确的是( )()00,P x y 33:C x y y x +=-A. 曲线的图象关于原点对称C B. 对任意,直线与曲线有唯一交点0x ∈R 0x x =C PC. 对任意,恒有[]01,1y ∈-012x <D. 曲线在的部分与轴围成图形的面积小于C 11y -≤≤y π4三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上一点满足,则22143x y +=1F 2F P 212PF F F ⊥线段__________.2PF =13. 已知曲线在处的切线恰好与曲线相切,则实数的值为e xy =1x =l ln y a x =+a ______.14. 数学老师在黑板上写上一个实数,然后老师抛掷一枚质地均匀的硬币,如果正面向上,0x 就将黑板上的数乘以再加上3得到,并将擦掉后将写在黑板上;如果反面向上,0x 2-1x 0x 1x 就将黑板上的数除以再减去3得到,也将擦掉后将写在黑板上.然后老师再抛0x 2-1x 0x 1x 掷一次硬币重复刚才的操作得到黑板上的数为.现已知的概率为0.5,则实数的2x 20x x >0x 取值范围是__________.四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15. 在中,角的对边分别为,,,已知,ABC V ,,A B C a b c 222c a b ab =++.()sin cos C B A-=(1)求角和角.C B (2)若边的面积.BC ABC V 16. 已知双曲线与过点,的直线有且只2222:1(0,0)x y C a b ab -=>>A⎫⎪⎭(0,B有一个公共点,且双曲线的离心率.T C e =(1)求直线和双曲线的方程;AB C (2)设,为双曲线的左、右焦点,为线段的中点,求证:1F 2F C M 2AF .21MTF TF A ∠=∠17. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,,侧面是正三P ABCD -ABCD 60BAD ∠=PAD 角形,是棱的中点.M PC(1)证明:;AD DM ⊥(2)若二面角为,求直线与平面所成角的正弦值.P AD B --60oDM PAB 18. 已知函数.()()e xf x x a =-(1)若,求函数的单调区间和最值;2a =()f x (2)若,且一次函数的图象和曲线相切于处,求函数0a ≤()y g x =()y f x =1x =-的解析式并证明:恒成立.()g x ()()g x f x ≤(3)若,且函数在上有两个极值点,求实数的1a =()()()2h x f x t x x =--1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭t 取值范围.19. 已知整数,数列是递增的整数数列,即4n …{}n a 且.数列满足,.若对于12,,,n a a a ∈Z12n a a a <<<{}n b 11b a =n n b a =,恒有等于同一个常数,则称数列为的“左型间隔数{}2,3,,1i n ∈- 1i i b a --k {}n b {}n a k 列”;若对于,恒有等于同一个常数,则称数列为的{}2,3,,1i n ∈- 1i i a b +-k {}n b {}n a “右型间隔数列”;若对于,恒有或者,则称数k {}2,3,,1i n ∈- 1i i a b k +-=1i i b a k --=列为的“左右型间隔数列”.{}n b {}n a k (1)写出数列的所有递增的“左右1型间隔数列”;{}:1,3,5,7,9n a (2)已知数列满足,数列是的“左型间隔数列”,数列{}n a ()81n a n n =-{}n b {}n a k 是的“右型间隔数列”,若,且有,求{}n c {}n a k 10n =1212n n b b b c c c +++=+++ 的值;k(3)数列是递增的整数数列,且,.若存在的一个递增的“右4型{}n a 10a =27a ={}n a 间隔数列”,使得对于任意的,都有,求的关于{}n b {},2,3,,1i j n ∈- i j i j a b b a +≠+n a 的最小值(即关于的最小值函数).n n ()f n 2024-2025学年浙江省金华市高三上学期10月联考数学检测试卷考生注意:1.本试卷满分150分,考试时间120分钟.2.考生作答时,请将答案答在答题卡上.选择题每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色.墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效.一、选择题:本大题共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. 已知集合,集合,则(){}2450A x x x =--<∣{}2,0,2,4,10B =-A B = A. B. {}2,0,2,4-{}2,10-C.D.{}0,2,4{}2,4【正确答案】C【分析】先求出集合A ,后根据交集概念计算即可.【详解】因为,{15}A x x =-<<∣{}2,0,2,4,10B =-所以.{}0,2,4A B ⋂=故选:C .2. 已知,则()1i z =--()1i z -=A. B. 1D. 22-【正确答案】A【分析】根据复数的乘法运算即可求解.【详解】因为.()()()21i 1i 1i (i)12z -=---=--=-故选:A .3. 已知非零向量,,则“”是“向量”的()a b a b a b +=- a b ⊥ A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件【正确答案】C【分析】根据充分条件、必要条件的定义及数量积的运算律判断即可.【详解】因为,为非零向量,ab 若,则,则,a b a b+=-()()22a ba b+=- 222222aa b b a a b b +⋅+=-⋅+ 所以,所以,故充分性成立;40a b ⋅= a b ⊥若,则,所以,a b ⊥ 0a b ⋅= 222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+ 所以,则,故必要性成立;()()22a ba b+=- a b a b+=- 所以“”是“向量”的充要条件.a b a b+=-a b ⊥故选:C .4. 若过点与圆相切的两条直线的夹角为,则( )()224xy+=αcos α=A. B.D. 3545【正确答案】A【分析】由题意求出点到圆心的距离为,进而可得,结合二倍角的余()d sin=2rd α弦公式计算即可求解.【详解】点到圆心的距离为,圆的半径为,()()0,0d =2r =所以,于是.sin 2r d α===223cos 12sin 1225αα=-=-=故选:A .5. 二项式的展开式中的常数项为( )622x x ⎛⎫+ ⎪⎝⎭A. 480 B. 240C. 120D. 15【正确答案】B【分析】运用通项公式计算即可.【详解】因为得到常数项,则.()621231662C C 2,rrrr r rr T xxx --+⎛⎫== ⎪⎝⎭4r =.246C 21516240=⨯=故选:B.6. 已知底面半径为2的圆锥,其轴截面是正三角形,它的一个内接圆柱的底面半径为SO 1,则此圆柱侧面积与圆锥侧面积的比值为()SO A. 1D.12【正确答案】C.【详解】作出轴截面,如图所示,由题意可得:,可知分别为的中点,4,2AB DE ==,D E ,SA SB 则分别为的中点,则,,M N ,OAOB 12DM SO ==可得;2πS ==圆柱侧面积π248πS =⨯⨯=圆锥侧面积故选:C .7. 函数在区间上的所有零点之和为( )()5πsin cos cos 24x f x x x ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭()π,2π-A. B. C. D. 4π2π3π【正确答案】B【分析】根据函数零点个数与其对应方程的根、函数图象的交点个数之间的关系,作出函数和的图象,利用数形结合的思想即可求解.5πcos 24x y ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭tan y x =【详解】由得,即,()0f x =sin 5πcos cos 24x x x⎛⎫=+ ⎪⎝⎭5πtan cos 24x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭函数的零点即方程的根,()f x 5πtan cos 24x x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭作出函数和的图象,如图,5πcos 24x y ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭tan y x =由图可知两个图均关于中心对称且在上有两个交点,π,02⎛⎫ ⎪⎝⎭π,2π2⎛⎫⎪⎝⎭故函数在区间上有4个零点,所以4个零点的和为.()f x ()π,2π-2π故选:B .8. 已知函数的定义域为,当或或是无理数时,;当()f x []0,10x =1x =x ()0f x =(,,是互质的正整数)时,.那么当,,,都n x m =n m <m n ()1f x m =a b a b +ab 属于时,下列选项恒成立的是()[]0,1A. B. ()()()f a b f a f b +≤+()()()f a b f a f b +≥⋅C.D.()()()f ab f a f b ≥+()()()f ab f a f b ≥⋅【正确答案】D【分析】使用特值法可排除A,B,C,据,的取值可分类讨论证明D 正确.a b 【详解】当时,,,12a b ==()()=1=0f a b f +()11==44f ab f⎛⎫ ⎪⎝⎭,()()11==()22f a f b f =所以,,故排除B 、C ;()()()f a b f a f b +<⋅()()()f ab f a f b <⋅当,时,,,,18a =38b =()11==22f a b f ⎛⎫+ ⎪⎝⎭()11==88f a f ⎛⎫ ⎪⎝⎭()31==88f b f ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以,故排除A .()()()f a b f a f b +>+下面证明D 的正确性:当,之一为无理数或者0或者1时,不等式右边为0,显然成立.a b 当,都是真分数时,不妨设,,a b n a m =q b p =则不等式右边为,显然有左边大于或等于.1mp 1mp 所以不等式成立.故选:D .二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.9. 随机变量,分别服从正态分布和二项分布,且,,则(X Y ()2,1X N ()4,0.5Y B ~)A .B. ()()04P X P X ≤=≥()()04P Y P Y ≤=≥C.D.()()E X E Y =()()22P X P Y ≤=≤【正确答案】ABC【分析】根据正态分布的性质和二项分布的性质计算即可.【详解】对A ,因为,根据对称性,知道,故A 正确;()2E X =对B ,因为,故B 正确;()()()()440411100C (()441622P Y P Y P Y P Y ≤=======≥对C ,因为,故C 正确;()()2,40.52E X E Y ==⨯=对D ,因为,,()122P X ≤=()004113222444111111112C (()C ()()C (()22222216P Y ≤=++=故D 错误.故选:ABC .10. 在正四棱柱中,,点是棱上的动点(不含端点),1111ABCD A B C D -12AB AA =M 1DD 则()A. 过点有且仅有一条直线与直线,都垂直M AC 11B DB. 过点有且仅有一条直线与直线,都相交M AC 11B DC. 有且仅有一个点满足和的面积相等M MAC △11MB D D. 有且仅有一个点满足平面平面M MAC ⊥11MB D 【正确答案】AB【分析】由空间线线、线面、面面的位置关系逐项判断即可.【详解】由图可知直线和直线异面,AC 11B D 则过空间中一点都是有且仅有一条直线与它们垂直,故A 正确;又易知与,都相交,且点在上,1DD AC 11B D M 1DD 所以过点有且仅有一条直线与直线,都相交,故B 正确;M AC 11B D 连接交于,易知,所以,BD AC O MA MC =MO AC ⊥可知到的距离大于,且,M AC DO 1AB A DO ==又到的距离小于,结合所以三角形面积不可能相等,故C 错误;M 11B D 1AA 11AC B D =由正四棱柱易得:平面,又平面,AC ⊥11MB D AC ⊂MAC 所以对任意恒有平面平面,故D 错误.M MAC ⊥11MB D 故选:AB.11. 已知是曲线上的一点,则下列选项中正确的是( )()00,P x y 33:C x y y x +=-A. 曲线的图象关于原点对称C B. 对任意,直线与曲线有唯一交点0x ∈R 0x x =C PC. 对任意,恒有[]01,1y ∈-012x <D. 曲线在的部分与轴围成图形的面积小于C 11y -≤≤y π4【正确答案】ACD【分析】将,替换为,计算即可判断A ;取,可判断有三个交点即可判断x y x -y -0x =B ;利用函数的单调性来得出的取值范围,再结合的单调性3y x x =-300y y -()3f x x x =+进行求解即可判断C ;利用图象的对称性和半圆的面积进行比较即可判断D .【详解】A .对于,将,替换为,,所得等式与原来等价,故A 33x y y x +=-x y x -y -正确;B .取,可以求得,,均可,故B 错误;0x =0y =1y =1y =-C .由,,函数,故,330000x x y y +=-[]01,1y ∈-3y x x =-213y x '=-令,解得:,在,时,,函数单调2130y x '=-=1x =1,x ⎡∈-⎢⎣⎤⎥⎦0'<y 递减,在时,,函数单调递增,所以,x ⎛∈ ⎝0'>y 300y y ⎡-∈⎢⎣又因为是增函数,,所以有,故C 正确;()3f x x x =+1528f ⎛⎫=> ⎪⎝⎭012x <D .当时,,又,[]00,1y ∈3300000x x y y +=-≥320002x x x +≥,所以.32000022y y y y -≤-22000x y y ≤-曲线与轴围成半圆,又曲线的图象关于原点对称,22x y y =-y C 则曲线与轴围成图形的面积小于,故D 正确.C y π4故选:ACD .三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.12. 已知椭圆的左、右焦点分别为,,椭圆上一点满足,则22143x y +=1F 2F P 212PF F F ⊥线段__________.2PF =【正确答案】##32 1.5【分析】由已知可得点的横坐标为,代入椭圆方程即可求得点坐标,得出结果.P 1x =P 【详解】因为椭圆,则,所以,,22143xy +=2,1a b c ===()11,0F -()21,0F 因为,212PF F F ⊥所以点的横坐标为,代入求得纵坐标为,即.P 1x =32±232PF =故3213. 已知曲线在处的切线恰好与曲线相切,则实数的值为e xy =1x =l ln y a x =+a ______.【正确答案】2【分析】根据是曲线在处的切线求出的方程,再求出与曲线相l e xy =1x =l l ln y a x =+切的切点即可求解.【详解】由得,又切点为,故,切线为,e x y =e xy '=(1,e)e =k l e y x =设与曲线的切点为,,所以,解得切点为,l ln y a x =+()00,e x x 1y x '=01e x =1,1e ⎛⎫ ⎪⎝⎭所以,解得.1ln 11e a a +=-=2a =故2.14. 数学老师在黑板上写上一个实数,然后老师抛掷一枚质地均匀的硬币,如果正面向上,0x就将黑板上的数乘以再加上3得到,并将擦掉后将写在黑板上;如果反面向上,0x 2-1x 0x 1x 就将黑板上的数除以再减去3得到,也将擦掉后将写在黑板上.然后老师再抛0x 2-1x 0x 1x 掷一次硬币重复刚才的操作得到黑板上的数为.现已知的概率为0.5,则实数的2x 20x x >0x 取值范围是__________.【正确答案】()(),21,-∞-+∞ 【分析】构造函数,,由两次复合列出不等式求解即可.()23f x x =-+()32xg x =--【详解】由题意构造,,()23f x x =-+()32x g x =--则有,,,.()()43f f x x =-()()9f g x x =+()()92g f x x =-()()342x g g x =-因为,恒成立,()()f g x x>()()g f x x<又的概率为0.5,20x x >所以必有或者解得.43,3,42x x x x ->⎧⎪⎨-≤⎪⎩43,3,42x x x x -≤⎧⎪⎨->⎪⎩()(),21,x ∈-∞-⋃+∞故()(),21,-∞-+∞ 四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.15. 在中,角的对边分别为,,,已知,ABC V ,,A B C a b c 222c a b ab =++.()sin cos C B A-=(1)求角和角.C B (2)若边的面积.BC ABC V 【正确答案】(1),2π3C =π4B =(2【分析】(1)根据余弦定理求出,再将化简为2π3C =()sin cos C B A -=,从而求出即可;2ππsin sin 36B B ⎛⎫⎛⎫-=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭π4B =(2)根据边求出,,利用求解即可.BC 2b =c =1sin 2S bc A =【小问1详解】由余弦定理知,故.2221cos 22a b c C ab +-==-2π3C =因为,所以,()sin cos C B A -=2πππsin cos sin 336B B B ⎛⎫⎛⎫⎛⎫-=-=+ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭又,所以,故.π03B <<2ππ36B B -=+π4B =【小问2详解】因为边上的高,解得,,BC sin sin h b C c B ===2b=c =又,()sin sin sin cos sin cos A B C BC C B =+=+=所以的面积.ABC V 1sin 2S bc A ==16. 已知双曲线与过点,的直线有且只2222:1(0,0)x y C a b a b -=>>A ⎫⎪⎭(0,B 有一个公共点,且双曲线的离心率.T C e =(1)求直线和双曲线的方程;AB C (2)设,为双曲线的左、右焦点,为线段的中点,求证:1F 2F C M 2AF .21MTF TF A ∠=∠【正确答案】(1),;:AB y =-2215y x -=(2)证明见解析【分析】(1)由离心率求出关系,并化简双曲线方程,再求出直线方程代入双曲线方程,a b 中,利用求解即可;Δ0=(2)求出点坐标,可进一步证明,进而证明.T 122F F T TF M ∽△△21MTF TF A ∠=∠【小问1详解】因为双曲线的离心率,e =所以,解得,2226a b a +=b =设双曲线方程.222215x y a a -=直线过点,,AB A ⎫⎪⎪⎭(0,B 所以直线,即,AB 1=:AB y =代入双曲线方程,得,22255x y a -=22220x a -+--=由题意,,解得()2Δ24820a =-+=21a =所以双曲线的方程:.C 2215y x -=【小问2详解】因为,于是即,21a =22220xa -+--=2230x -+=所以,代入x=y=y =则,又,所以,T 2F 224TF =因为为线段的中点,所以,M 2AF M ⎫⎪⎪⎭所以.222124F M F F F T ⋅===又,所以,故.122F F T TF M ∠=∠122F F T TF M ∽△△21MTF TF A∠=∠17. 如图,在四棱锥中,底面是菱形,,侧面是正三P ABCD -ABCD 60BAD ∠=PAD 角形,是棱的中点.M PC (1)证明:;AD DM ⊥(2)若二面角为,求直线与平面所成角的正弦值.P AD B --60oDM PAB 【正确答案】(1)证明见解析(2【分析】(1)取与中点,.连接,,,,证明四边形AD PB O N PO OB ON MN 是平行四边形.得到线面垂直,再用性质即可.ODMN (2)建立空间直角坐标系,求出平面的一个法向量为,再用向量夹角计算公式计算PAB n即可.【小问1详解】证明:分别取与中点,.连接,,,,AD PB O N PO OB ON MN 则运用中位线性质知且,则11//,22NM BC NM BC =11//,22OD BC OD BC =,//,OD MN OD MN =则四边形是平行四边形.ODMN 侧面是正三角形,易知,.PAD AD OP ⊥底面是菱形,,则底面是正三角形,则.ABCD 60BAD ∠=BAD AD OB ⊥平面, 平面,,,OP OB O OP OB =⊂ POB AD ∴⊥POB 平面,.ON ⊂ POB AD ON ∴⊥由于四边形是平行四边形.,.ODMN DM ON ∥AD DM ∴⊥【小问2详解】由(1)知为二面角的平面角,即,前面知道,POB ∠P AD B --60POB ∠=AD OB ⊥则过O 做AD 的垂线Oz ,以为坐标原点,为坐标轴,建立空间直角坐标系O ,,OA OB Oz 如图,O xyz -设,则,,,,,2AB =A (1,0,0)()1,0,0D-()C-()B 32P ⎛⎫⎪ ⎪⎝⎭,,,,34M ⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭34DM ⎛⎫∴= ⎪ ⎪⎝⎭()AB =-32PB ⎛⎫=- ⎪ ⎪⎝⎭ 设平面的一个法向量为,PAB n =(x,y,z )则,进而求得一个法向量为.030x z ⎧-+=⎪-=()n = 设直线与平面所成角为,DM PAB α则.sin DM n DM n α⋅=== 18. 已知函数.()()e xf x x a =-(1)若,求函数的单调区间和最值;2a =()f x (2)若,且一次函数的图象和曲线相切于处,求函数0a ≤()y g x =()y f x =1x =-的解析式并证明:恒成立.()g x ()()g x f x ≤(3)若,且函数在上有两个极值点,求实数的1a =()()()2h x f x t x x =--1,22x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭t 取值范围.【正确答案】(1)单调递减区间为,单调递增区间为,最小值为,(),1-∞()1,+∞()1e f =-无最大值.(2),证明见解析()12e e a ag x x +=--(3).22e e,3⎛⎫⎪⎝⎭【分析】(1)利用导数与单调性的关系求解单调区间,再结合单调性求解最值即可;(2)根据导数的几何意义求出;令12()e e a ag x x +=--,利用导数求出最小值为即()()()()12e e e x a a u x f x g x x a x +=-=-++()u x ()10u -=可;(3)因为函数在上有两个极值点,所以()()()21e xh x x t x x =---1,22⎛⎫⎪⎝⎭在上有两个变号零点,分离参数得,求解直线()()e 21x h x x t x -'=-1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭121e x x t x -=与函数在上的图象有两个交点即可.1y t =()21e x x H x x -=1,22⎛⎫⎪⎝⎭【小问1详解】因为,所以,定义域为,求导得,2a =()()2e x f x x =-R ()()1e xf x x -'=故当时,;当时,,(),1x ∞∈-f '(x )<0x ∈(1,+∞)f '(x )>0所以函数的单调递减区间为,单调递增区间为,()f x (),1∞-(1,+∞)所以最小值为,无最大值.()1ef =-【小问2详解】,所以,又,()()1exf x x a =-+'()1e a f '-=-()11e af +-=-所以,即;()()11e e a ag x x +=-+-12()e e a a g x x +=--令,()()()()12e e e x a a u x f x g x x a x +=-=-++则,,这里表示的导函数.()()1e e x au x x a =-++'()()2e xu x x a =-+''()u x ''()u x '令,则,()0u x ''=2=-x a 当变化时,与的变化情况如下表:x ()u x ''()u x 'x(),2a ∞--2a -()2,a ∞-+()u x ''-+()u x '单调递减2e ea a --+单调递增所以当时,函数有极小值,极小值为,也是最小值,2=-x a ()u x '2e e a a--+因为当时,无限趋向于,所以当时,,x →-∞()u x '0e a ≤2x a <-()0u x '<又,此时,在上单调递减,在上单调递增,()10u '-=()u x (),1∞--()1,∞-+所以,即不等式恒成立.()()10u x u ≥-=g (x )≤f (x )【小问3详解】因为函数在上有两个极值点,()()()21e xh x x t x x =---1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭所以在上有两个变号零点,()h x '1,22⎛⎫⎪⎝⎭因为,令,即,()()e 21x h x x t x -'=-()0h x '=()e 210x x t x --=因为不是的根,所以,0x =()e 210xx t x --=121e x x t x -=令,则,()2112e 2x x H x x x -⎛⎫=<< ⎪⎝⎭()()()()()()222e 121e 121e e x xxxx x x x x H x x x -+--+==-'当时,;当时,,112x <<()0H x '>12x <<()0H x '<所以函数在上单调递增,在上单调递减,()H x (12,1)()1,2又,,,作出函数在上的图象,102H ⎛⎫= ⎪⎝⎭()11e H =()2322e H =()H x 1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭当,即时,直线与函数在上的图象有两个交点,23112e e t <<22e e 3t <<1y t =()H x 1,22⎛⎫ ⎪⎝⎭设两个交点的横坐标分别为,且,12,x x 12x x <由图可知,当或时,,此时,112x x <<22x x <<121e x x t x ->()121e 0e x x x h x tx t x -⎛⎫- ⎝'=>⎪⎭当时,,此时,12x x x <<121e x x t x -<()121e 0e x x x h x tx t x -⎛⎫- ⎝'=<⎪⎭所以函数在上单调递增,在上单调递减,在上单调递增,ℎ(x )11,2x ⎛⎫ ⎪⎝⎭()12,x x ()2,2x 此时,函数有两个极值点,合乎题意.()f x 因此,实数的取值范围为.t 22e e,3⎛⎫⎪⎝⎭19. 已知整数,数列是递增的整数数列,即4n …{}n a 且.数列满足,.若对于12,,,n a a a ∈Z12n a a a <<<{}n b 11b a =n n b a =,恒有等于同一个常数,则称数列为的“左型间隔数{}2,3,,1i n ∈- 1i i b a --k {}n b {}n a k 列”;若对于,恒有等于同一个常数,则称数列为的{}2,3,,1i n ∈- 1i i a b +-k {}n b {}n a “右型间隔数列”;若对于,恒有或者,则称数k {}2,3,,1i n ∈- 1i i a b k +-=1i i b a k --=列为的“左右型间隔数列”.{}n b {}n a k (1)写出数列的所有递增的“左右1型间隔数列”;{}:1,3,5,7,9n a (2)已知数列满足,数列是的“左型间隔数列”,数列{}n a ()81n a n n =-{}n b {}n a k 是的“右型间隔数列”,若,且有,求{}n c {}n a k 10n =1212n n b b b c c c +++=+++ 的值;k (3)数列是递增的整数数列,且,.若存在的一个递增的“右4型{}n a 10a =27a ={}n a 间隔数列”,使得对于任意的,都有,求的关于{}n b {},2,3,,1i j n ∈- i j i j a b b a +≠+n a 的最小值(即关于的最小值函数).n n ()f n 【正确答案】(1)1,2,4,6,9或1,2,4,8,9或1,2,6,8,9或1,4,6,8,9. (2)80k =(3)()()382n n f n -=+【分析】(1)由“左右型间隔数列”的定义,求数列的所有递增的“左右1型k {}:1,3,5,7,9n a 间隔数列”;(2)根据“左型间隔数列”和“右型间隔数列”的定义,由k k,则有,代入通项计算即可;1212n n b b b c c c +++=+++ 1291016a a k a a ++=+(3)由“右4型间隔数列”的定义,有,可知,则144i i i b a a +=->-{}3i i b a n n -∈≥-∣有()()()232431n n n a a a a a a a a -=+-+-++- ,化简即可.()()()()413216n n ≥-+-+-+-++- 【小问1详解】数列的“左右1型间隔数列”为1,2,4,6,9或1,2,4,8,9或{}:1,3,5,7,9n a 1,2,6,8,9或1,4,6,8,9.【小问2详解】由,可得,12101210b b b c c c +++=+++ 239239b b b c c c +++=+++ 即,即,128341088a a a k a a a k ++++=+++- 1291016a a k a a ++=+即,所以.16168988109k +=⨯⨯+⨯⨯80k =【小问3详解】当时,由,可知.{}2,3,,1i n ∈- 144i i i b a a +=->-{}3i i b a n n -∈≥-∣又因为对任意,都有,{},2,3,,1i j n ∈- i j i ja b b a +≠+即当时,两两不相等.{}2,3,,1i n ∈- i i b a -因为()()()232431n n n a a a a a a a a -=+-+-++- ()()()2233117444n n b a b a b a --=++-++-+++- ()()()()223311742n n n b a b a b a --=+-+-+-++- ()()()()413216n n ≥-+-+-+-++- .()382n n -=+所以的最小值函数.n a ()()382n n f n -=+另外,当数列的通项{a n }()0,1,38,2,2i i a i i i n =⎧⎪=⎨-+≤≤⎪⎩间隔数列的通项时也符合题意.{b n }(),1,13,21,2i i a i i n b i i i n ==⎧⎪=⎨-+≤≤-⎪⎩或方法点睛:在实际解决“新定义”问题时,关键是正确提取新定义中的新概念、新公式、新性质、新模式等信息,确定新定义的名称或符号、概念、法则等,并进行信息再加工,寻求相近知识点,明确它们的共同点和不同点,探求解决方法,在此基础上进行知识转换,有效输出,合理归纳,结合相关的数学技巧与方法来分析与解决!。

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1.设a ,b 是非零向量,若函数f(x)=(x a +b )·(a -x b )的图像是一条直线,则必有( ) A .a ⊥b B .a ∥b C .|a |=|b | D .|a |≠|b |答案 A解析 f(x)=(x a +b )·(a -x b )的图像是一条直线,即f(x)的表达式是关于x 的一次函数或常函数.而(x a +b )·(a -x b )=-x 2a ·b +(a 2-b 2)x +a ·b ,故a ·b =0,即a ⊥b ,故应选A. 2.在平行四边形ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,则当(a +b )2=(a -b )2时,该平行四边形为( ) A .菱形 B .矩形C .正方形D .以上都不正确 答案 B解析 在平行四边形中,a +b =AB →+AD →=AC →,a -b =AB →-AD →=DB →,∵|a +b |=|a -b |,∴|AC →|=|DB →|,对角线相等的平行四边形为矩形,故选B.3.已知向量a =(1,sin θ),b =(1,cos θ),则|a -b |的最大值为( ) A .1 B. 2 C. 3 D .2 答案 B解析 ∵a =(1,sin θ),b =(1,cos θ),∴a -b =(0,sin θ-cos θ). ∴|a -b |=02+(sin θ-cos θ)2=1-sin2θ. ∴|a -b |最大值为 2.故选B.4.已知A ,B 是圆心为C 半径为5的圆上两点,且|AB →|=5,则AC →·CB →等于( ) A .-52B.52 C .0 D.532答案 A解析 由于弦长|AB|=5与半径相同,则∠ACB =60°⇒AC →·CB →=-CA →·CB →=-|CA →|·|CB →|·cos ∠ACB =-5·5·cos60°=-52.5.(2017·保定模拟)若O 是△ABC 所在平面内一点,且满足|OB →-OC →|=|OB →+OC →-2OA →|,则△ABC 的形状是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等边三角形答案 B解析 OB →+OC →-2OA →=OB →-OA →+OC →-OA →=AB →+AC →,OB →-OC →=CB →=AB →-AC →,∴|AB →+AC →|=|AB →-AC →|⇒|AB →+AC →|2=|AB →-AC →|2⇒AB →·AC →=0,∴三角形为直角三角形,故选B.6.(2015·山东,理)已知菱形ABCD 的边长为a ,∠ABC =60°,则BD →·CD →=( ) A .-32a 2B .-34a 2C.34a 2 D.32a 2 答案 D解析 在菱形ABCD 中,BA →=CD →,BD →=BA →+BC →,所以BD →·CD →=(BA →+BC →)·CD →=BA →·CD →+BC →·CD →=a 2+a ×a ×cos60°=a 2+12a 2=32a 2.7.(2017·课标全国Ⅱ,理)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则PA →·(PB →+PC →)的最小值是( ) A .-2 B .-32C .-43D .-1 答案 B解析 如图,以等边三角形ABC 的底边BC 所在直线为x 轴,以BC 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则A(0,3),B(-1,0),C(1,0),设P(x ,y),则PA →=(-x ,3-y),PB →=(-1-x ,-y),PC →=(1-x ,-y),所以PA →·(PB →+PC →)=(-x ,3-y)·(-2x ,-2y)=2x 2+2(y -32)2-32,当x =0,y =32时,PA →·(PB →+PC →)取得最小值,为-32,选B. 8.在△ABC 中,BC →=a ,CA →=b ,AB →=c ,且a·b =b·c =c·a ,则△ABC 的形状是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .等边三角形答案 D解析 因a ,b ,c 均为非零向量,且a·b =b·c ,得b·(a -c )=0⇒b ⊥(a -c ). 又a +b +c =0⇒b =-(a +c ),∴[-(a +c )]·(a -c )=0⇒a 2=c 2,得|a|=|c|.同理|b|=|a|,∴|a|=|b|=|c|. 故△ABC 为等边三角形.9.(2018·天津模拟)已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D ,E 分别是边AB ,BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF →·BC →的值为( ) A .-58B.18 C.14 D.118答案 B解析 如图以直线AC 为x 轴,以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,则A(0,0),C(1,0),B(12,32),F(1,34),∴AF →=(1,34),BC →=(12,-32).∴AF →·BC →=12-38=18,选B.10.(2018·安徽师大附中月考)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量OA →与OB →关于y 轴对称,向量a =(1,0),则满足不等式OA →2+a ·AB →≤0的点A(x ,y)的集合用阴影表示为( )答案 B解析 ∵A(x ,y),向量OA →与OB →关于y 轴对称,∴B(-x ,y),AB →=(-2x ,0).∵OA →2+a ·AB →≤0,∴x 2+y 2-2x =(x -1)2+y 2-1≤0,故满足要求的点在以(1,0)为圆心,1为半径的圆上以及圆的内部.故选B.11.(2016·四川)在平面内,定点A ,B ,C ,D 满足|DA →|=|DB →|=|DC →|,DA →·DB →=DB →·DC →=DC →·DA →=-2,动点P ,M 满足|AP →|=1,PM →=MC →,则|BM →|2的最大值是( )A.434B.494C.37+634D.37+2334答案 B解析 由|DA →|=|DB →|=|DC →|知,D 为△ABC 的外心.由DA →·DB →=DB →·DC →=DC →·DA →知,D 为△ABC 的垂心,所以△ABC 为正三角形,易知其边长为2 3.取AC 的中点E ,因为M 是PC 的中点,所以EM =12AP =12,所以|BM →|max =|BE|+12=72,则|BM →|max 2=494,选B.12.(2015·山东,文)过点P(1,3)作圆x 2+y 2=1的两条切线,切点分别为A ,B ,则PA →·PB →=________. 答案 32解析 在平面直角坐标系xOy 中作出圆x 2+y 2=1及其切线PA ,PB ,如图所示.连接OA ,OP ,由图可得|OA|=|OB|=1,|OP|=2,|PA →|=|PB →|=3,∠APO =∠BPO =π6,则PA →,PB →的夹角为π3,所以PA →·PB →=|PA→|·|PB →|·cos π3=32.13.在平行四边形ABCD 中,AD =1,∠BAD =60°,E 为CD 的中点.若AC →·BE →=1,则AB 的长为________.答案 12解析 如图所示,在平行四边形ABCD 中,AC →=AB →+AD →, BE →=BC →+CE →=-12AB →+AD →.所以AC →·BE →=(AB →+AD →)·(-12AB →+AD →)=-12|AB →|2+|AD →|2+12AB →·AD →=-12|AB →|2+14|AB →|+1=1,解方程得|AB →|=12(舍去|AB →|=0),所以线段AB 的长为12.14.设F 为抛物线y 2=4x 的焦点,A 、B 、C 为该抛物线上三点,若FA →+FB →+FC →=0,则|FA →|+|FB →|+|FC →|=________. 答案 6解析 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2),C(x 3,y 3),又F(1,0),所以FA →+FB →+FC →=(x 1+x 2+x 3-3,y 1+y 2+y 3)=0,得x 1+x 2+x 3=3.又由抛物线定义可得|FA →|+|FB →|+|FC →|=(x 1+1)+(x 2+1)+(x 3+1)=6.15.如图,AB 是半圆O 的直径,C ,D 是AB ︵的三等分点,M ,N 是线段AB 的三等分点,若OA =6,则MC →·ND →=________. 答案 26解析 连接OC 、OD 、MC 、ND ,则MC →·ND →=(MO →+OC →)·(NO →+OD →)=MO →·NO →+MO →·OD →+NO →·OC →+OC →·OD →=-4+6+6+18=26.16.(2014·陕西)在直角坐标系xOy 中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x ,y)在△ABC 三边围成的区域(含边界)上,且OP →=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ). (1)若m =n =23,求|OP →|;(2)用x ,y 表示m -n ,并求m -n 的最大值. 答案 (1)22 (2)1解析 (1)∵m =n =23,AB →=(1,2),AC →=(2,1),∴OP →=23(1,2)+23(2,1)=(2,2).∴|OP →|=22+22=2 2.(2)∵OP →=m(1,2)+n(2,1)=(m +2n ,2m +n),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =m +2n ,y =2m +n. 两式相减,得m -n =y -x.令m -n =t ,由图知,当直线y =x +t 过点B(2,3)时,t 取得最大值1,故m -n 的最大值为1.17.(2017·江西上饶中学调研)已知在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,向量m =(sinA ,sinB),n =(cosB ,cosA),m ·n =sin2C. (1)求角C 的大小;(2)若sinA ,sinC ,sinB 成等差数列,且CA →·(AB →-AC →)=18,求c 边的长. 答案 (1)π3(2)6解析 (1)m ·n =sinA ·cosB +sinB ·cosA =sin(A +B), 对于△ABC ,A +B =π-C ,0<C<π, ∴sin(A +B)=sinC ,∴m ·n =sinC ,又m ·n =sin2C , ∴sin2C =sinC ,cosC =12,C =π3.(2)由sinA ,sinC ,sinB 成等差数列,可得2sinC =sinA +sinB , 由正弦定理得2c =a +b.∵CA →·(AB →-AC →)=18,∴CA →·CB →=18, 即abcosC =18,ab =36.由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2abcosC =(a +b)2-3ab , ∴c 2=4c 2-3×36,c 2=36, ∴c =6.(2017·浙江)如图,已知平面四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB =BC =AD =2,CD =3,AC 与BD 交于点O.记I 1=OA →·OB →,I 2=OB →·OC →,I 3=OC →·OD →,则( ) A .I 1<I 2<I 3 B .I 1<I 3<I 2 C .I 3<I 1<I 2 D .I 2<I 1<I 3 答案 C解析 如图所示,四边形ABCE 是正方形,F 为正方形的对角线的交点,易得AO<AF ,而∠AFB =90°,∴∠AOB 与∠COD 为钝角,∠AOD 与∠BOC 为锐角.所以I 1<0,I 3<0,I 2>0,只需再比较I 1与I 3的大小.作AG ⊥BD 于G ,又AB =AD ,∴OB<BG =GD<OD ,而OA<AF =FC<OC ,∴|OA →|·|OB →|<|OC→|·|OD →|,而cos ∠AOB =cos ∠COD<0,∴OA →·OB →>OC →·OD →,即I 1>I 3,∴I 3<I 1<I 2,故选C.。

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