关于江苏高考数学专题复习及答案
〖苏科版〗高三数学复习试卷高考数学试卷参考答案与试题解析1

〖苏科版〗高三数学复习试卷高考数学试卷参考答案与试题解析创作人:百里航拍创作日期:2021.04.01审核人:北堂中国创作单位:北京市智语学校一、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.(5分)(•江苏)已知集合A={1.2.4}.B={2.4.6}.则 A∪B= {1.2.4.6} .考点:并集及其运算.专题:集合.分析:由题意.A.B两个集合的元素已经给出.故由并集的运算规则直接得到两个集合的并集即可解答:解:∵A={1.2.4}.B={2.4.6}.∴A∪B={1.2.4.6}故答案为{1.2.4.6}点评:本题考查并集运算.属于集合中的简单计算题.解题的关键是理解并的运算定义2.(5分)(•江苏)某学校高一、高二、高三年级的学生人数之比为3:3:4.现用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本.则应从高二年级抽取15 名学生.考点:分层抽样方法.专题:概率与统计.分析:根据三个年级的人数比.做出高二所占的比例.用要抽取得样本容量乘以高二所占的比例.得到要抽取的高二的人数.解答:解:∵高一、高二、高三年级的学生人数之比为3:3:4.∴高二在总体中所占的比例是=.∵用分层抽样的方法从该校高中三个年级的学生中抽取容量为50的样本.∴要从高二抽取.故答案为:15点评:本题考查分层抽样方法.本题解题的关键是看出三个年级中各个年级所占的比例.这就是在抽样过程中被抽到的概率.本题是一个基础题.3.(5分)(•江苏)设a.b∈R.a+bi=(i为虚数单位).则a+b的值为8 .考点:复数代数形式的乘除运算;复数相等的充要条件.专题:数系的扩充和复数.分析:由题意.可对复数代数式分子与分母都乘以1+2i.再由进行计算即可得到a+bi=5+3i.再由复数相等的充分条件即可得到a.b的值.从而得到所求的答案解答:解:由题.a.b∈R.a+bi=所以a=5.b=3.故a+b=8故答案为8点评:本题考查复数代数形式的乘除运算.解题的关键是分子分母都乘以分母的共轭.复数的四则运算是复数考查的重要内容.要熟练掌握.复数相等的充分条件是将复数运算转化为实数运算的桥梁.解题时要注意运用它进行转化.4.(5分)(•江苏)图是一个算法流程图.则输出的k的值是 5 .考点:循环结构.专题:算法和程序框图.分析:利用程序框图计算表达式的值.判断是否循环.达到满足题目的条件.结束循环.得到结果即可.解答:解:1﹣5+4=0>0.不满足判断框.则k=2.22﹣10+4=﹣2>0.不满足判断框的条件.则k=3.32﹣15+4=﹣2>0.不成立.则k=4.42﹣20+4=0>0.不成立.则k=5.52﹣25+4=4>0.成立.所以结束循环.输出k=5.故答案为:5.点评:本题考查循环框图的作用.考查计算能力.注意循环条件的判断.5.(5分)(•江苏)函数f(x)=的定义域为(0.].考点:对数函数的定义域.专题:函数的性质及应用.分析:根据开偶次方被开方数要大于等于0.真数要大于0.得到不等式组.根据对数的单调性解出不等式的解集.得到结果.解答:解:函数f(x)=要满足1﹣2≥0.且x>0∴.x>0∴.x>0.∴.x>0.∴0.故答案为:(0.]点评:本题考查对数的定义域和一般函数的定义域问题.在解题时一般遇到.开偶次方时.被开方数要不小于0.;真数要大于0;分母不等于0;0次方的底数不等于0.这种题目的运算量不大.是基础题.6.(5分)(•江苏)现有10个数.它们能构成一个以1为首项.﹣3为公比的等比数列.若从这10个数中随机抽取一个数.则它小于8的概率是.考点:等比数列的性质;古典概型及其概率计算公式.专题:等差数列与等比数列;概率与统计.分析:先由题意写出成等比数列的10个数为.然后找出小于8的项的个数.代入古典概论的计算公式即可求解解答:解:由题意成等比数列的10个数为:1.﹣3.(﹣3)2.(﹣3)3…(﹣3)9其中小于8的项有:1.﹣3.(﹣3)3.(﹣3)5.(﹣3)7.(﹣3)9共6个数这10个数中随机抽取一个数.则它小于8的概率是P=故答案为:点评:本题主要考查了等比数列的通项公式及古典概率的计算公式的应用.属于基础试题7.(5分)(•江苏)如图.在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中.AB=AD=3cm.AA1=2cm.则四棱锥A﹣BB1D1D 的体积为 6 cm3.考点:棱柱、棱锥、棱台的体积.专题:空间位置关系与距离;立体几何.分析:过A作AO⊥BD于O.求出AO.然后求出几何体的体积即可.解答:解:过A作AO⊥BD于O.AO是棱锥的高.所以AO==.所以四棱锥A﹣BB1D1D的体积为V==6.故答案为:6.点评:本题考查几何体的体积的求法.考查空间想象能力与计算能力.8.(5分)(•江苏)在平面直角坐标系xOy中.若双曲线的离心率为.则m的值为 2 .考点:双曲线的简单性质.专题:圆锥曲线的定义、性质与方程.分析:由双曲线方程得y2的分母m2+4>0.所以双曲线的焦点必在x轴上.因此a2=m>0.可得c2=m2+m+4.最后根据双曲线的离心率为.可得c2=5a2.建立关于m的方程:m2+m+4=5m.解之得m=2.解答:解:∵m2+4>0∴双曲线的焦点必在x轴上因此a2=m>0.b2=m2+4∴c2=m+m2+4=m2+m+4∵双曲线的离心率为.∴.可得c2=5a2.所以m2+m+4=5m.解之得m=2故答案为:2点评:本题给出含有字母参数的双曲线方程.在已知离心率的情况下求参数的值.着重考查了双曲线的概念与性质.属于基础题.9.(5分)(•江苏)如图.在矩形ABCD中.AB=.BC=2.点E为BC的中点.点F在边CD上.若=.则的值是.考点:平面向量数量积的运算.专题:平面向量及应用.分析:根据所给的图形.把已知向量用矩形的边所在的向量来表示.做出要用的向量的模长.表示出要求得向量的数量积.注意应用垂直的向量数量积等于0.得到结果.解答:解:∵.====||=.∴||=1.||=﹣1.∴=()()==﹣=﹣2++2=.故答案为:点评:本题考查平面向量的数量积的运算.本题解题的关键是把要用的向量表示成已知向量的和的形式.本题是一个中档题目.10.(5分)(•江苏)设f(x)是定义在R上且周期为2的函数.在区间[﹣1.1]上.f(x)=其中a.b∈R.若=.则a+3b的值为﹣10 .考点:函数的周期性;分段函数的解析式求法及其图象的作法.专题:函数的性质及应用.分析:由于f(x)是定义在R上且周期为2的函数.由f(x)的表达式可得f()=f (﹣)=1﹣a=f()=;再由f(﹣1)=f(1)得2a+b=0.解关于a.b的方程组可得到a.b的值.从而得到答案.解答:解:∵f(x)是定义在R上且周期为2的函数.f(x)=.∴f()=f(﹣)=1﹣ a.f()=;又=.∴1﹣a=①又f(﹣1)=f(1).∴2a+b=0.②由①②解得a=2.b=﹣4;∴a+3b=﹣10.故答案为:﹣10.点评:本题考查函数的周期性.考查分段函数的解析式的求法.着重考查方程组思想.得到a.b的方程组并求得a.b的值是关键.属于中档题.11.(5分)(•江苏)设α为锐角.若cos(α+)=.则sin(2α+)的值为.考点:三角函数中的恒等变换应用;两角和与差的余弦函数;两角和与差的正弦函数;二倍角的正弦.专题:三角函数的求值;三角函数的图像与性质.分析:先设β=α+.根据cosβ求出sinβ.进而求出sin2β和cos2β.最后用两角和的正弦公式得到sin(2α+)的值.解答:解:设β=α+.∴sinβ=.sin2β=2sinβcosβ=.cos2β=2cos2β﹣1=.∴sin(2α+)=sin(2α+﹣)=sin(2β﹣)=sin2βcos﹣cos2βsin=.故答案为:.点评:本题要我们在已知锐角α+的余弦值的情况下.求2α+的正弦值.着重考查了两角和与差的正弦、余弦公式和二倍角的正弦、余弦等公式.考查了三角函数中的恒等变换应用.属于中档题.12.(5分)(•江苏)在平面直角坐标系xOy中.圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0.若直线y=kx ﹣2上至少存在一点.使得以该点为圆心.1为半径的圆与圆C有公共点.则k的最大值是.考点:圆与圆的位置关系及其判定;直线与圆的位置关系.专题:直线与圆.分析:由于圆C的方程为(x﹣4)2+y2=1.由题意可知.只需(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可.解答:解:∵圆C的方程为x2+y2﹣8x+15=0.整理得:(x﹣4)2+y2=1.即圆C是以(4.0)为圆心.1为半径的圆;又直线y=kx﹣2上至少存在一点.使得以该点为圆心.1为半径的圆与圆C有公共点.∴只需圆C′:(x﹣4)2+y2=1与直线y=kx﹣2有公共点即可.设圆心C(4.0)到直线y=kx﹣2的距离为d.则d=≤2.即3k2﹣4k≤0.∴0≤k≤.∴k的最大值是.故答案为:.点评:本题考查直线与圆的位置关系.将条件转化为“(x﹣4)2+y2=4与直线y=kx﹣2有公共点”是关键.考查学生灵活解决问题的能力.属于中档题.13.(5分)(•江苏)已知函数f(x)=x2+ax+b(a.b∈R)的值域为[0.+∞).若关于x的不等式f(x)<c的解集为(m.m+6).则实数c的值为9 .考点:一元二次不等式的应用.专题:函数的性质及应用;不等式的解法及应用.分析:根据函数的值域求出a与b的关系.然后根据不等式的解集可得f(x)=c的两个根为m.m+6.最后利用根与系数的关系建立等式.解之即可.解答:解:∵函数f(x)=x2+ax+b(a.b∈R)的值域为[0.+∞).∴f(x)=x2+ax+b=0只有一个根.即△=a2﹣4b=0则b=不等式f(x)<c的解集为(m.m+6).即为x2+ax+<c解集为(m.m+6).则x2+ax+﹣c=0的两个根为m.m+6∴|m+6﹣m|==6解得c=9故答案为:9点评:本题主要考查了一元二次不等式的应用.以及根与系数的关系.同时考查了分析求解的能力和计算能力.属于中档题.14.(5分)(•江苏)已知正数a.b.c满足:5c﹣3a≤b≤4c﹣a.clnb≥a+clnc.则的取值范围是[e.7].考点:导数在最大值、最小值问题中的应用;不等式的综合.专题:导数的综合应用;不等式的解法及应用.分析:由题意可求得≤≤2.而5×﹣3≤≤4×﹣1.于是可得≤7;由c ln b≥a+c ln c可得0<a≤cln.从而≥.设函数f(x)=(x>1).利用其导数可求得f (x)的极小值.也就是的最小值.于是问题解决.解答:解:∵4c﹣a≥b>0∴>.∵5c﹣3a≤4c﹣a.∴≤2.从而≤2×4﹣1=7.特别当=7时.第二个不等式成立.等号成立当且仅当a:b:c=1:7:2.又clnb≥a+clnc.∴0<a≤cln.从而≥.设函数f(x)=(x>1).∵f′(x)=.当0<x<e时.f′(x)<0.当x>e时.f′(x)>0.当x=e时.f′(x)=0.∴当x=e时.f(x)取到极小值.也是最小值.∴f(x)min=f(e)==e.等号当且仅当=e.=e成立.代入第一个不等式知:2≤=e≤3.不等式成立.从而e可以取得.等号成立当且仅当a:b:c=1:e:1.从而的取值范围是[e.7]双闭区间.点评:本题考查不等式的综合应用.得到≥.通过构造函数求的最小值是关键.也是难点.考查分析与转化、构造函数解决问题的能力.属于难题.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.(14分)(•江苏)在△ABC中.已知.(1)求证:tanB=3tanA;(2)若cosC=.求A的值.考点:解三角形;平面向量数量积的运算;三角函数中的恒等变换应用.专题:三角函数的求值;解三角形;平面向量及应用.分析:(1)利用平面向量的数量积运算法则化简已知的等式左右两边.然后两边同时除以c 化简后.再利用正弦定理变形.根据cosAcosB≠0.利用同角三角函数间的基本关系弦化切即可得到tanB=3tanA;(2)由C为三角形的内角.及cosC的值.利用同角三角函数间的基本关系求出sinC 的值.进而再利用同角三角函数间的基本关系弦化切求出tanC的值.由tanC的值.及三角形的内角和定理.利用诱导公式求出tan(A+B)的值.利用两角和与差的正切函数公式化简后.将tanB=3tanA代入.得到关于tanA的方程.求出方程的解得到tanA的值.再由A为三角形的内角.利用特殊角的三角函数值即可求出A的度数.解答:解:(1)∵•=3•.∴cbcosA=3cacosB.即bcosA=3acosB.由正弦定理=得:sinBcosA=3sinAcosB.又0<A+B<π.∴cosA>0.cosB>0.在等式两边同时除以cosAcosB.可得tanB=3tanA;(2)∵cosC=.0<C<π.sinC==.∴tanC=2.则tan[π﹣(A+B)]=2.即tan(A+B)=﹣2.∴=﹣2.将tanB=3tanA代入得:=﹣2.整理得:3tan2A﹣2tanA﹣1=0.即(tanA﹣1)(3tanA+1)=0.解得:tanA=1或tanA=﹣.又cosA>0.∴tanA=1.又A为三角形的内角.则A=.点评:此题属于解三角形的题型.涉及的知识有:平面向量的数量积运算法则.正弦定理.同角三角函数间的基本关系.诱导公式.两角和与差的正切函数公式.以及特殊角的三角函数值.熟练掌握定理及公式是解本题的关键.16.(14分)(•江苏)如图.在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中.A1B1=A1C1.D.E分别是棱1上的点(点D 不同于点C).且AD⊥DE.F为B1C1的中点.求证:(1)平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)直线A1F∥平面ADE.考点:平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定.专题:空间位置关系与距离;立体几何.分析:(1)根据三棱柱ABC﹣AB1C1是直三棱柱.得到CC1⊥平面ABC.从而AD⊥CC1.结合已知1条件AD⊥DE.DE、CC1是平面BCC1B1内的相交直线.得到AD⊥平面BCC1B1.从而平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)先证出等腰三角形△A1B1C1中.A1F⊥B1C1.再用类似(1)的方法.证出A1F⊥平面BCC1B1.结合AD⊥平面BCC1B1.得到A1F∥AD.最后根据线面平行的判定定理.得到直线A1F∥平面ADE.解答:解:(1)∵三棱柱ABC﹣AB1C1是直三棱柱.1∴CC1⊥平面ABC.∵AD⊂平面ABC.∴AD⊥CC1又∵AD⊥DE.DE、CC1是平面BCC1B1内的相交直线∴AD⊥平面BCC1B1.∵AD⊂平面ADE∴平面ADE⊥平面BCC1B1;(2)∵△A1B1C1中.A1B1=A1C1.F为B1C1的中点∴A1F⊥B1C1.∵CC1⊥平面A1B1C1.A1F⊂平面A1B1C1.∴A1F⊥CC1又∵B1C1、CC1是平面BCC1B1内的相交直线∴A1F⊥平面BCC1B1又∵AD⊥平面BCC1B1.∴A1F∥AD∵A1F⊄平面ADE.AD⊂平面ADE.∴直线A1F∥平面ADE.点评:本题以一个特殊的直三棱柱为载体.考查了直线与平面平行的判定和平面与平面垂直的判定等知识点.属于中档题.17.(14分)(•江苏)如图.建立平面直角坐标系xOy.x轴在地平面上.y轴垂直于地平面.单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y=kx﹣(1+k2)x2(k>0)表示的曲线上.其中k与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小).其飞行高度为3.2千米.试问它的横坐标a 不超过多少时.炮弹可以击中它?请说明理由.考点:函数模型的选择与应用.专题:函数的性质及应用.分析:(1)求炮的最大射程即求 y=kx﹣(1+k2)x2(k>0)与x轴的横坐标.求出后应用基本不等式求解.(2)求炮弹击中目标时的横坐标的最大值.由一元二次方程根的判别式求解.解答:解:(1)在 y=kx﹣(1+k2)x2(k>0)中.令y=0.得 kx﹣(1+k2)x2=0.由实际意义和题设条件知x>0.k>0.∴.当且仅当k=1时取等号.∴炮的最大射程是10千米.(2)∵a>0.∴炮弹可以击中目标等价于存在 k>0.使ka﹣(1+k2)a2=3.2成立.即关于k的方程a2k2﹣20ak+a2+64=0有正根.由韦达定理满足两根之和大于0.两根之积大于0.故只需△=400a2﹣4a2(a2+64)≥0得a≤6.此时.k=>0.∴当a不超过6千米时.炮弹可以击中目标.点评:本题考查函数模型的运用.考查基本不等式的运用.考查学生分析解决问题的能力.属于中档题.18.(16分)(•江苏)若函数y=f(x)在x=x0处取得极大值或极小值.则称x0为函数y=f (x)的极值点.已知a.b是实数.1和﹣1是函数f(x)=x3+ax2+bx的两个极值点.(1)求a和b的值;(2)设函数g(x)的导函数g′(x)=f(x)+2.求g(x)的极值点;(3)设h(x)=f(f(x))﹣c.其中c∈[﹣2.2].求函数y=h(x)的零点个数.考点:函数在某点取得极值的条件;函数的零点.专题:导数的综合应用.分析:(1)求出导函数.根据1和﹣1是函数的两个极值点代入列方程组求解即可.(2)由(1)得f(x)=x3﹣3x.求出g′(x).令g′(x)=0.求解讨论即可.(3)先分|d|=2和|d|<2讨论关于的方程f(x)=d的情况;再考虑函数y=h(x)的零点.解答:解:(1)由 f(x)=x3+ax2+bx.得 f′(x)=3x2+2ax+b.∵1和﹣1是函数f(x)的两个极值点.∴f′(1)=3﹣2a+b=0.f′(﹣1)=3+2a+b=0.解得a=0.b=﹣3.(2)由(1)得.f(x)=x3﹣3x.∴g′(x)=f(x)+2=x3﹣3x+2=(x﹣1)2(x+2)=0.解得x1=x2=1.x3=﹣2.∵当x<﹣2时.g′(x)<0;当﹣2<x<1时.g′(x)>0.∴﹣2是g(x)的极值点.∵当﹣2<x<1或x>1时.g′(x)>0.∴1不是g(x)的极值点.∴g(x)的极值点是﹣2.(3)令f(x)=t.则h(x)=f(t)﹣c.先讨论关于x的方程f(x)=d根的情况.d∈[﹣2.2]当|d|=2时.由(2 )可知.f(x)=﹣2的两个不同的根为1和一2.注意到f(x)是奇函数.∴f(x)=2的两个不同的根为﹣1和2.当|d|<2时.∵f(﹣1)﹣d=f(2)﹣d=2﹣d>0.f(1)﹣d=f(﹣2)﹣d=﹣2﹣d<0.∴一2.﹣1.1.2 都不是f(x)=d 的根.由(1)知.f′(x)=3(x+1)(x﹣1).①当x∈(2.+∞)时.f′(x)>0.于是f(x)是单调增函数.从而f(x)>f(2)=2.此时f(x)=d在(2.+∞)无实根.②当x∈(1.2)时.f′(x)>0.于是f(x)是单调增函数.又∵f(1)﹣d<0.f(2)﹣d>0.y=f(x)﹣d的图象不间断.∴f(x)=d在(1.2 )内有唯一实根.同理.在(一2.一1)内有唯一实根.③当x∈(﹣1.1)时.f′(x)<0.于是f(x)是单调减函数.又∵f(﹣1)﹣d>0.f(1)﹣d<0.y=f(x)﹣d的图象不间断.∴f(x)=d在(一1.1 )内有唯一实根.因此.当|d|=2 时.f(x)=d 有两个不同的根 x1.x2.满足|x1|=1.|x2|=2;当|d|<2时.f (x)=d 有三个不同的根x3.x4.x5.满足|x i|<2.i=3.4.5.现考虑函数y=h(x)的零点:( i )当|c|=2时.f(t)=c有两个根t1.t2.满足|t1|=1.|t2|=2.而f(x)=t1有三个不同的根.f(x)=t2有两个不同的根.故y=h(x)有5 个零点.( i i )当|c|<2时.f(t)=c有三个不同的根t3.t4.t5.满足|t i|<2.i=3.4.5.而f(x)=t i有三个不同的根.故y=h(x)有9个零点.综上所述.当|c|=2时.函数y=h(x)有5个零点;当|c|<2时.函数y=h(x)有9 个零点.点评:本题考查导数知识的运用.考查函数的极值.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.综合性强.难度大.19.(16分)(•江苏)如图.在平面直角坐标系xOy中.椭圆(a>b>0)的左、右焦点分别为F1(﹣c.0).F2(c.0).已知(1.e)和(e.)都在椭圆上.其中e为椭圆的离心率.(1)求椭圆的方程;(2)设A.B是椭圆上位于x轴上方的两点.且直线AF1与直线BF2平行.AF2与BF1交于点P.(i)若AF1﹣BF2=.求直线AF1的斜率;(ii)求证:PF1+PF2是定值.考直线与圆锥曲线的综合问题;直线的斜率;椭圆的标准方程.点:圆锥曲线的定义、性质与方程.专题:分(1)根据椭圆的性质和已知(1.e)和(e.).都在椭圆上列式求解.析:(2)(i)设AF1与BF2的方程分别为x+1=my.x﹣1=my.与椭圆方程联立.求出|AF1|、|BF2|.根据已知条件AF1﹣BF2=.用待定系数法求解;(ii)利用直线AF1与直线BF2平行.点B在椭圆上知.可得..由此可求得PF1+PF2是定值.解答:(1)解:由题设知a2=b2+c2.e=.由点(1.e)在椭圆上.得.∴b=1.c2=a2﹣1.由点(e.)在椭圆上.得∴.∴a2=2∴椭圆的方程为.(2)解:由(1)得F1(﹣1.0).F2(1.0).又∵直线AF 1与直线BF 2平行.∴设AF 1与BF 2的方程分别为x+1=my.x ﹣1=my . 设A (x 1.y 1).B (x 2.y 2).y 1>0.y 2>0.∴由.可得(m 2+2)﹣2my 1﹣1=0.∴.(舍).∴|AF 1|=×|0﹣y 1|=①同理|BF 2|=②(i )由①②得|AF 1|﹣|BF 2|=.∴.解得m 2=2.∵注意到m >0.∴m=. ∴直线AF 1的斜率为.(ii )证明:∵直线AF 1与直线BF 2平行.∴.即.由点B 在椭圆上知..∴.同理.∴PF 1+PF 2==由①②得...∴PF 1+PF 2=.∴PF 1+PF 2是定值.点评: 本题考查椭圆的标准方程.考查直线与椭圆的位置关系.考查学生的计算能力.属于中档题.20.(16分)(•江苏)已知各项均为正数的两个数列{a n}和{b n}满足:a n+1=.n∈N*. (1)设b n+1=1+.n∈N*.求证:数列是等差数列;(2)设b n+1=•.n∈N*.且{a n}是等比数列.求a1和b1的值.考点:数列递推式;等差关系的确定;等比数列的性质.专题:等差数列与等比数列.分析:(1)由题意可得.a n+1===.从而可得.可证(2)由基本不等式可得..由{a n}是等比数列利用反证法可证明q==1.进而可求a1.b1解答:解:(1)由题意可知.a n+1===∴从而数列{}是以1为公差的等差数列(2)∵a n>0.b n>0∴从而(*)设等比数列{a n}的公比为q.由a n>0可知q>0下证q=1若q>1.则.故当时.与(*)矛盾0<q<1.则.故当时.与(*)矛盾综上可得q=1.a n=a1.所以.∵∴数列{b n}是公比的等比数列若.则.于是b 1<b2<b3又由可得∴b1.b2.b3至少有两项相同.矛盾∴.从而=∴点评:本题主要考查了利用构造法证明等差数列及等比数列的通项公式的应用.解题的关键是反证法的应用.三、附加题(21选做题:任选2小题作答.22、23必做题)(共3小题.满分40分)21.(20分)(•江苏)A.[选修4﹣1:几何证明选讲]如图.AB是圆O的直径.D.E为圆上位于AB异侧的两点.连接BD并延长至点C.使BD=DC.连接AC.AE.DE.求证:∠E=∠C.B.[选修4﹣2:矩阵与变换]已知矩阵A的逆矩阵.求矩阵A的特征值.C.[选修4﹣4:坐标系与参数方程]在极坐标中.已知圆C经过点P(.).圆心为直线ρsin(θ﹣)=﹣与极轴的交点.求圆C的极坐标方程.D.[选修4﹣5:不等式选讲]已知实数x.y满足:|x+y|<.|2x﹣y|<.求证:|y|<.考点:特征值与特征向量的计算;简单曲线的极坐标方程;不等式的证明;综合法与分析法(选修).专题:不等式的解法及应用;直线与圆;矩阵和变换;坐标系和参数方程.分析:A.要证∠E=∠C.就得找一个中间量代换.一方面考虑到∠B.∠E是同弧所对圆周角.相等;另一方面根据线段中垂线上的点到线段两端的距离相等和等腰三角形等边对等角的性质得到.从而得证.B.由矩阵A的逆矩阵.根据定义可求出矩阵A.从而求出矩阵A的特征值.C.根据圆心为直线ρsin(θ﹣)=﹣与极轴的交点求出的圆心坐标;根据圆经过点P(.).求出圆的半径.从而得到圆的极坐标方程.D.根据绝对值不等式的性质求证.解答:A.证明:连接 AD.∵AB是圆O的直径.∴∠ADB=90°(直径所对的圆周角是直角).∴AD⊥BD(垂直的定义).又∵BD=DC.∴AD是线段BC 的中垂线(线段的中垂线定义).∴AB=AC(线段中垂线上的点到线段两端的距离相等).∴∠B=∠C(等腰三角形等边对等角的性质).又∵D.E 为圆上位于AB异侧的两点.∴∠B=∠E(同弧所对圆周角相等).∴∠E=∠C(等量代换).B、解:∵矩阵A的逆矩阵.∴A=∴f(λ)==λ2﹣3λ﹣4=0∴λ1=﹣1.λ2=4C、解:∵圆心为直线ρsin(θ﹣)=﹣与极轴的交点.∴在ρsin(θ﹣)=﹣中令θ=0.得ρ=1.∴圆C的圆心坐标为(1.0).∵圆C 经过点P(.).∴圆C的半径为PC=1.∴圆的极坐标方程为ρ=2cosθ.D、证明:∵3|y|=|3y|=|2(x+y)﹣(2x﹣y)|≤2|x+y|+|2x﹣y|.|x+y|<.|2x﹣y|<.∴3|y|<.∴点评:本题是选作题.综合考查选修知识.考查几何证明选讲、矩阵与变换、坐标系与参数方程、不等式证明.综合性强23.(10分)(•江苏)设集合P n={1.2.….n}.n∈N*.记f(n)为同时满足下列条件的集合A的个数:①A⊆P n;②若x∈A.则2x∉A;③若x∈ A.则2x∉A.(1)求f(4);(2)求f(n)的解析式(用n表示).考点:函数解析式的求解及常用方法;元素与集合关系的判断;集合的包含关系判断及应用.专题:集合.分析:(1)由题意可得P={1.2.3.4}.符合条件的集合A为:{2}.{1.4}.{2.3}.{1.3.4}.故4可求f(4)(2)任取偶数x∈p n.将x除以2.若商仍为偶数.再除以2….经过k次后.商必为奇数.此时记商为m.可知.若m∈A.则x∈A.⇔k为偶数;若m∉A.则x∈A⇔k为奇数.可求解答:解(1)当n=4时.P={1.2.3.4}.符合条件的集合A为:{2}.{1.4}.{2.3}.{1.3.4}4故f(4)=4(2)任取偶数x∈p n.将x除以2.若商仍为偶数.再除以2….经过k次后.商必为奇数.此时记商为m.于是x=m•2k.其中m为奇数.k∈N*由条件可知.若m∈A.则x∈A.⇔k为偶数若m∉ A.则x∈A⇔k为奇数于是x是否属于A由m是否属于A确定.设Q n是P n中所有的奇数的集合因此f(n)等于Q n的子集个数.当n为偶数时(或奇数时).P n中奇数的个数是(或)∴点评:本题主要考查了集合之间包含关系的应用.解题的关键是准确应用题目中的定义22.(10分)(•江苏)设ξ为随机变量.从棱长为1的正方体的12条棱中任取两条.当两条棱相交时.ξ=0;当两条棱平行时.ξ的值为两条棱之间的距离;当两条棱异面时.ξ=1.(1)求概率P(ξ=0);(2)求ξ的分布列.并求其数学期望E(ξ).考点:离散型随机变量的期望与方差;古典概型及其概率计算公式.专题:概率与统计.分析:(1)求出两条棱相交时相交棱的对数.即可由概率公式求得概率.(2)求出两条棱平行且距离为的共有6对.即可求出相应的概率.从而求出随机变量的分布列与数学期望.解答:解:(1)若两条棱相交.则交点必为正方体8个顶点中的一个.过任意1个顶点恰有3条棱.∴共有8对相交棱.∴P(ξ=0)=.(2)若两条棱平行.则它们的距离为1或.其中距离为的共有6对.∴P(ξ=)=.P(ξ=1)=1﹣P(ξ=0)﹣P(ξ=)=.∴随机变量ξ的分布列是:ξ0 1P∴其数学期望E(ξ)=1×+=.点评:本题考查概率的计算.考查离散型随机变量的分布列与期望.求概率是关键.创作人:百里航拍创作日期:2021.04.01审核人:北堂中国创作单位:北京市智语学校。
江苏高三高中数学专题试卷带答案解析

江苏高三高中数学专题试卷班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________一、填空题1.集合,则.2.复数是虚数单位的实部是.3.已知幂函数的图象过点,则= .4.已知双曲线的右焦点为,则该双曲线的渐近线方程为.5.设满足,则的最小值为.6.如图,在矩形中, ,,以为圆心,1为半径作四分之一个圆弧,在圆弧上任取一点,则直线与线段有公共点的概率是.7.阅读前面的伪代码,则运行后输出的结果是.8.函数的单调递减区间为.9.在中分别为的对边,若,则为三角形.10.不等式的解集为或,则实数的取值范围.11.在中,已知,则的值为.12.过直线上的一点P作圆的两条切线为切点,当直线关于直线对称时,.13.若实数、满足,则的取值范围是.14.用三个字母组成一个长度为个字母的字符串,要求由开始,相邻两个字母不同. 例如时,排出的字符串可能是或;时排出的字符串可能是(如图).若记长度为个字母的字符串中,以字母结尾的所有字符串的种数为,如:则数列的前项之和为.二、解答题1.(本小题满分14分)如图ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点.求证:(1)PA//平面BDE;(2)平面PAC平面BDE.2.(本小题满分14分)某工厂三个车间共有工人1000名,各车间男、女工人数如下表:名,抽到第二车间男工的概率是0.15.(1)求的值;(2)现用分层抽样的方法在全厂抽取50名工人,问应在第三车间抽取多少名?(3)已知,求第三车间中女工比男工少的概率.3.(本小题满分15分)已知(1)当时,求函数的最小正周期;(2)当∥时,求的值.4.(本小题满分15分)已知椭圆的左焦点为F,左右顶点分别为A、C,上顶点为B,过F,B,C三点作,其中圆心P的坐标为.(1) 若椭圆的离心率,求的方程;(2)若的圆心在直线上,求椭圆的方程.5.(本小题满分16分)设数列的前n项和为,数列满足: ,且数列的前n项和为.(1) 求的值;(2) 求证:数列是等比数列;(3) 抽去数列中的第1项,第4项,第7项,……,第3n-2项,……余下的项顺序不变,组成一个新数列,若的前n项和为,求证:.6.(本小题满分16分)定义在上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称是上的有界函数,其中称为函数的上界.已知函数;.(1)当时,求函数在上的值域,并判断函数在上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数在上是以3为上界的有界函数,求实数的取值范围;(3)若,函数在上的上界是,求的取值范围.7.(本小题为选做题,满分10分)如图,AB是半圆的直径,C是AB延长线上一点,CD切半圆于点D,CD=2,DE⊥AB,垂足为E,且E是OB的中点,求BC的长.8.(本小题为选做题,满分10分)已知矩阵,其中,若点P(1,1)在矩阵A的变换下得到点,(1)求实数a的值;(2)求矩阵A的特征值及特征向量.9.(本小题为选做题,满分10分)设点分别是曲线和上的动点,求动点间的最小距离.10.(本小题为选做题,满分10分)设为正数,证明:≥.11.(本小题为必做题,满分10分)如图,在四棱锥中,底面为矩形,侧棱底面,,,为的中点.(1) 求直线与所成角的余弦值;(2) 在侧面内找一点,使面,并求出点到和的距离.12.(本小题为必做题,满分10分)已知数列满足:.(1) 求证:使(2) 求的末位数字.江苏高三高中数学专题试卷答案及解析一、填空题1.集合,则.【答案】{1}【解析】略2.复数是虚数单位的实部是.【答案】【解析】略3.已知幂函数的图象过点,则= .【答案】【解析】略4.已知双曲线的右焦点为,则该双曲线的渐近线方程为.【答案】【解析】略5.设满足,则的最小值为.【答案】2【解析】略6.如图,在矩形中, ,,以为圆心,1为半径作四分之一个圆弧,在圆弧上任取一点,则直线与线段有公共点的概率是.【答案】【解析】略7.阅读前面的伪代码,则运行后输出的结果是.【答案】21【解析】略8.函数的单调递减区间为.【答案】【解析】略9.在中分别为的对边,若,则为三角形.【答案】直角【解析】略10.不等式的解集为或,则实数的取值范围.【答案】【解析】略11.在中,已知,则的值为.【答案】±2【解析】略12.过直线上的一点P作圆的两条切线为切点,当直线关于直线对称时,.【答案】60°【解析】略13.若实数、满足,则的取值范围是.【答案】【解析】略14.用三个字母组成一个长度为个字母的字符串,要求由开始,相邻两个字母不同. 例如时,排出的字符串可能是或;时排出的字符串可能是(如图).若记长度为个字母的字符串中,以字母结尾的所有字符串的种数为,如:则数列的前项之和为.【答案】【解析】略二、解答题1.(本小题满分14分)如图ABCD是正方形,O是正方形的中心,PO底面ABCD,E是PC的中点.求证:(1)PA//平面BDE;(2)平面PAC平面BDE.【答案】证明:(1) 连接AC、OE,AC BD=O,……… 1分在△PAC中,∵E为PC中点,O为AC中点.∴PA // EO,… 3分又∵EO 平面EBD ,PA 平面EBD,∴PA //BDE.………7分(2)∵PO底面ABCD,∴PO BD.………… 9分又∵BD AC,∴BD平面PAC.………… 12分又BD平面BDE,∴平面PAC平面BDE.…… 14分【解析】略2.(本小题满分14分)某工厂三个车间共有工人1000名,各车间男、女工人数如下表:第一车间第二车间第三车间已知在全厂工人中随机抽取1名,抽到第二车间男工的概率是0.15.(1)求的值;(2)现用分层抽样的方法在全厂抽取50名工人,问应在第三车间抽取多少名?(3)已知,求第三车间中女工比男工少的概率.【答案】解:(1)由题意可知; 4分(2)由题意可知第三车间共有工人数为名,则设应在第三车间级抽取名工人,则. 8分(3)由题意可知,且,满足条件的有,……,共有31组.设事件A:第三车间中女工比男工少,即,满足条件的有,……,共有15组.故. 13分答:(1),(2)应在第三车间抽取20名工人,(3)第三车间中女工比男工少的概率为. 14分【解析】略3.(本小题满分15分)已知(1)当时,求函数的最小正周期;(2)当∥时,求的值.【答案】解:(1),∴.又,∴该函数的最小正周期是.……7分(2)∵∴是锐角∥,即是锐角,即cos2α=.…………………………15分【解析】略4.(本小题满分15分)已知椭圆的左焦点为F,左右顶点分别为A、C,上顶点为B,过F,B,C三点作,其中圆心P的坐标为.(1) 若椭圆的离心率,求的方程;(2)若的圆心在直线上,求椭圆的方程.【答案】解:(1)当时,∵,∴,∴,,点,, -----------2分设的方程为,由过点F,B,C得∴-----------------①-----------------②-------------------③ --------------------5分由①②③联立解得,, -----------------------7分∴所求的的方程为 - ------------8分(2)∵过点F,B,C三点,∴圆心P既在FC的垂直平分线上,也在BC的垂直平分线上,FC的垂直平分线方程为--------④ ----------------------9分∵BC的中点为,∴BC的垂直平分线方程为-----⑤ ---------------------11分由④⑤得,即 ----------------12分∵P在直线上,∴∵∴由得 -----------------------------------14分∴椭圆的方程为 --------------------------------------------------------------15分【解析】略5.(本小题满分16分)设数列的前n项和为,数列满足: ,且数列的前n项和为.(1) 求的值;(2) 求证:数列是等比数列;(3) 抽去数列中的第1项,第4项,第7项,……,第3n-2项,……余下的项顺序不变,组成一个新数列,若的前n项和为,求证:.【答案】解:(1)由题意得: ;………………1分当n=1时,则有: 解得: ;当n=2时,则有: ,即,解得: ;………………2分(2)由①得:②………………3分② - ①得: ,即: 即:; ……………5分,由知:数列是以4为首项,2为公比的等比数列.…………………………………8分(3)由(2)知: ,即……………………9分当n≥2时, 对n=1也成立,即(n………………………………………………………….…10分数列为,它的奇数项组成以4为首项、公比为8的等比数列;偶数项组成以8为首项、公比为8的等比数列;…………………11分当n="2k-1" 时,…………………14分当n="2k" 时,.……………………………………………………………16分【解析】略6.(本小题满分16分)定义在上的函数,如果满足:对任意,存在常数,都有成立,则称是上的有界函数,其中称为函数的上界.已知函数;.(1)当时,求函数在上的值域,并判断函数在上是否为有界函数,请说明理由;(2)若函数在上是以3为上界的有界函数,求实数的取值范围;(3)若,函数在上的上界是,求的取值范围.【答案】解:(1)当时,因为在上递减,所以,即在的值域为故不存在常数,使成立所以函数在上不是有界函数。
(江苏版)高考数学一轮复习 专题4.4 三角函数图像与性质(讲)-江苏版高三全册数学试题

专题4.4 三角函数图像与性质【考纲解读】【直击考点】题组一 常识题1. 函数y =2sin 12x -3的最小正周期是________.【解析】最小正周期T =2π12=4π.2. 函数y =A sin x +1(A >0)的最大值是5,则它的最小值是________.【解析】依题意得A +1=5,所以A =4,所以函数y =4sin x +1的最小值为-4+1=-3. 3.判断函数y =2cos x 在[-π,0]上的单调性:____________.(填“增函数”或“减函数”) 【解析】由余弦函数的单调性,得函数y =2cos x 在[-π,0]上是增函数. 4.不等式2sin x >3的解集为______________________________. 【解析】不等式2sin x >3,即sin x >32,由函数y =sin x 的图像得所求解集为⎩⎨⎧⎭⎬⎫x π3+2k π<x <2π3+2k π,k ∈Z .题组二 常错题5.函数y =1-2cos x 的单调递减区间是___________________________.【解析】函数y =1-2cos x 的单调递减区间即函数y =-cos x 的单调递减区间,也即函数y =cos x 的单调递增区间,即[2k π-π,2k π](k ∈Z ).6.若动直线x =a 与函数f (x )=sin x 和g (x )=cos x 的图像分别交于M ,N 两点,则|MN |的最大值为________.【解析】设直线x =a 与函数f (x )=sin x 的图像的交点为M (a ,y 1),直线x =a 与函数g (x )=cos x的图像的交点为N (a ,y 2),则|MN |=|y 1-y 2|=|sin a -cos a |=2⎪⎪⎪⎪⎪⎪sin ⎝⎛⎭⎪⎫a -π4≤2,7.函数f (x )=2sin x4对任意的x ∈R ,都有f (x 1)≤f (x )≤f (x 2),则|x 1-x 2|的最小值为________.题组三 常考题8.定义在区间[0,2π]上的函数y =sin 2x 的图像与y =sin x 的图像的交点个数是________. 【解析】由sin 2x =sin x 得sin x =0或cos x =12,因为x ∈[0,2π],所以x =0,π3,π,5π3,2π,交点个数是5.9. 在函数①y =cos|2x |,②y =|sin x |,③y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,④y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5中,最小正周期为π的所有函数是________.(填序号)【解析】函数y =cos|2x |=cos 2x ,其最小正周期为π,①正确;将函数y =sin x 的图像中位于x 轴上方的图像不变,位于x 轴下方的图像对称地翻折至x 轴上方,即可得到y =|sin x |的图像,所以其最小正周期为π,②正确;函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的最小正周期为π,③正确;函数y =tan ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π5的最小正周期为π2,④不正确.【知识清单】1.正弦、余弦、正切函数的图像与性质 1.三角函数线三角函数线是通过有向线段直观地表示出角的各种三角函数值的一种图示方法。
【步步高】高考数学(文,江苏专用)大二轮总复习练习:专题二第4讲导数的热点问题(含答案解析)

第 4 讲 导数的热门问题(2016 ·标全国乙课 )已知函数f(x)= (x - 2)e x + a(x -1) 2 有两个零点.(1) 求 a 的取值范围;(2) 设 x 1, x 2 是 f(x)的两个零点,证明: x 1+ x 2<2.(1) 解 f ′(x)= (x - 1)e x + 2a(x - 1)= (x -1)(e x + 2a).①设 a = 0,则 f(x)= (x - 2)e x , f(x)只有一个零点.②设 a>0,则当 x ∈(- ∞, 1) 时, f ′(x)<0 ;当 x ∈ (1,+ ∞)时, f ′(x)>0 ,所以 f( x)在 (-∞,1) 上单一递减,在 (1,+ ∞)上单一递加.又 f(1) =- e , f(2)= a ,取 b 知足 b<0 且 b<ln a,2a223则 f(b)>2(b - 2)+ a( b - 1) =a b - 2b >0, 故 f(x)存在两个零点. ③设 a<0,由 f ′(x)= 0 得 x =1 或 x = ln(- 2a).若 a ≥-e2,则 ln(- 2a) ≤1,故当 x ∈ (1,+ ∞)时, f ′(x)>0 ,所以 f(x)在 (1,+ ∞)上单一递加.又当 x ≤1时, f(x)<0 ,所以 f(x)不存在两个零点.若 a<- e2,则 ln( - 2a)>1,故当 x ∈ (1,ln(- 2a))时,f ′(x)<0 ;当 x ∈ (ln(- 2a),+ ∞)时,f ′(x)>0 ,所以 f( x)在 (1,ln( - 2a)) 上单一递减,在 (ln( - 2a),+ ∞)上单一递加.又当 x ≤1时, f(x)<0 ,所以 f(x)不存在两个零点.综上, a 的取值范围为 (0,+ ∞).(2) 证明 不如设 x 1<x 2,由 (1) 知, x 1∈ (- ∞, 1), x 2∈(1 ,+ ∞),2- x 2∈ (- ∞,1),f(x)在 (-∞, 1)上单一递减,所以 x 1+ x 2<2 等价于 f(x 1)>f(2- x 2),即 f(2 -x 2)<0.2x2因为 f(2- x 2) =x 2 e 2 + a(x 2- 1) ,而 f(x 2)= (x 2- 2) e x 2 + a(x 2- 1)2= 0, 所以 f(2- x 2) = x 2e 2 x 2( x 2 2)e x 2 .设 g(x) =- xe 2- x - (x - 2)e x ,则 g ′(x)= (x - 1)(e 2-x - e x ),所以当 x>1 时, g ′(x)<0 ,而 g(1)= 0,故当 x>1 时, g(x)<0,进而 g(x 2)= f(2- x 2)<0,故 x 1+ x 2<2.利用导数探究函数的极值、 最值是函数的基本问题, 高考取常与函数零点、 方程根及不等式相联合,难度较大.热门一利用导数证明不等式用导数证明不等式是导数的应用之一, 能够间接考察用导数判断函数的单一性或求函数的最值,以及结构函数解题的能力.例 1 已知函数 f(x)= e x - x 2+ a , x ∈R ,曲线 y = f(x) 的图象在点 (0,f(0)) 处的切线方程为 y= bx.(1) 求函数 y = f(x) 的分析式;(2) 2+ x ;当 x ∈R 时,求证: f(x) ≥- x(3) 若 f(x)>kx 对随意的 x ∈ (0,+ ∞)恒成立,务实数 k 的取值范围.(1) 解 依据题意,得 f ′(x)= e x -2x ,则 f ′(0)=1= b.由切线方程可得切点坐标为(0,0),将其代入 y = f(x),得 a =- 1,故 f(x)= e x - x 2- 1.(2) 证明 令 g(x)= f(x)+ x 2-x = e x - x - 1.由 g ′(x)= e x - 1= 0,得 x = 0,当 x ∈ (- ∞, 0)时, g ′(x)<0, g(x)单一递减;当 x ∈ (0,+ ∞)时, g ′(x)>0, g(x)单一递加. ∴ g(x)min = g(0) = 0,∴ f(x) ≥- x 2 +x.f(x)(3) 解f(x)>kx 对随意的 x ∈ (0,+ ∞)恒成立等价于 x >k 对随意的 x ∈ (0,+ ∞)恒成立.令 φ(x)= f(x), x>0,得 φ′(x)= xf ′(x)- f(x) x 2xx(e x - 2x) - (e x - x 2-1) (x - 1)(e x - x - 1) .=x 2 = x 2x由 (2) 可知,当 x ∈(0,+ ∞)时, e - x - 1>0 恒成立,∴ y = φ(x)的单一增区间为 (1,+ ∞),单一减区间为 (0,1),φ(x)min =φ(1) = e -2,∴ k<φ(x)min = e - 2,∴实数 k 的取值范围为 (- ∞, e - 2).思想升华 用导数证明不等式的方法(1) 利用单一性:若 f( x)在 [a ,b] 上是增函数,则① ? x ∈ [a , b] ,则 f(a) ≤f(x) ≤f(b),②对 ? x 1, x 2∈[ a ,b],且 x 1<x 2,则 f(x 1)< f(x 2) .对于减函数有近似结论.(2) 利用最值:若 f(x)在某个范围 D 内有最大值 M(或最小值 m),则对 ? x ∈ D ,则 f(x) ≤M(或f(x) ≥m) .(3) 证明 f(x)<g(x),可结构函数 F(x)= f(x)-g(x),证明 F(x)<0. 追踪操练 1 已知函数 f(x)= aln x +1(a>0) .(1) 当 x>0 时,求证: f( x)- 1≥a 1- 1;x (2) 在区间 (1, e)上 f(x)> x 恒成立,务实数 a 的取值范围.(1) 证明设 φ(x)= f(x)-1- a 1-1x1= aln x - a 1- x (x>0) ,a ax x 2.令 φ′(x)= 0,则 x = 1,当 0<x<1 时, φ′(x)<0 ,所以 φ(x)在 (0,1)上单一递减;当 x>1 时, φ′(x)>0,则φ′(x)=-所以 φ(x)在 (1,+ ∞)上单一递加, 故 φ(x)在 x = 1 处取到极小值也是最小值,故 φ(x) ≥φ(1)= 0,即 f(x)- 1≥a 1-1x .x - 1(2) 解 由 f(x)>x 得 aln x + 1>x ,即 a> ln x .x - 1 x - 1ln x - x 令 g(x) = ln x (1< x<e),则 g ′(x)= (ln x)2 .令 h(x) =ln x - x - 1 (1<x<e),则 h ′(x)= 1 - 1>0,x x 2x 故 h(x) 在区间 (1, e)上单一递加,所以 h(x)>h(1)= 0.因为 h(x)>0 ,所以 g ′(x)>0 ,即 g(x)在区间 (1, e)上单一递加,x -1则 g(x)<g(e)= e - 1,即 ln x <e - 1, 所以 a 的取值范围为 [e - 1,+ ∞).热门二利用导数议论方程根的个数方程的根、函数的零点、 函数图象与 x 轴的交点的横坐标是三个等价的观点,解决这种问题能够经过函数的单一性、极值与最值,画出函数图象的走势,经过数形联合思想直观求解.例 2 已知函数 f(x)= (ax 2+x - 1)e x ,此中 e 是自然对数的底数, a ∈R.(1) 若 a = 1,求曲线 y = f(x)在点 (1, f(1)) 处的切线方程;(2) 若 a=- 1,函数 y= f(x)的图象与函数g(x)=1x 3+1x2+ m 的图象有3 个不一样的交点,务实32数 m 的取值范围.解 (1)当 a= 1 时, f(x)= (x2+ x- 1)e x,所以 f′(x)= (x2+ x- 1)e x+ (2x+1)e x= (x2+ 3x)e x,所以曲线y= f( x)在点 (1,f(1)) 处的切线斜率为k= f′ (1)= 4e.又因为 f(1) = e,所以所求切线的方程为y- e=4e(x- 1),即 4ex- y-3e= 0.(2)当 a=- 1 时, f(x)= (- x2+ x- 1)e x,f ′(x)=( -x2- x)e x,所以 y= f(x)在 ( -∞,- 1)上单一递减,在 (-1,0)上单一递加,在 (0,+∞)上单一递减,故 f(x)在x=- 1 处获得极小值-3,在ex=0 处获得极大值- 1.而 g′(x)= x2+ x,所以 y=g(x)在 (-∞,- 1)上单一递加,在 (- 1,0)上单一递减,在 (0,+∞)上单一递加.故 g(x) 在 x=- 1 处获得极大值1+ m,在 x= 0 处获得极小值 m. 6因为函数y= f( x)与 y=g(x)的图象有 3 个不一样的交点,所以 f( -1)<g(- 1)且 f(0)> g(0) ,所以-3-1<m<- 1,即 m 的取值范围为 (-3-1,- 1).e 6e6思想升华(1) 函数 y= f(x)-k 的零点问题,可转变为函数y= f( x)和直线 y= k 的交点问题.(2) 研究函数y= f(x)的值域,不单要看最值,并且要察看随x 值的变化 y 值的变化趋向.追踪操练 2已知函数 f(x)= 2ln x-x2+ ax(a∈ R).(1)当 a= 2 时,求 f(x)的图象在 x= 1 处的切线方程;1, e上有两个零点,务实数m 的取值范围.(2) 若函数 g(x)= f(x)- ax+m 在e解 (1)当 a= 2 时, f(x)= 2ln x-x2+ 2x,2f ′(x)=x- 2x+ 2,切点坐标为 (1,1),切线的斜率k= f′(1)= 2,则切线方程为y- 1=2(x- 1),即 2x-y- 1= 0.(2) g(x)= 2ln x- x2+ m,2- 2(x+ 1)(x- 1)则 g′(x)=x-2x=x.1因为 x ∈, e ,所以当 g ′(x)= 0 时, x = 1.1当 e <x<1 时, g ′(x)>0;当 1<x<e 时, g ′(x)<0. 故 g(x) 在 x = 1 处获得极大值 g(1) = m - 1.又 g1e = m - 2-e12 ,g(e) =m +2- e2,g(e)- g1 21e = 4- e + 2<0,e则 g(e)<g 1e ,1所以 g(x)在 e ,e 上的最小值是g(e).1g(x)在 , e 上有两个零点的条件是g(1) = m -1>0 ,1= m - 2- 1g e e 2 ≤0,1解得 1<m ≤2+ e 2,1所以实数 m 的取值范围是1, 2+e 2 .热门三利用导数解决生活中的优化问题生活中的实质问题受某些主要变量的限制,解决生活中的优化问题就是把限制问题的主要变量找出来, 成立目标问题即对于这个变量的函数,而后经过研究这个函数的性质,进而找到变量在什么状况下能够达到目标最优.例 3某乡村拟修筑一个无盖的圆柱形蓄水池 (不计厚度 ).设该蓄水池的底面半径为 r 米,高为 h 米,体积为 V 立方米.假定建筑成本仅与表面积相关,侧面的建筑成本为100 元 / 平方米, 底面的建筑成本为 160 元 /平方米, 该蓄水池的总建筑成本为12 000 π元 ( π为圆周率 ).(1) 将 V 表示成 r 的函数 V(r ),并求该函数的定义域;(2) 议论函数 V( r)的单一性,并确立 r 和 h 为什么值时该蓄水池的体积最大.解 (1)因为蓄水池侧面的总成本为100·2πrh = 200πrh(元 ),底面的总成本为 160πr 2 元.所以蓄水池的总成本为(200 πrh + 160πr 2 )元.又依据题意得 200πrh + 160πr 2= 12 000 π,12所以 h = 5r (300- 4r ),π进而 V(r)= πr 2h =(300r - 4r 3).5因为 r>0 ,又由 h>0 可得 r<53,故函数 V(r )的定义域为 (0,5 3).π(2) 因为 V(r )= 5(300r - 4r 3),π 2),故 V ′(r)= (300- 12r 5令 V ′(r)= 0,解得 r 1= 5, r 2 =- 5( 因为 r 2=- 5 不在定义域内,舍去 ).当 r ∈ (0,5)时, V ′(r)>0,故 V( r)在 (0,5)上为增函数;当 r ∈ (5,5 3)时, V ′(r)<0 ,故 V(r )在 (5,5 3)上为减函数.由此可知, V(r )在 r = 5 处获得最大值,此时h = 8.即当 r = 5,h = 8 时,该蓄水池的体积最大.思想升华利用导数解决生活中的优化问题的一般步骤(1) 建模:剖析实质问题中各量之间的关系,列出实质问题的数学模型,写出实质问题中变量之间的函数关系式 y = f(x).(2) 求导:求函数的导数 f ′(x),解方程 f ′(x)= 0.(3) 求最值:比较函数在区间端点和使f ′(x)= 0 的点的函数值的大小,最大 (小 )者为最大 (小 )值.(4) 作答:回归实质问题作答.追踪操练3经市场检查,某商品每吨的价钱为x(1< x<14) 百元时,该商品的月供应量为y 1万吨,y 1= ax +7a 2- a(a>0) ;月需求量为2y 2万吨, y 2=-1 x 2-2241112x + 1.当该商品的需求量大于供应量时,销售量等于供应量; 当该商品的需求量不大于供应量时, 销售量等于需求量,该商品的月销售额等于月销售量与价钱的乘积.(1) 若 a =17,问商品的价钱为多少时,该商品的月销售额最大?(2) 记需求量与供应量相等时的价钱为平衡价钱,若该商品的平衡价钱不低于每吨 6 百元,务实数 a 的取值范围.1解(1) 若 a =7,由 y 2>y 1,得- 2241x 2- 1121x +1>17x + 72(17)2- 17.解得- 40<x<6.因为 1<x<14,所以 1<x<6.设该商品的月销售额为g(x),y 1·x , 1<x<6, 则 g(x) =y 2·x , 6≤x<14.1 133 当 1<x<6 时, g(x)=(x - )x<g(6)= . 727当 6≤x<14 时, g(x)= (- 1 x 2- 1 x +1)x ,224 112则 g ′(x)=- 1(3x 2+ 4x - 224)2241=- 224( x - 8)(3x +28),由 g ′(x)>0 ,得 x<8,所以 g(x)在 [6,8) 上是增函数,在 (8,14)上是减函数,当 x = 8 时, g(x)有最大值 g(8) =367.(2) 设 f(x)= y 1- y 2=1 217 2-1- a ,224x + (+ a)x + a1122因为 a>0,所以 f(x)在区间 (1,14) 上是增函数,若该商品的平衡价钱不低于 6 百元,即函数 f(x)在区间 [6,14) 上有零点,f(6) ≤0, 所以f(14)>0 ,7a 2+10a -11≤0,17解得即0<a ≤ .7a 2+13a>0,721 2已知函数 f(x)= 2x - (2a + 2)x + (2a +1)ln x.(1) 当 a = 0 时,求曲线 y =f(x)在 (1, f(1)) 处的切线方程;(2) 求 f(x)的单一区间;(3) 对随意的 a ∈ 3, 5,x 1, x 2∈[1,2] ,恒有 |f(x 1)- f(x 2)| ≤λ|1 - 1 |,求正实数 λ的取值范围.2 2x 1 x 2押题依照相关导数的综合应用试题多考察导数的几何意义、 导数与函数的单一性、 导数与不等式等基础知识和基本方法,考察分类整合思想、 转变与化归思想等数学思想方法.此题的命制正是依据这个要求进行的,全面考察了考生综合求解问题的能力.解 (1)当 a = 0 时, f(x)=12x 2- 2x + ln x ,f ′(x)=x - 2+ 1,且 f(1)=- 3, f ′(1)= 0,x 2故曲线 y = f(x)在 (1, f(1)) 处的切线方程为3y =- .2(2) f ′(x)= x - (2a +2)+ 2a + 1=[x -(2a +1)]( x -1),x>0.xx①当 2a +1≤0,即 a ≤-1时,函数 f(x)在 (0,1)上单一递减,在 (1,+ ∞)上单一递加;21f(x)在 (2a +1,1)上单一递减,在 (0,2a + 1), (1,+ ∞)②当 0<2a + 1<1,即- <a<0 时,函数2上单一递加;③当 2a +1= 1,即 a = 0 时,函数 f(x)在 (0,+ ∞) 上单一递加;④当 2a + 1>1,即 a>0 时,函数 f(x)在 (1,2a + 1)上单一递减,在 (0,1), (2a + 1,+ ∞)上单一递加.3, 5(3) 依据 (2) 知,当 a ∈ 2 2 时,函数 f( x)在 [1,2] 上单一递减.若 x 1= x 2,则不等式 |f(x 1 2)| ≤λ|1- 1)- f(x x 1 x 2|对随意正实数 λ恒成立,此时 λ∈ (0,+∞). 若 x 1≠x 2,不如设 1≤x 1<x 2≤2, 则 f(x 1)>f(x 2), 1> 1 ,x 1 x 2原不等式即 f(x 1)- f(x 2) ≤λ 1-1,x 1 x 2即 f(x λλ a ∈3 5, x , x ∈ [1,2] 恒成立,1)-对随意的 , 2xxλ3 5设 g(x) =f(x)- x ,则对随意的 a ∈ [ 2,2], x 1, x 2∈ [1,2] ,不等式 g(x 1) ≤g(x 2)恒成立, 即函数 g(x)在 [1,2] 上为增函数,故 g ′(x)≥0对随意的a ∈32,52 , x ∈ [1,2] 恒成立.2a + 1 λg ′(x)= x - (2a + 2)+ x +x 2≥0, 即 x 3- (2a + 2)x 2+ (2a + 1)x + λ≥0,即 (2x - 2x 2)a + x 3- 2x 2+ x + λ≥0对随意的 a ∈ 3, 5恒成立.2 2 因为 x ∈ [1,2] , 2x -2x 2≤0,253 - 2x 2故只需 (2x - 2x) ×+ x +x + λ≥0,2即 x 3- 7x 2+ 6x + λ≥0对随意的 x ∈ [1,2] 恒成立.令 h(x) =x 3- 7x 2+ 6x + λ,x ∈ [1,2] ,则 h ′(x)= 3x 2- 14x + 6<0 恒成立,故函数 h(x)在区间 [1,2] 上是减函数,所以 h(x)min= h(2)=λ- 8,只需λ- 8≥0即可,即λ≥8,故实数λ的取值范围是[8,+∞).A 组专题通关1.函数 f(x)的定义域为R,f(- 1)= 3,对随意 x∈R,f′(x)<3 ,则 f(x)>3x+ 6 的解集为 __________ .答案(-∞,- 1)分析设 g(x)= f(x)- (3x+ 6),则g′(x)= f′(x)- 3<0 ,所以g(x)为减函数,又g(- 1)= f(- 1)- 3= 0,所以依据单一性可知g(x)>0 的解集是{ x|x<- 1} .2.设 a>0,b>0 ,e 是自然对数的底数,若e a+2a=e b+3b,则a与b的大小关系为________.答案a>b分析由 e a+2a= e b+ 3b,有 e a+ 3a>e b+ 3b,令函数 f(x)= e x+ 3x,则 f(x)在 (0,+∞)上单一递加,因为 f( a)> f(b),所以 a>b.3.若不等式 2xln x≥- x2+ax- 3 恒成立,则实数 a 的取值范围为 __________.答案 (-∞, 4]分析条件可转变为 a≤2lnx+ x+3(x>0)恒成立.x设 f(x)= 2ln x+ x+3 x,则 f′(x)=(x+ 3)(x- 1)(x>0).x2当 x∈ (0,1) 时, f′(x)<0 ,函数 f(x)单一递减;当 x∈ (1,+∞)时, f′(x)>0 ,函数 f(x) 单一递加,所以 f( x)min= f(1)= 4.所以 a≤4.4.假如函数f(x)= ax2+ bx+ cln x(a,b,c 为常数, a>0)在区间 (0,1) 和 (2,+∞)上均单一递加,在 (1,2) 上单一递减,则函数 f(x)的零点个数为 ________.答案 1分析由题意可得 f′(x)=2ax+ b+c ,xf′(1)= 2a+ b+ c= 0,b=- 6a,所以 f(x)= a(x2- 6x+ 4ln x),则极大值 f(1)=-则c= 0,解得c=4a,f′(2)= 4a+ b+25a<0 ,极小值 f(2) =a(4ln2- 8)<0 ,又 f(10)= a(40+4ln 10)>0 ,联合函数图象 (图略 )可得该函数只有一个零点.5.做一个无盖的圆柱形水桶,若要使其体积是27π dm3,且用料最省,则圆柱的底面半径为 ________ dm.答案3227分析设圆柱的底面半径为 R dm,母线长为l dm,则 V=πR l =27π,所以 l =R2,要使用料最省,只需使圆柱形水桶的表面积最小.S表2227表54π表表=πR+ 2πRl=πR + 2π·,所以S′= 2πR-2 .令 S′= 0,得 R= 3,则当 R= 3 时, SR R最小.6.对于 x 的方程 x 3- 3x2- a=0 有三个不一样的实数解,则实数 a 的取值范围是 __________ .答案(- 4,0)分析由题意知使函数f( x)= x3- 3x2- a 的极大值大于0 且极小值小于 0 即可,又 f′(x)= 3x2-6x= 3x(x- 2),令 f ′(x)= 0,得 x1= 0,x2=2,当 x<0 时, f′(x)>0;当 0<x<2 时, f′(x)<0 ;当x>2 时, f′(x)>0 ,所以当x= 0 时, f(x)获得极大值,即f(x)极大值= f(0) =-a;当 x= 2 时, f(x)获得极小值,即f(x)极小值= f(2) =- 4- a,-a>0,所以解得- 4<a<0.-4- a<0,7.假如对定义在 R 上的函数 f(x),对随意两个不相等的实数x1,x2,都有 x1f(x1)+x2f(x2)> x1f(x2)+ x2f(x1),则称函数 f(x)为“H 函数”.给出以下函数:① y=- x3+ x+1;② y= 3x- 2(sin x- cos x) ;③ y= e x+1;④ f( x)=ln|x|, x≠0,以上函数是0, x= 0.“H 函数”的全部序号为 ________.答案②③分析因为 x1f(x1)+ x2f(x2)> x1f(x2)+ x2f(x1),即 (x1-x2)[f(x1)- f(x2)]>0 恒成立,所以函数 f(x)在 R 上是增函数.由 y′=- 3x2+ 1>0 得-33,即函数在区间-3, 33 <x< 333π上是增函数,故①不是“H 函数”;由 y′= 3-2(cos x+ sin x)=3- 2 2sin x+4≥3-22>0 恒x“H 函数”;因为④为偶函数,所以成立,所以②为“H 函数”;由 y′= e >0 恒成立,所以③为不行能在 R 上是增函数,所以不是“H 函数”.综上可知,是“H 函数”的有②③ .1324,直线 l: 9x+ 2y+ c=0,若当 x∈ [ - 2,2] 时,函数 y=f(x) 8.已知函数 f(x)= x - x - 3x+33的图象恒在直线l 下方,则 c 的取值范围是 ________.答案(-∞,- 6)分析依据题意知13249c在 x∈ [- 2,2]上恒成立,则-3x-x-3x+<- x-3221323423,设 g(x) = x - x +x+,则 g′(x)= x - 2x+3232则 g′(x)>0 恒成立,所以 g(x)在 [ - 2,2] 上单一递加,所以 g(x)max= g(2)= 3,则 c<- 6.9.如图,OA 是南北方向的一条公路,OB 是北偏东45°方向的一条公路,某景色区的一段界限为曲线C,为方便旅客参观,制定在曲线C 上某点P 处罚别修筑与公路 OA,OB 垂直的两条道路 PM , PN,且 PM, PN 的造价分别为 5 万元 /百米, 40 万元 /百米,成立以下图的平面直c 1 32342>3x - x +2x+3,42角坐标系xOy,则曲线 C 切合函数y= x+x2 (1 ≤x≤ 9)模型,设 PM =x,修筑两条道路PM ,PN 的总造价为f(x)万元,题中所波及长度单位均为百米.(1)求 f(x)的分析式;(2)当 x 为多少时,总造价 f(x)最低?并求出最低造价.解 (1)在以下图的平面直角坐标系中,因为曲线 C 的方程为y= x+422(1 ≤x≤ 9),PM= x,x所以点 P 的坐标为(x, x+422),直线 OB 的方程为 x-y= 0. x则点 P 到直线 x-y= 0 的距离为x- (x+4242x 2 )24=x=22x2.又 PM 的造价为 5 万元 /百米, PN 的造价为 40万元 /百米,则两条道路总造价为f(x)= 5x+432≤x≤ 9).40·= 5(x+2)(12x x(2) 因为 f(x)= 5(x+32 2 ),x645(x3- 64)所以 f′(x)= 5(1-x3 )=x3.令 f′(x)= 0,得 x= 4,列表以下:x(1,4)4(4,9)f′(x)-0+f(x)↘极小值↗所以当 x=4 时,函数 f(x)有最小值,最小值为32f(4) =5×(4+2 )= 30.4B 组 能力提升10.定义在0, π上的函数 f(x) ,f ′(x)是它的导函数,且恒有f(x)<f ′(x)tan x 成立,给出以下2四个关系式,此中正确的选项是________.πππ① 3f 4>2f 3 ; ② f(1)<2f 6 sin 1;π ππ π ③ 2f 6 >f 4 ; ④ 3f 6 <f 3 .答案 ④分析∵ f(x)<f ′(x)tan x ,即 f ′(x)sin x -f(x)cos x>0,∴f(x)′=f ′(x)sin x - f(x)cos xsin x 2>0,sin xf(x) π∴函数 sin x 在 0,2 上单一递加,π πf 6 f 3 π<fπ .进而 < ,即 3f 6 3π πsin6 sin 311.设函数 f(x)在 R 上存在导函数 f ′(x),对随意 x ∈ R ,都有 f(x)+ f(- x)=x 2,且 x ∈(0 ,+∞)时, f ′(x)>x ,若 f(2- a)- f(a) ≥2- 2a ,则实数 a 的取值范围是 ________.答案 (- ∞, 1]分析1 21 22令 g(x)= f(x)- x ,则 g(- x)= f(- x)-2x ,则 g(x)+ g(- x)= f(x) +f(- x)- x = 0,得2g(x)为 R 上的奇函数.当 x>0 时, g ′(x)= f ′(x)- x>0,故 g(x)在 (0,+ ∞)上单一递加,再联合2g(0) =0 及 g(x)为奇函数, 知 g(x)在 R 上为增函数. 又 g(2- a)- g(a)= f(2- a)-(2-a)- [f(a)22- a2 ] =f(2- a)-f(a)- 2+ 2a ≥ (2- 2a)- 2+2a = 0,则 g(2- a) ≥g(a)? 2-a ≥a? a ≤1,即 a ∈ (-∞, 1].12.直线 y = a 分别与直线 y = 2(x + 1),曲线 y = x + ln x 交于点 A ,B ,则 AB 的最小值为 ______.3 答案2分析解方程 2(x + 1)= a ,得 x =a2- 1.设方程 x + ln x =a 的根为 t(t>0) ,则 t + ln t = a ,则 AB = t - a + 1 = t - t + ln t + 1 = t - ln t + 1 .2 2 2 2设 g(t)= t -ln t+ 1(t>0) ,2 211 t - 1则 g ′(t)= 2- 2t = 2t (t>0) ,令 g ′(t)= 0,得 t = 1.当 t ∈ (0,1)时, g ′(t)<0 ;当 t ∈(1 ,+ ∞)时, g ′(t)>0 ,所以 g(t) min = g(1) = 3 2,3的最小值为 3所以 AB ≥ ,所以 AB2.21 3 1 2+ k( k ∈R) .13.已知函数 f(x)=x + kx32(1) 若曲线 y = f(x) 在点 (2, f(2)) 处的切线的斜率为 12,求函数 f(x)的极值;(2) 设 k<0, g(x)= f ′(x),求 F(x)= g(x 2)在区间 (0,2]上的最小值.1 312 2解 (1)函数 f(x)=x + kx+ k 的导数为 f ′(x)= x + kx.32由题意可得 f ′(2)= 4+ 2k =12,解得 k = 4,即 f(x)= 1x 3+ 2x 2+ 4, f ′(x)= x 2+4x. 3当 x>0 或 x<- 4 时, f ′(x)>0 ,f(x)单一递加;当- 4<x<0 时, f ′(x)<0, f(x)单一递减.可得 f( x)的极小值为 f(0)= 4,44f(x)的极大值为f( -4)= 3 .2(2) 由题意得 g(x)= x +kx.2设 t = x 2∈(0,2] ,可得 F(x)=h(t)= t 2 +kt = (t + k )2- k, k<0,- k>0.242①当- 4<k<0 时,- k ∈ (0,2), h(t)min = h(- k)=- k 2 ;2 2 4k②当 k ≤- 4 时,- ∈ [2,+ ∞), h(t)在 (0,2) 上单一递减, h(t)min = h(2) = 4+ 2k.2- k,- 4<k<0,综上可得, h(t)min =44+ 2k , k ≤- 4.。
〖苏科版〗高三数学复习试卷全国统一高考数学试卷理科参考答案与试题解析

〖苏科版〗高三数学复习试卷全国统一高考数学试卷理科参考答案与试题解析创作人:百里航拍创作日期:2021.04.01审核人:北堂中国创作单位:北京市智语学校一、选择题(共15小题,1-10每小题4分,11-15每小题5分,满分65分)1.(4分)设集合M={x|0≤x<2},集合N={x|x2﹣2x﹣3<0},集合M∩N=()A .{x|0≤x<1}B.{x|0≤x<2}C.{x|0≤x ≤1}D.{x|0≤x≤2}考点:交集及其运算.分析:解出集合N中二次不等式,再求交集.解答:解:N={x|x2﹣2x﹣3<0}={x|﹣1<x <3},∴M∩N={x|0≤x<2},故选B点评:本题考查二次不等式的解集和集合的交集问题,注意等号,较简单.2.(4分)如果直线ax+2y+2=0与直线3x﹣y﹣2=0平行,那么实数a等于()A .﹣6 B.﹣3 C.D.考点:直线的一般式方程与直线的平行关系.专题:计算题.分析:根据它们的斜率相等,可得=3,解方程求a的值.解答:解:∵直线ax+2y+2=0与直线3x﹣y﹣2=0平行,∴它们的斜率相等,∴=3,∴a=﹣6.故选A.点评:本题考查两直线平行的性质,两直线平行,斜率相等.3.(4分)函数y=tan()在一个周期内的图象是()A .B.C.D.考点:正切函数的图象.专题:综合题.分析:先令tan()=0求得函数的图象的中心,排除C,D;再根据函数y=tan()的最小正周期为2π,排除B.解答:解:令tan()=0,解得x=kπ+,可知函数y=tan()与x轴的一个交点不是,排除C,D∵y=tan()的周期T==2π,故排除B故选A点评:本题主要考查了正切函数的图象.要熟练掌握正切函数的周期,单调性,对称中心等性质.4.(4分)已知三棱锥P﹣ABC的三个侧面与底面全等,且AB=AC=,BC=2.则二面角P﹣BC﹣A的大小为()A .B.C.D.考点:平面与平面之间的位置关系;与二面角有关的立体几何综合题.专题:计算题.分析:要求二面角P﹣BC﹣A的大小,我们关键是要找出二面角P﹣BC﹣A的大小的平面角,将空间问题转化为平面问题,然后再分析二面角P﹣BC﹣A的大小的平面角所在的三角形的其它边与角的关系,解三角形进行求解.解答:解:如图所示,由三棱锥的三个侧面与底面全等,且AB=AC=,得PB=PC=,PA=BC=2,取BC的中点E,连接AE,PE,则∠AEP即为所求二面角的平面角.且AE=EP=,∵AP2=AE2+PE2,∴∠AEP=,故选C.点评:求二面角的大小,一般先作出二面角的平面角.此题是利用二面角的平面角的定义作出∠AEP为二面角P﹣BC﹣A的平面角,通过解∠AEP所在的三角形求得∠AEP.其解题过程为:作∠AEP→证∠AEP是二面角的平面角→计算∠AEP,简记为“作、证、算”.5.(4分)函数y=sin()+cos2x的最小正周期是()A .B.πC.2πD.4π考点:三角函数的周期性及其求法.分析:先将函数化简为:y=sin(2x+θ),即可得到答案.解答:解:∵f(x)=sin()+cos2x=cos2x﹣sin2x+cos2x=(+1)cos2x﹣sin2x=sin(2x+θ)∴T==π故选B.点评:本题主要考查三角函数的最小正周期的求法.属基础题.6.(4分)满足arccos(1﹣x)≥arccosx的x的取值范围是()A .[﹣1,﹣]B.[﹣,0]C.[0,]D.[,1]考点:反三角函数的运用.专题:计算题.百里航拍创编 2021.04.01分析:应用反函数的运算法则,反函数的定义及性质,求解即可.解答:解:arccos(1﹣x)≥arccosx 化为cos[arccos(1﹣x)]≤cos[arccosx]所以1﹣x≤x,即:x,又x∈[﹣1,1],所以x的取值范围是[,1]故选D.点评:本题考查反余弦函数的运算法则,反函数的定义域,考查学生计算能力,是中档题.7.(4分)将y=2x的图象____________再作关于直线y=x对称的图象,可得到函数y=log2(x+1)的图象()A .先向左平行移动1个单位B.先向右平行移动1个单位C .先向上平行移动1个单位D.先向下平行移动1个单位考点:反函数;函数的图象与图象变化.分析:本题考查函数图象的平移和互为反函数的函数图象之间的关系两个知识点,作为本题,可以用逐一验证的方法排除不合题意的选项,验证的个数在1到3个,对于本题,这不是最佳选择,建议逆推得到平移后的解析式,这样就可以方便的观察到平移的方向及单位数.解答:解:利用指数式和对数式的互化,由函数y=log2(x+1)解得:x=2y﹣1则函数y=log2(x+1)(x>﹣1)的反函数为y=2x﹣1(x∈R)即函数y=2x平移后的函数为y=2x﹣1,易见,只需将其向下平移1个单位即可.故选D点评:本题采用先逆推获取平移后的解析式的方法,得到解析式后平移的方向和单位便一目了然,简便易行,值得尝试.8.(4分)长方体的一个顶点上三条棱长为3、4、5,且它的八个顶点都在一个球面上,这个球的表面积是()A .20πB.25πC.50πD.200π考点:球的体积和表面积.专题:计算题.分析:设出球的半径,由于直径即是长方体的体对角线,由此关系求出球的半径,即可求出球的表面积.解答:解:设球的半径为R,由题意,球的直径即为长方体的体对角线,则(2R)2=32+42+52=50,∴R=.∴S球=4π×R2=50π.故选C点评:本题考查球的表面积,球的内接体,考查计算能力,是基础题.9.(4分)曲线的参数方程是(t是参数,t≠0),它的普通方程是()A .(x﹣1)2(y﹣B.y=C.D.1)=1考点:参数方程的概念.专题:计算题.分析:由题意知x=1﹣,可得x﹣1=﹣,将方程两边平方,然后与y﹣1=﹣t2,相乘消去t即可求解.解答:解:∵曲线的参数方程是(t是参数,t≠0),∴,∴将两个方程相乘可得,(x﹣1)2(1﹣y)=1,∴y=,故选B.点评:此题考查参数方程与普通方程的区别和联系,两者要会互相转化,根据实际情况选择不同的方程进行求解,这也是每年高考必考的热点问题.10.(4分)函数y=cos2x﹣3cosx+2的最小值为()A .2 B.0 C.D.6考点:函数的值域;余弦函数的定义域和值域.专题:计算题.分析:先进行配方找出对称轴,而﹣1≤cosx≤1,利用对称轴与区间的位置关系求出最小值.解答:解:y=cos2x﹣3cosx+2=(cosx﹣)2﹣∵﹣1≤cosx≤1∴当cosx=1时y min=0,故选B点评:本题以三角函数为载体考查二次函数的值域,属于求二次函数的最值问题,属于基本题.11.(5分)椭圆C与椭圆关于直线x+y=0对称,椭圆C的方程是()A .B.C.D.考点:直线与圆锥曲线的综合问题.专题:计算题.分析:依题意可知椭圆C关于直线x+y=0对称,长轴和短轴不变,主要椭圆的中心即可.根据原椭圆方程可求得其中心坐标,进而求得其关于直线x+y=0对称点,则椭圆方程可得.解答:解:依题意可知椭圆C关于直线x+y=0对称,长轴和短轴不变,主要椭圆的中心即可.∵椭圆的中心为(3,2)关于直线x+y=0对称的点为(﹣2,﹣3)故椭圆C的方程为故选A.点评:本题主要考查了直线与椭圆的关系及点关于直线对称的问题.属基础题.12.(5分)圆台上、下底面面积分别是π、4π,侧面积是6π,这个圆台的体积是()A .πB.2πC.πD.π考点:旋转体(圆柱、圆锥、圆台).专题:计算题.分析:通过圆台的底面面积,求出上下底面半径,利用侧面积公式求出母线长,然后求出圆台的高,即可求得圆台的体积.解答:解:S1=π,S2=4π,∴r=1,R=2,S=6π=π(r+R)l,∴l=2,∴h=.∴V=π(1+4+2)×=π.故选D点评:本题是基础题,通过底面面积求出半径,转化为求圆台的高,是本题的难点,考查计算能力,常考题.13.(5分)(•碑林区一模)定义在区间(﹣∞,+∞)的奇函数f(x)为增函数;偶函数g(x)在区间[0,+∞)的图象与f(x)的图象重合,设a>b>0,给出下列不等式:①f(b)﹣f(﹣a)>g(a)﹣g(﹣b);②f(b)﹣f(﹣a)<g(a)﹣g(﹣b);③f(a)﹣f(﹣b)>g(b)﹣g(﹣a);④f(a)﹣f(﹣b)<g(b)﹣g(﹣a),其中成立的是()A .①与④B.②与③C.①与③D.②与④考点:函数奇偶性的性质.分析:根据f(﹣a)=﹣f(a),f(﹣b)=﹣f(b),g(﹣a)=g(a)=f(a),g(﹣b)=g (b)=f(b),对①②③④进行逐一验证即可得答案.解答:解:由题意知,f(a)>f(b)>0又∵f(﹣a)=﹣f(a),f(﹣b)=﹣f(b),g(﹣a)=g(a)=f(a),g(﹣b)=g(b)=f(b);∴①f(b)﹣f(﹣a)>g(a)﹣g(﹣b)⇔f(b)+f(a)>f(a)﹣f(b)⇔f(b)>﹣f(b),故①对②不对.③f(a)﹣f(﹣b)>g(b)﹣g(﹣a)⇔f(b)+f(a)>f(b)﹣f(a)⇔f(a)>﹣f(a),故③对④不对.故选C.点评:本题主要考查函数奇偶性的应用.14.(5分)不等式组的解集是()A .{x|0<x<2}B.{x|0<x<2.5}C.D.{x|0<x<3}考点:其他不等式的解法.专题:压轴题.分析:可以直接去绝对值解不等式,比较复杂;可结合答案用特值法解决.解答:解:取x=2满足不等式,排除A;再取x=2.5,不满足,排除B、D故选C点评:本题考查解绝对值不等式和分式不等式问题,要注意选择题的特点,选择特殊做法解决.15.(5分)四面体的顶点和各棱中点共10个点,在其中取4个不共面的点,则不同的取法共有()A .150种B.147种C.144种D.141种考点:排列、组合的实际应用;计数原理的应用.专题:计算题;压轴题.分析:由题意知从10个点中任取4个点有C104种取法,减去不合题意的结果,4点共面的情况有三类,取出的4个点位于四面体的同一个面上;取任一条棱上的3个点及该棱对棱的中点;由中位线构成的平行四边形,用所有的结果减去不合题意的结果即可得答案.解答:解:从10个点中任取4个点有C104种取法,其中4点共面的情况有三类.第一类,取出的4个点位于四面体的同一个面上,有4C64种;第二类,取任一条棱上的3个点及该棱对棱的中点,这4点共面,有6种;第三类,由中位线构成的平行四边形(其两组对边分别平行于四面体相对的两条棱),它的4顶点共面,有3种.以上三类情况不合要求应减掉,∴不同的取法共有C104﹣4C64﹣6﹣3=141种.故选D.点评:本题考查分类计数原理,考查排列组合的实际应用,是一个排列组合同立体几何结合的题目,解题时注意做到不重不漏.二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)16.(4分)已知的展开式中x3的系数为,常数a的值为4.考点:二项式定理;二项式系数的性质.专题:计算题.分析:利用二项展开式的通项公式求出第r+1项,令x的指数为3求出展开式中x3的系数,列出方程解得.解答:解:的展开式的通项为=令解得r=8∴展开式中x3的系数为∵展开式中x3的系数为∴解得a=4故答案为4点评:本题考查二项展开式的通项公式是解决二项展开式的特定项问题的工具.17.(4分)(•陕西模拟)已知直线的极坐标方程为,则极点到该直线的距离是.考点:简单曲线的极坐标方程;与圆有关的比例线段;不等式的基本性质.专题:计算题;压轴题.分析:先将原极坐标方程中的三角函数式展开后两边同乘以ρ后化成直角坐标方程,再利用直角坐标方程进行求解即得.解答:解:将原极坐标方程,化为:ρsinθ+ρcosθ=1,化成直角坐标方程为:x+y﹣1=0,则极点到该直线的距离是=.故填;.点评:本题考查点的极坐标和直角坐标的互化,利用直角坐标与极坐标间的关系,即利用ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得.18.(4分)的值为.考点:角的变换、收缩变换.专题:计算题;压轴题.分析:先将分式中的15°化为7°+8°,利用两角和的余弦、正弦展开,分子、分母分组提取sin7°,cos7°,再用同角三角函数的基本关系式,化简,然后,就会求出tan15°,利用两角差的正切,求解即可.解答:解:=======tan15°=tan(45°﹣30°)===,故答案为:点评:本题考查角的变换,两角和的正弦、余弦,同角三角函数的基本关系式,考查学生运算能力,是中档题.19.(4分)已知m、l是直线,α、β是平面,给出下列命题:①若l垂直于α内两条相交直线,则l⊥α;②若l平行于α,则l平行于α内所有的直线;③若m⊊α,l⊊β且l⊥m,则α⊥β;④若l⊊β且l⊥α,则α⊥β;⑤若m⊊α,l⊊β且α∥β,则l∥m.其中正确命题的序号是①④.考点:空间中直线与直线之间的位置关系;空间中直线与平面之间的位置关系.专题:压轴题.分析:对于①,考虑直线与平面垂直的判定定理,符合定理的条件故正确;对于②,考虑直线与平面平行的性质定理以及直线与平面的位置关系,故错误;对于③考虑α⊥β的判定方法,而条件不满足,故错误;对于④符合面面垂直的判定定理,故正确;对于⑤不符合线线平行的判定,故错误.正确命题的序号是①④解答:解:①,符合定理的条件故正确;②,若l平行于α,则l与α内的直线有两种:平行或异面,故错误;③m⊊α,l⊊β且l⊥m,则α与β可以相交但不垂直;④符合面面垂直的判定定理,故正确;⑤若m⊊α,l⊊β且α∥β,则l∥m或者异面,错误,故正确命题的序号是①④.点评:本题考查立体几何中线线关系中的平行、线面关系中的垂直、面面关系中的垂直的判定方法,要注意对比判定定理的条件和结论,同时要注意性质定理、空间直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系的应用.三、解答题(共6小题,满分69分)20.(10分)已知复数,.复数,z2ω3在复数平面上所对应的点分别为P,Q.证明△OPQ是等腰直角三角形(其中O为原点).考点:复数代数形式的混合运算.分析:利用复数三角形式,化简复数,.然后计算复数,z2ω3,计算二者的夹角和模,即可证得结论.解答:解法一:,于是,,=因为OP与OQ的夹角为,所以OP⊥OQ.因为,所以|OP|=|OQ|由此知△OPQ有两边相等且其夹角为直角,故△OPQ为等腰直角三角形.解法二:因为,所以z3=﹣i.因为,所以ω4=﹣1于是由此得OP⊥OQ,|OP|=|OQ|.由此知△OPQ有两边相等且其夹角为直角,故△OPQ为等腰直角三角形.点评:本小题主要考查复数的基本概念、复数的运算以及复数的几何意义等基础知识,考查运算能力和逻辑推理能力,是中档题.21.(11分)已知数列{a n},{b n}都是由正数组成的等比数列,公比分别为p、q,其中p>q,且p≠1,q≠1.设c n=a n+b n,S n为数列{c n}的前n项和.求.百里航拍创编 2021.04.01考点:等比数列的通项公式;极限及其运算;数列的求和.专题:计算题.分析:先根据等比数列的通项公式分别求出a n和b n,再根据等比数列的求和公式,分别求得S n 和S n的表达式,进而可得的表达式,分p>1和p<1对其进行求极限.﹣1解答:解:,.分两种情况讨论.(Ⅰ)p>1.∵,====p.(Ⅱ)p<1.∵0<q<p<1,==点评:本小题主要考查等比数列的概念、数列极限的运算等基础知识,考查逻辑推理能力和运算能力.22.(12分)甲、乙两地相距S千米,汽车从甲地匀速行驶到乙地,速度不得超过c千米/时.已知汽车每小时的运输成本(以元为单位)由可变部分和固定部分组成:可变部分与速度v(千米/时)的平方成正比,比例系数为b;固定部分为a元.(1)把全程运输成本y(元)表示为速度v(千米/时)的函数,并指出这个函数的定义域;(2)为了使全程运输成本最小,汽车应以多大速度行驶?考点:根据实际问题选择函数类型;基本不等式在最值问题中的应用.专题:应用题.分析:(1)全程运输成本有两部分组成,将其分别分别表示出来依题意建立起程运输成本y (元)表示为速度v(千米/时)的函数,由题设条件速度不得超过c千米/时.故定义域为v∈(0,c].(2)由(1)知,全程运输成本关于速度的函数表达式中出现了积为定值的情形,由于等号成立的条件有可能不成立,故求最值的方法不确定,对对速度的范围进行分类讨论,如等号成立时速度值不超过c,则可以用基本不等式求求出全程运输成本的最小值,若等号成立时速度值大于最高限速v,可以判断出函数在(0,c]上的单调性,用单调性求出全程运输成本的最小值.百里航拍创编 2021.04.01解答:解:(1)依题意知汽车从甲地匀速行驶到乙地所用时间为,全程运输成本为故所求函数及其定义域为(2)依题意知S,a,b,v都为正数,故有当且仅当,.即时上式中等号成立若,则当时,全程运输成本y最小,若,即a>bc2,则当v∈(0,c]时,有==因为c﹣v≥0,且a>bc2,故有a﹣bcv≥a﹣bc2>0,所以,且仅当v=c时等号成立,也即当v=c时,全程运输成本y最小.综上知,为使全程运输成本y最小,当时行驶速度应为;当时行驶速度应为v=c.点评:本小题主要考查建立函数关系、不等式性质、最大值、最小值等基础知识,考查综合应用所学数学知识、思想和方法解决实际问题的能力.23.(12分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E、F分别是BB1、CD的中点.(1)证明AD⊥D1F;(2)求AE与D1F所成的角.考点:异面直线及其所成的角.专题:计算题;证明题.分析:(1)证明线线垂直可先证线面垂直,欲证AD⊥D1F,可先证AD⊥面DC1,即可证得;(2)先通过平移将两条异面直线平移到同一个起点,取AB的中点G,将D1F平移到A1G,AB与A1G构成的锐角或直角就是异面直线所成的角,利用三角形全等求出此角即可.解答:解:(Ⅰ)∵AC1是正方体,∴AD⊥面DC1.又D1F⊂面DC1,∴AD⊥D1F.(Ⅱ)取AB中点G,连接A1G,FG.因为F是CD的中点,所以GF、AD平行且相等,又A1D1、AD平行且相等,所以GF、A1D1平行且相等,故GFD1A1是平行四边形,A1G∥D1F.设A1G与AE相交于点H,则∠AHA1是AE与D1F所成的角,因为E是BB1的中点,所以Rt△A1AG≌Rt△ABE,∠GA1A=∠GAH,从而∠AHA1=90°,即直线AE与D1F所成角为直角.点评:本小题主要考查异面直线及其所成的角,考查逻辑推理能力和空间想象能力,属于基础题.25.(12分)(•北京模拟)设圆满足:①截y轴所得弦长为2;②被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1,在满足条件①、②的所有圆中,求圆心到直线l:x﹣2y=0的距离最小的圆的方程.考点:直线与圆的位置关系.专题:压轴题.分析:圆被x轴分成两段圆弧,其弧长的比为3:1,劣弧所对的圆心角为90°,设圆的圆心为P (a,b),圆P截X轴所得的弦长为,截y轴所得弦长为2;可得圆心轨迹方程,圆心到直线l:x﹣2y=0的距离最小,利用基本不等式,求得圆的方程.解答:解法一:设圆的圆心为P(a,b),半径为r,则点P到x轴,y轴的距离分别为|b|,|a|.由题设知圆P截x轴所得劣弧对的圆心角为90°,知圆P截X轴所得的弦长为,故r2=2b2,又圆P截y轴所得的弦长为2,所以有r2=a2+1.从而得2b2﹣a2=1.又点P(a,b)到直线x﹣2y=0的距离为,所以5d2=|a﹣2b|2=a2+4b2﹣4ab≥a2+4b2﹣2(a2+b2)=2b2﹣a2=1,当且仅当a=b时上式等号成立,此时5d2=1,从而d取得最小值.由此有解此方程组得或由于r2=2b2知.于是,所求圆的方程是(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,或(x+1)2+(y+1)2=2.解法二:同解法一,得∴得①将a2=2b2﹣1代入①式,整理得②把它看作b的二次方程,由于方程有实根,故判别式非负,即△=8(5d2﹣1)≥0,得5d2≥1.∴5d2有最小值1,从而d有最小值.将其代入②式得2b2±4b+2=0.解得b=±1.将b=±1代入r2=2b2,得r2=2.由r2=a2+1得a=±1.综上a=±1,b=±1,r2=2.由|a﹣2b|=1知a,b同号.于是,所求圆的方程是(x﹣1)2+(y﹣1)2=2,或(x+1)2+(y+1)2=2.点评:本小题主要考查轨迹的思想,求最小值的方法,考查综合运用知识建立曲线方程的能力.易错的地方,P到x轴,y轴的距离,不能正确利用基本不等式.24.(12分)设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>0),方程f(x)﹣x=0的两个根x1,x2满足0<x1<x2<.(1)当x∈(0,x1)时,证明x<f (x)<x1;(2)设函数f(x)的图象关于直线x=x0对称,证明x0<.考点:一元二次方程的根的分布与系数的关系;不等式的证明.专题:证明题;压轴题;函数思想;方程思想;作差法.分析:(1)方程f(x)﹣x=0的两个根x1,x2,所以构造函数,当x∈(0,x1)时,利用函数的性质推出x<f (x),然后作差x1﹣f(x),化简分析出f(x)<x1,即可.(2).方程f(x)﹣x=0的两个根x1,x2,函数f(x)的图象,关于直线x=x0对称,利用放缩法推出x0<;解答:证明:(1)令F(x)=f(x)﹣x.因为x1,x2是方程f(x)﹣x=0的根,所以F(x)=a(x﹣x1)(x﹣x2).当x∈(0,x1)时,由于x1<x2,得(x﹣x1)(x﹣x2)>0,又a>0,得F(x)=a(x﹣x1)(x﹣x2)>0,即x<f(x).x1﹣f(x)=x1﹣[x+F(x)]=x1﹣x+a(x1﹣x)(x﹣x2)=(x1﹣x)[1+a(x﹣x2)]因为所以x1﹣x>0,1+a(x﹣x2)=1+ax﹣ax2>1﹣ax2>0.得x1﹣f(x)>0.由此得f(x)<x1.(2)依题意知因为x1,x2是方程f(x)﹣x=0的根,即x1,x2是方程ax2+(b﹣1)x+c=0的根.∴,因为ax2<1,所以.点评:本小题主要考查一元二次方程、二次函数和不等式的基础知识,考查综合运用数学知识分析问题和解决问题的能力.创作人:百里航拍创作日期:2021.04.01。
(江苏专用)高考数学总复习 专题1.1 集合试题(含解析)-人教版高三全册数学试题

专题1.1 集合【三年高考】1.【2017高考某某1】已知集合{1,2}A =,2{,3}B a a =+,若{1}A B =,则实数a 的值为 ▲ . 【答案】1【解析】由题意1B ∈,显然233a +≥,所以1a =,此时234a +=,满足题意,故答案为1.【考点】集合的运算、元素的互异性【名师点睛】(1)认清元素的属性.解决集合问题时,认清集合中元素的属性(是点集、数集或其他情形)和化简集合是正确求解的两个先决条件.(2)注意元素的互异性.在解决含参数的集合问题时,要注意检验集合中元素的互异性,否则很可能会因为不满足“互异性”而导致错误. (3)防X 空集.在解决有关,AB A B =∅⊆等集合问题时,往往容易忽略空集的情况,一定要先考虑∅时是否成立,以防漏解.2.【2016高考某某1】已知集合{1,2,3,6},{|23},A B x x =-=-<<则=A B . 【答案】{}1,2- 【解析】 试题分析:{}{}{}1,2,3,6231,2AB x x =--<<=-.故答案应填:{}1,2-【考点】集合运算【名师点睛】本题重点考查集合的运算,容易出错的地方是审错题意,属于基本题,难度不大.一要注意培养良好的答题习惯,避免出现粗心而出错,二是明确某某高考对于集合题的考查立足于列举法,强调对集合运算有关概念及法则的理解.2.【2015高考某某1】已知集合{}3,2,1=A ,{}5,4,2=B ,则集合B A 中元素的个数为_______. 【答案】5【解析】{123}{245}{12345}A B ==,,,,,,,,,,,则集合B A 中元素的个数为5个. 【考点定位】集合运算3.【2014某某1】已知集合{}2,1,3,4A =--,{}1,2,3B =-,则A B ⋂=. 【答案】{1,3}- 【解析】由题意得{1,3}AB =-.4.【2017课标II ,理】设集合{}1,2,4A =,{}240x x x m B =-+=。
【步步高】高考数学(文,江苏专用)大二轮总复习练习:专题三第3讲平面向量(含答案解析)
第 3讲平面向量1. (2016 课·标全国丙改编→1,3→31,则∠ ABC= ________. )已知向量 BA=22, BC=,22答案30°分析→→∵ |BA|= 1, |BC|= 1,→ →3BA·BC=,∴∠ ABC = 30°.cos∠ ABC=→→2|BA|·|BC|12. (2016 ·东改编山 )已知非零向量m,n 知足 4|m|= 3|n|,cos〈 m, n〉=3.若 n⊥ (tm+ n),则实数 t 的值为 ______.答案- 4分析∵ n⊥ (tm+ n),∴ n·(tm+n)=0,即 t·m·n+ n2= 0,∴ t|m||n|cos〈 m, n〉+ |n|2=0,由3212已知得 t×|n| ×+ |n| = 0,解得 t=- 4.433. (2016 天·津改编 )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 并延伸到点F,使得 DE=→ →2EF ,则 AF ·BC的值为 ________.答案1 8分析→→→如下图, AF =AD +DF .又 D, E 分别为 AB, BC 的中点,→1→且 DE= 2EF,因此 AD=2AB,→=→+→=→+1→DF DE EF DE2DE3→ 3→=2DE =4AC,→1→ 3 →→→ →因此 AF=2AB+4AC.又 BC= AC-AB,→ →1→3→→ →则 AF·BC=AB+AC ·(AC- AB)241→ →1→ 2 3 →2 3 → →=AB·AC-AB+AC - AC·AB 2244→ 2 1→21→→= 4AC - 2AB -4AC ·AB.3→ →又 |AB|= |AC|= 1,∠ BAC = 60°,→ → 3 1 1 1 1故AF ·BC = - - ×1×1× = .4 2 4 2 84. (2016 ·江浙 )已知向量a ,b , |a|= 1,|b|= 2.若对随意单位向量 e ,均有 |a ·e|+ |b ·e| ≤6,则a ·b 的最大值是 ________.答案12分析 由已知可得:6≥|a ·e|+ |b ·e| ≥|a ·e + b ·e|= |(a + b) ·e|,因为上式对随意单位向量e 都成立.∴ 6≥|a + b|成立.∴ 6≥(a + b) 2= a 2+ b 2+ 2a ·b = 12+ 22+ 2a ·b.1即 6≥5+ 2a ·b ,∴ a ·b ≤2.1.考察平面向量的基本定理及基本运算,多以熟知的平面图形为背景进行考察, 多为填空题,难度中低档 .2.考察平面向量的数目积,以填空题为主,难度低;向量作为工具,还常与三角函数、解三角形、不等式、分析几何联合,以解答题形式出现.热门一平面向量的线性运算1.在平面向量的化简或运算中,要依据平面向量基本定理选好基底,变形要有方向不可以盲目转变.2.在用三角形加法法例时,要保证 “首尾相接 ”,结果向量是第一个向量的起点指向最后一个向量终点所得的向量;在用三角形减法法例时,要保证 “同起点 ”,结果向量的方向是指向被减向量.例 1π(1) 设 0<θ< ,向量 a = (sin 2θ, cos θ), b = (cos θ, 1),若 a ∥ b ,则 tan θ= ______.2→ → → →(2) 如图,在 △ ABC 中,已知 BD = 2DC ,以向量 AB ,向量 AC 作为基底,→则向量 AD 可表示为 ____________.答案 (1)1 (2)1 →+ 2 →2 3AB 3AC 分析(1)因为 a ∥ b ,因此 sin 2θ= cos 2θ,即 2sin θcos θ=cos 2θ.π 因为 0<θ< ,因此 cos θ>0,21得 2sin θ= cos θ,tan θ= 2.(2) 依据平面向量的运算法例及已知图形可知→2 →AB +3AC .→→→→ 2 → → 2 → → 1AD =AB + BD = AB + BC =AB + (BA + AC)=333思想升华(1) 关于平面向量的线性运算,要先选择一组基底;同时注意共线向量定理的灵活运用. (2)运算过程中重视数形联合,联合图形剖析向量间的关系. 追踪操练 1(1)如图,正方形 ABCD 中,点 E 是 DC 的中点,点 F 是 BC的一个三平分点,那么以向量 → → →AB 和向量 AD 为基底,向量 EF 可表示为__________ .→→ →(2) 如图,在正方形 ABCD 中, E 为 DC 的中点,若 AE = λAB + μAC ,则 λ + μ的值为 ________. 答案(1)1→ - 2 →(2)12AB 3AD2分析→ → → (1)在 △ CEF 中,有 EF = EC +CF .→ 1 →因为点 E 为 DC 的中点,因此 EC = DC .2因为点 F 为 BC 的一个三平分点,因此→ 2 →CF =CB.3→ 1→ 2→ 1→ 2→ 1→2→因此 EF = 2DC +3CB =2AB +3DA = 2AB - 3AD.(2)→ → → 1 →1 → → 1 → →→ 1 → 因为 E 为 DC 的中点,因此 AC = AB + AD = AB +AB + AD =AB + AE ,即 AE =-AB +2222→ AC ,1 1因此 λ=- , μ=1,因此 λ+ μ= .22热门二平面向量的数目积1.数目积的定义: a ·b = |a||b|cos θ.2.三个结论(1) 若 a = (x , y),则 |a|= a ·a = x 2+ y 2.(2) 若 A(x 1,y 1), B( x 2, y 2),则→ 2 2 .|AB|= (x 2- x 1 ) + (y 2- y 1 )(3)若 a= (x1,y1), b= ( x2,y2 ),θ为 a 与 b 的夹角,则 cos θ=a·b=x1x2+ y1y2|a||b|x12+ y12x22+ y22.例 2(1)如图,在矩形ABCD 中, AB=2, BC= 2,点 E 为 BC 的中点,点 F在边→ →=→ →CD 上,若 AB·AF2,则 AE ·BF的值是 ________.(2) 若 b=cos π, cos5π,|a|= 2|b|,且 (3a+b) ·b=- 2,则向量 a,b 的夹角1212为 ________.答案(1) 2 (2)5π6分析(1)以 A 为原点,成立如下图的坐标系,可得 A(0,0),B(2, 0), E(2, 1), F(x,2),→→∴ AB= ( 2,0) ,AF= (x,2),→ →2x=2,∴ AB·AF=解得 x= 1,∴ F(1,2).→→∴ AE= ( 2,1),BF= (1- 2, 2),→ →∴ AE·BF= 2×(1- 2)+ 1×2= 2.22π25π 2 π 2 π(2) b= cos+cos12=cos+ sin= 1,121212因此 |b|= 1,|a|= 2.由 (3a+b) ·b=- 2,可得3a·b+ b2=- 2,故 a·b=-3,故 cos〈 a, b〉=a·b=- 33=-|a||b|2×1 2.5π又〈 a, b〉∈ [0,π],因此〈 a, b〉=6 .思想升华(1) 数目积的计算往常有三种方法:数目积的定义,坐标运算,数目积的几何意义;(2) 能够利用数目积求向量的模和夹角,向量要分解成题中模和夹角已知的向量进行计算.追踪操练 2 (1)已知点 A,B,C,D 在边长为 1 的方格点图的地点如下图,→ →则向量 AD在AB方向上的投影为 ________.(2) 如图,在△ ABC 中,AB= AC= 3,cos∠ BAC=1→→→ →3,DC= 2BD,则 AD·BC的值为 ________.答案(1)-5(2)- 2 5分析(1)不如以点 A 为坐标原点,成立如下图的平面直角坐标系,易得→→AD = (- 2,3),AB→ →→ →- 25 AD ·AB= (4,2) ,因此向量 AD 在 AB方向上的投影为→=2 5=- 5.|AB |→→→→→→2→ →(2) AD·BC= (AC+ CD ) ·BC= (AC+CB) ·BC3→2→→→2→1→→→=[AC+3(AB -AC)] BC·= ( 3AB +3AC) ·(AC- AB)2 →2 1 → → 1 →2=-3|AB|+3AB·AC+3|AC|=-6+ 1+3=- 2.热门三平面向量与三角函数平面向量作为解决问题的工具,拥有代数形式和几何形式的“两重型”,高考常在平面向量与三角函数的交汇处命题,经过向量运算作为题目条件.例 3已知函数 f(x)= 2cos2x+ 23sin xcos x(x∈ R).π(1)当 x∈[0,2)时,求函数 f( x)的单一递加区间;(2)设△ABC 的内角 A,B, C 的对边分别为 a, b,c,且 c=3, f( C)= 2,若向量 m= (1, sin A)与向量 n= (2, sin B)共线,求 a, b 的值.解π (1)f(x)= 2cos 2x + 3sin 2x = cos 2x + 3sin 2x + 1=2sin(2 x + ) +1,6π π π 令- + 2k π≤2x +≤ + 2k π, k ∈ Z ,26 2π π解得 k π-≤x ≤k π+ , k ∈ Z ,36π因为 x ∈ [0, 2) ,π因此 f( x)的单一递加区间为 [0,6] .π(2) 由 f(C)= 2sin(2C +6)+ 1= 2,π 1得 sin(2C + 6)= 2,π π 13 π而 C ∈(0 ,π),因此 2C + 6∈( 6, 6 ), π 5 π因此 2C + =6π,解得 C = 3.6因为向量 m = (1,sin A)与向量 n =(2 ,sin B)共线,因此sin A 1sin B= .2由正弦定理得 a = 1,①b 2由余弦定理得π c 2= a 2+ b 2- 2abcos,3即 a 2+ b 2- ab =9.②联立①②,解得 a = 3,b = 2 3.思想升华 在平面向量与三角函数的综合问题中, 一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题, 如利用向量平行、 垂直的条件表述三角函数式之间的关系, 利用向量模表述三角函数之间的关系等; 另一方面能够利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的 过程中, 只需依据题目的详细要求, 在向量和三角函数之间成立起联系, 就能够依据向量或者三角函数的知识解决问题.追踪操练 3已知 △ABC 是锐角三角形,向量m = cos A + π,3π, n = cos B , sin B ,且 m ⊥ n.sin A +3 ( )(1) 求 A -B 的值;3(2) 若 cos B = 5,AC =8,求 BC 的长.解(1)因为 m ⊥ n ,π π因此 m ·n = coscos B +sin A + 3 sin BA + 3 π= cos A +3- B =0,π又 A ,B ∈ 0,2 ,因此ππ 5πA + -B ∈ - , ,3 6 6 因此 π ππA + -B = ,即 A - B = .3 263π4(2) 因为 cos B =5, B ∈ 0,2 ,因此 sin B = 5,因此 sin A = sin π ππ = sin Bcos + cos Bsin 6B +664 3 3 1 4 3+ 3= · + ·= ,52 5 2104 3+3由正弦定理,得BC = sin A10 ×8= 4 3+ 3.4sin B·AC =5→ 1 →1.如图,在 △ ABC 中, AD = 3AB , DE ∥ BC 交AC 于E , BC边上的中线AM交DE于,设 → = , → = ,用ABaACb N, 表示向量ab→ →AN ,则 AN= ____________.押题依照平面向量基本定理是向量表示的基本依照,而向量表示 (用基底或坐标 )是向量应用的基础.1答案6(a + b)分析因为 DE ∥ BC ,因此 DN ∥ BM ,则 △ AND ∽△ AMB ,因此 AM AN = ADAB .→1 →→1 →因为 AD = 3AB ,因此 AN = 3AM . 因为 M 为 BC 的中点,→ 1 → → 1 因此 AM = (AB +AC)=(a + b),22→ 1 →1因此 AN =AM = (a + b).362.如图,BC 、DE 是半径为 →→ → →1 的圆 O 的两条直径, BF = 2FO ,则 FD ·FE= ________.押题依照数目积是平面向量最重要的观点,平面向量数目积的运算是高考的必考内容,和平面几何知识的联合是向量考察的常有形式.答案-89分析→→→1,∵BF =2FO ,圆 O 的半径为 1,∴ |FO |=3→→→→→→→2→→→→→1 2 8 ∴ FD ·FE = (FO + OD) ·(FO + OE)= FO + FO ·(OE + OD)+ OD ·OE = ( ) + 0- 1=- .39→ →120°sin 208 )°,则 △ABC3.在 △ABC 中,AB =(cos 32 °,cos 58 °),BC = (sin 60 sin ° 118 ,°sin 的面积为 ________.押题依照平面向量作为数学解题工具, 经过向量的运算给出条件解决三角函数问题已成为近几年高考的热门.答案38分析→ 2 2°|AB|= cos 32 °+ cos 58= cos 232°+ sin 232°=1,→33,BC =2 cos 28 ,°- 2 sin 28°→323 23 因此 |BC|=+ -2 sin 28 =2.2 cos 28 °°→ →33 °则 AB ·BC = cos 32 °×2cos 28-°sin 32 ×° sin 2823=2 (cos 32 cos ° 28 -°sin 32 sin ° 28 ) °=333,2 cos(32 +°28°)= 2cos 60 =° 4→ →3 → →4 1AB ·BC = . 故 cos 〈 AB , BC 〉= →→ = 3 2 |AB| ×|BC| 1×2→ → °, 180°],因此〈 → →又〈 AB , BC 〉∈ [0 AB , BC 〉= 60°,→ →故 B = 180°-〈 AB , BC 〉= 180°- 60°= 120°.故 △ ABC 的面积为1 →S = 2×|AB|→×|BC|sin B1 3 = ×1××sin221203 =° .84.如图,在半径为1 的扇形 AOB中,∠ AOB =60°,C为弧上的动点, AB 与OC交于点P ,→ →则 OP ·BP 的最小值是 _______________________________________ .押题依照 此题将向量与平面几何、 最值问题等有机联合,表现了高考在知识交汇点命题的方向,此题解法灵巧,难度适中.答案-116分析→ → →→→→→→→→→2 = 60 °,因为 OP = OB + BP ,因此 OP ·BP = (OB + BP) ·BP =OB ·BP + BP .又因为∠ AOB OA = OB ,因此∠ OBA = 60°, OB = → → →1 → →→1→→21.因此 OB ·BP = |BP |cos 120=°-|BP|,因此 OP ·BP =- |BP|+ |BP|22→1 2 11→1 → →1= (|BP|- )-≥-,当且仅当 |BP|= 时, OP ·BP 获得最小值-.4 16 16416A 组 专题通关1.在 △ ABC 中,已知 D 是 AB 边上一点,若→ →→ 1 →→AD = 2DB, CD = CA + λCB ,则 λ= ________.3答案23分析 在 △ABC 中,已知 D 是 AB 边上一点,→→ →1→→→→→→ 2 → → 2 → → 1 → 2 → ∵ AD = 2DB ,CD = CA + λCB ,∴ CD = CA + AD = CA + AB = CA +3 (CB - CA)= CA + CB ,3333∴ λ= 2.32. △ ABC 是边长为 2 的等边三角形,已知向量→ →a ,b 知足 AB = 2a , AC = 2a + b ,则以下结论正确的选项是 ________.① |b|= 1; ② a ⊥ b ;→③ a ·b = 1; ④ (4a + b)⊥BC.答案 ④分析→ → →在 △ABC 中,由 BC = AC - AB = 2a + b - 2a = b ,得 |b|= 2.又 |a|= 1,因此 a ·b = |a||b|cos 120 =°- 1,→ 2因此 (4a + b) ·BC = (4a + b) ·b = 4a ·b + |b|= 4×(- 1)+ 4= 0,→因此 (4a + b)⊥ BC.→ → → → → →3.在等腰 △ ABC 中,∠ BAC =90°,AB = AC = 2,BC = 2BD ,AC = 3AE ,则 AD ·BE = ________.答案-43分析由已知获得→ → 1→→→1 →1 →2 1 → → 1 → → 1 → 2,AD ·BE =(AB + AC) ·(BA + AC) =-2AB + AB ·AC +2 AC ·BA + AC2366→ → 1212△ ABC 是等腰直角三角形,∠ BAC = 90 °, AB = AC =2,因此 AD ·BE =- 2×2 + 0+0+ 6×24=- 3.4. (2016 ·津蓟县期中天 )已知向量 a , b 知足 (a + 2b) ·(a - b)=- 6,且 |a|= 1, |b|= 2,则 a与 b 的夹角为 ________.答案π 3分析 设 a 与 b 的夹角为θ,∵ (a + 2b) ·(a - b)=- 6,且 |a|= 1,|b|= 2,∴ 1+a ·b - 8=- 6,∴ a ·b = 1=|a||b |cos θ,∴ cos θ= 1,2π又∵ θ∈ [0,π],∴ θ=3.5. (2016 安·徽江淮十校第二次联考 )已知平面向量 a 、b(a ≠0, a ≠b)知足 |a|= 3,且 b 与 b - a 的夹角为 30°,则 |b|的最大值为 ________.答案 6分析→ → → → →令OA = a , OB = b ,则 b - a = OB -OA =AB ,如图,∵ b 与 b - a 的夹角为 30°,∴∠ OBA =30°,→→→→,∴由正弦定 理|OA| = |OB|得 , ∵ |a| = |OA |= 3 sin ∠ OBA sin ∠ OAB |b|= | OB | =6·sin ∠ OAB ≤ 6.6.已知向量 a = (2,1),b = (- 1, 2),若 a , b 在向量 c 方向上的投影相等,且 (c - a) ·(c - b) =- 5,则向量 c 的坐标为 ________.21 3答案 (2,2)分析设 c = (x , y),依据题意有x 2+ y 2- x - 3y =- 5,22x + y =- x + 2y ,1,x = 2解得3y = 2.→→ → 7.设向量 OA = (5+ cos θ,4+ sin θ), OB = (2,0) ,则 |AB|的取值范围是 ________. 答案[4,6]分析→ → →= (- 3- cos θ,- 4- sin θ),∵AB =OB -OA → 2 2 2 ∴ |AB| = (- 3-cos θ) +( -4- sin θ)= 6cos θ+ 8sin θ+26= 10sin(θ+ φ)+ 26,此中 tan φ= 3,4→ 2 →∴ 16≤|AB | ≤ 36,∴ 4≤|AB| ≤ 6.8.设向量 a = (a 1, a 2), b = (b 1, b 2),定义一种向量积 a?b = (a 1b 1, a 2b 2),已知向量 m =(2 , 1 π →2),n = (,0),点 P(x ,y)在 y = sin x 的图象上运动, Q 是函数 y = f(x)图象上的点, 且知足 OQ3→为坐标原点 ),则函数 y = f( x)的值域是 ________.= m?OP + n(此中 O1 1 答案 [- 2, 2]分析令 Q(c ,d),由新的运算可得→ →1 π π 1sin x), OQ = m?OP + n =(2x ,sin x)+ ( , 0)= (2x + ,233 2π, 11∴c =2x + 3π1消去 x 得 d =sin( c - ),22 6d = 2sin x ,1 1π1 1] .∴ y = f( x)= sin(x -),易知 y = f(x)的值域是 [- ,2262 2π9.设向量 a = ( 3sin x , sin x), b =(cos x ,sin x), x ∈ [0, 2].(1) 若 |a|= |b|,求 x 的值;(2) 设函数 f(x)= a ·b ,求 f(x)的最大值.解(1)由 |a|2= ( 3sin x)2+ (sin x)2= 4sin 2x ,222= 1,|b| =(cos x) + (sin x) 及 |a|= |b|,得 4sin 2x = 1.π1π又 x ∈ [0, ],进而 sin x = ,因此 x = .22 62(2) f(x)= a ·b = 3sin x ·cos x + sin x=3 1 1π 1,2sin 2x - cos 2x += sin(2x - )+ 2262π π π1,当 x = ∈ [0, ] 时, sin(2 x -)取最大值326因此 f( x)的最大值为32.10.已知向量 a = (cos α, sin α),b = (cos x , sin x), c = (sin x + 2sin α, cos x + 2cos α),此中 0<α<x<π.π(1) 若 α=4,求函数 f(x)= b ·c 的最小值及相应 x 的值;π (2) 若 a 与 b 的夹角为,且 a ⊥ c ,求 tan 2α的值.3解 (1)∵ b = (cos x , sin x),πc = (sin x + 2sin α, cos x + 2cos α), α= 4,∴ f(x)= b ·c= cos xsin x + 2cos xsin α+sin xcos x +2sin xcos α= 2sin xcos x + 2(sin x + cos x).π令 t = sin x +cos x 4<x<π ,则 2sin xcos x = t 2 -1,且- 1<t< 2.则 y = t 2+ 2t - 1= t +2 2-3,- 1<t< 2,2 2∴ t =- 2时, y min =-3,此时 sin x + cos x =- 2, 2 2 2 即 2sin x + π=- 2,42π π π 5π,∵ <x<π,∴ <x + <424 4 π 7 11π∴ x + = π,∴ x =12 .46∴函数 f(x)的最小值为- 3,相应 x 的值为 11π2 12.π(2) ∵ a 与 b 的夹角为 ,3π a ·b∴ cos= = cos αcos x + sin αsin x3 |a| ·|b|= cos(x - α).π∵ 0< α<x<π,∴ 0<x - α<π,∴ x - α=3.∵ a ⊥ c ,∴ cos α(sin x + 2sin α)+ sin α(cos x + 2cos α)= 0,π∴ sin(x + α)+ 2sin 2α= 0,即 sin 2α+3 + 2sin 2α= 0.5 sin 2α+ 3 3. ∴ 2cos 2α=0,∴ tan 2α=-52B 组 能力提升11.已知非零单位向量a 与非零向量b 知足 |a +b|= |a - b|,则向量 b - a 在向量 a 上的投影为 ________.答案 -1分析 因为 |a + b|= |a - b|,因此 (a + b)2= (a - b)2,2解得 a ·b = 0,因此向量 b - a 在向量 a 上的投影为 |b - a|cos 〈 a , b - a 〉=a ·(b -a)=0-|a||a||a|=- |a|=- 1.→ → →AB AC12.已知点 P 为 △ ABC 所在平面内一点, 且知足 AP = λ( → + →)(λ∈ R),则直线 |AB|cos B |AC|cos CAP 必经过 △ ABC 的 ________心. 答案垂→ → →AB AC分析 ∵BC ·( → + → )|AB|cos B |AC|cos C→ →=- |BC|+ |BC|= 0,→ → →AB AC∴ BC 与 λ( → + →)垂直,|AB|cos B |AC|cos C→ →AP 经过 △ABC 的垂心.∴ AP ⊥ BC ,∴点 P 在 BC 的高线上,即直线13.若 a = (2+ λ,1),b = (3,λ),若〈 a ,b 〉为钝角, 则实数 λ的取值范围是 ______________.答案3 (- ∞,- 3)∪( -3,- )2分析3 ∵ a = (2+ λ,1),b = (3,λ),∴ a ·b = 3(2+ λ)+ λ<0,得 λ<- .若 a ,b 共线,则 λ(2+ λ)2- 3= 0,解得λ=- 3 或λ=1.即当λ=- 3 时, a, b 方向相反,3又〈 a, b〉为钝角,则λ<-且λ≠- 3.14.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 三边围成的地区 (含界限 )上.→→→→(1) 若 PA+PB + PC= 0,求 |OP|;→→→(2) 设 OP=mAB+ nAC(m, n∈ R),用 x, y 表示 m-n,并求 m-n 的最大值.解 (1)方法一→ →→∵ PA+ PB+ PC= 0,→→→又 PA+ PB+ PC= (1- x,1- y)+ (2-x,3- y)+ (3- x,2- y)=(6 -3x,6- 3y),6- 3x= 0,x=2,∴解得6- 3y= 0,y=2,→→即 OP= (2,2),故 |OP|= 2 2.方法二→→→∵PA+ PB+ PC= 0,→→→→→→则 (OA- OP)+(OB -OP) +(OC-OP) =0,→1→→→→2.∴ OP=3(OA+ OB+ OC)=(2,2),∴ |OP|= 2→→→(2) ∵ OP=mAB+ nAC,x= m+2n,∴ (x, y)= (m+ 2n, 2m+ n),∴y= 2m+ n,两式相减得, m- n= y- x.令 y-x= t,由图知,当直线y= x+t 过点B(2,3) 时, t 获得最大值 1,故 m- n 的最大值为1.。
(江苏专用)高考数学总复习 (基础达标演练+综合创新备选)第四篇 三角函数、解三角形《第20讲 函数
2023高考总复习江苏专用(理科):第四篇 三角函数、解三角形《第20讲 函数y =Asin(ωx +φ)的图象与性质》(根底达标演练+综合创新备选,含解析)A 级 根底达标演练(时间:45分钟 总分值:80分)一、填空题(每题5分,共35分)1.(2023·苏州调研)函数f (x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,φ∈[0,2π))的图象如下图,那么φ=________.解析 T =2×(7-3)=8,所以2πω=8,ω=π4,f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4x +φ.又由sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π4+φ=0,φ∈[0,2π),得φ=π4.答案π42.(2023·盐城调研)函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4-22·sin 2x 的最小正周期为________.解析 y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -3π4-2(1-cos 2x )=cos 2x cos 3π4+sin 2x sin 3π4+2cos 2x-2=22 sin 2x +22cos 2x -2=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4-2,所以f (x )的最小正周期T =2π2=π. 答案 π3.(2023·苏北四市调研)函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3的最大值为________.解析 法一 由题意可知y =sin 2x cos π6+cos 2x sin π6+cos 2x cos π3+sin 2x sin π3=3sin 2x +cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以最大值为2.法二 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6+cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-π2= 2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6,所以最大值为2.答案 24.(2023·泰州学情调查)要使sin α-3cos α=4m -64-m 有意义,那么应有________.解析4m -64-m =sin α-3cos α=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫α-π3∈[-2,2],所以-2≤4m -64-m ≤2,解得-1≤m ≤73.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,73 5.(2023·镇江调研)函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π4+2sin x cos x 在区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤π4,π2上的最大值是________.解析 f (x )=2⎝ ⎛⎭⎪⎫sin x cos π4+cos x sin π4+2sin x cos x =sin x +cos x +2sin x cos x .设t =sin x +cos x ,那么t 2=1+2sin x cos x ,∴2sin x cos x =t 2-1,且由π4≤x ≤π2,得t =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π4∈[1,2],所以y =t +t 2-1=t 2+t -1,当t =2时,y max =2+1.答案2+16.(2023·江苏)设定义在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,π2上的函数y =6cos x 的图象与y =5tan x 的图象交于点P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为P 1,直线PP 1与函数y =sin x 的图象交于点P 2,那么线段P 1P 2的长为________.解析 由⎩⎪⎨⎪⎧y =6cos x ,y =5tan x 消去y 得6cos x =5tan x .整理得6cos 2x =5sin x,6sin 2x +5sin x -6=0,(3sin x -2)·(2sin x +3)=0,所以sin x =23或sin x =-32(舍去). 所以P 1P 2=sin x =23.答案 237.给出以下命题:①函数y =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫23x +π2是奇函数;②存在实数α,使得sin α+cos α=32;③假设α,β是第一象限角且α<β,那么tan α<tan β; ④x =π8是函数y =sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +5π4的一条对称轴; ⑤函数y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π12,0成中心对称图形.其中正确命题的序号为________.(填所有正确命题的序号) 解析 ①y =cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x 3+π2⇒y =-sin 23x 是奇函数; ②由sin α+cos α=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫α+π4的最大值为2,2<32,所以不存在实数α,使得sin α+cos α=32.③α=60°,β=390°,显然有α<β,且α,β都是第一象限角,但tan α=3,tanβ=tan 390°=33,tan α>tan β,所以③不成立. ④∵2×π8+54π=π4+54π=32π,而sin 32π=-1,∴④成立.⑤∵sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2×π12+π3=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6+π3=1≠0,∴⑤不成立. 答案 ①④二、解答题(每题15分,共45分) 8.已知函数y =A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫A >0,|φ|<π2,ω>0的图象的一局部如下图. (1)求f (x )的表达式; (2)试写出f (x )的对称轴方程. 解 (1)观察图象可知:A =2且点(0,1)在图象上,所以1=2sin(ω·0+φ),即sin φ=12,因为|φ|<π2,所以φ=π6.又因为1112π是函数的一个零点,且是图象上升穿过x 轴形成的零点,所以11π12ω+π6=2π,所以ω=2.故f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.(2)设2x +π6=B ,那么函数y =2sin B 的对称轴方程为B =π2+k π,k ∈Z ,即2x +π6=π2+k π(k ∈Z ),解上式得x =k π2+π6(k ∈Z ),所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6的对称轴方程为x =k π2+π6(k ∈Z ).9.(2023·华东师大附中模拟)已知函数f (x )=A sin ωx +B cos ωx (A 、B 、ω是常数,ω>0)的最小正周期为2,并且当x =13时,f (x )max =2.(1)求f (x )的解析式;(2)在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤214,234上是否存在f (x )的对称轴?如果存在,求出其对称轴方程;如果不存在,请说明理由.解 (1)因为f (x )=A 2+B 2sin(ωx +φ),由它的最小正周期为2,知2πω=2,ω=π,又因为当x =13时,f (x )max =2,知13π+φ=2k π+π2(k ∈Z ),φ=2k π+π6(k ∈Z ),所以f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +2k π+π6=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πx +π6(k ∈Z ).故f (x )的解析式为f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫πx +π6.(2)当垂直于x 轴的直线过正弦曲线的最高点或最低点时,该直线就是正弦曲线的对称轴,令πx +π6=k π+π2(k ∈Z ),解得x =k +13(k ∈Z ),由214≤k +13≤234,解得5912≤k ≤6512,又k ∈Z ,知k =5,由此可知在闭区间⎣⎢⎡⎦⎥⎤214,234上存在f (x )的对称轴,其方程为x =163.10.(★)(2023·深圳一调)已知函数f (x )=23·sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π4-sin(x +π).(1)求f (x )的最小正周期;(2)假设将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )在区间[0,π]上的最大值和最小值.解 (1)因为f (x )=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π2+sin x =3cos x +sin x =2⎝ ⎛⎭⎪⎫32cos x +12sin x =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π3,所以f (x )的最小正周期为2π. (2)∵将f (x )的图象向右平移π6个单位,得到函数g (x )的图象,∴g (x )=f ⎝⎛⎭⎪⎫x -π6=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π6+π3=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6.∵x ∈[0,π],∴x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6, ∴当x +π6=π2,即x =π3时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π6=1,g (x )取得最大值2.当x +π6=7π6,即x =π时,sin ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6=-12,g (x )取得最小值-1. 【点评】 解决三角函数的单调性及最值值域问题主要步骤有:,第一步:三角函数式的化简,一般化成y =A sin ωx +φ+h 或y =A cos ωx +φ+h 的形式.,第二步:根据sin x 、cos x 的单调性解决问题,将“ωx +φ”看作一个整体,转化为不等式问题.,第三步:根据已知x 的范围,确定“ωx +φ”的范围.,第四步:确定最大值或最小值.,第五步:明确标准表述结论B 级 综合创新备选(时间:30分钟 总分值:60分)一、填空题(每题5分,共30分)1.函数y =A sin(ωx +φ)(A 、ω、φ为常数,A >0,ω>0)在闭区间[-π,0]上的图象如下图,那么ω=________.解析 由函数y =A sin(ωx +φ)的图象可知.T 2=⎝⎛⎭⎪⎫-π3-⎝ ⎛⎭⎪⎫-23π=π3,所以T =23π.因为T =2πω=23π,所以ω=3.答案 32.(2023·连云港模拟)设函数y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π3的图象关于点P (x 0,0)成中心对称,假设x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,那么x 0=________.解析 因为函数图象的对称中心是其与x 轴的交点,所以y =2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x 0+π3=0,x 0∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,0,解得x 0=-π6. 答案 -π63.(2023·四川改编)将函数y =sin x 的图象上所有的点向右平行移动π10个单位长度,再把所得各点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变),所得图象的函数解析式是________. 解析 将函数y =sin x 的图象上所有点向右平移π10个单位得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π10,再把所得各点横坐标伸长到原来的2倍得y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10.答案 y =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫12x -π10 4.(2023·福建)已知函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫ωx -π6(ω>0)和g (x )=2cos(2x +φ)+1的图象的对称轴完全相同.假设x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,那么f (x )的取值范围是________.解析 由f (x )与g (x )的图象对称轴完全相同知两函数的周期相同,∴ω=2. 所以f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π6,当x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2时,2x -π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π6,56π,f (x )的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3.答案 ⎣⎢⎡⎦⎥⎤-32,3 5.(2023·南通调研)函数f (x )=sin ωx +3cos ωx (x ∈R ),又f (α)=-2,f (β)=0,且|α-β|的最小值等于π2,那么正数ω的值为________.解析 f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωx +π3,由题意得f (x )的最小正周期T =4×π2=2π,所以2πω=2π,即ω=1. 答案 16.(2023·菏泽模拟)函数f (x )=3sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3的图象为C ,以下结论:①图象C 关于直线x =π6对称;②图象C 关于点⎝⎛⎭⎪⎫-π6,0对称;③f (x )在区间⎝⎛⎭⎪⎫-π12,5π12上是增函数;④函数g (x )=3sin 2x 的图象向右平移π3个单位长度可以得到f (x )的图象,其中正确的命题序号是________.解析 ①当x =π6时,2x -π3=2×π6-π3=0,所以C 关于点⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,0对称,所以①不正确.②当x =-π6时,3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫-2π3≠0,所以②不正确.③当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π12,5π12时,2x -π3∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2,y =f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫-π2,π2上单调增,所以③正确.④g ⎝⎛⎭⎪⎫x -π3=3sin2⎝ ⎛⎭⎪⎫x -π3=3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -2π3≠f (x ),所以④不正确,故正确的题号是③.答案 ③二、解答题(每题15分,共30分)7.函数y =A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,|φ|<π2)的一段图象如下图.(1)求函数y =f (x )的解析式;(2)将函数y =f (x )的图象向右平移π4个单位,得到y =g (x )的图象,求直线y =6与函数y=f (x )+g (x )的图象在(0,π)内所有交点的坐标. 解 (1)由题图知A =2,T =π,于是ω=2πT=2,将y =2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度,得y =2sin(2x +φ)的图象.于是φ=2×π12=π6,所以f (x )=2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6. (2)依题意得g (x )=2sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π4+π6=-2cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6.故y =f (x )+g (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6-2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π6=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12.由22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12=6,得sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π12=32.因为0<x <π,所以-π12<2x -π12<2π-π12.所以2x -π12=π3或2x -π12=2π3,所以x =524π或x =38π,故所求交点坐标为⎝⎛⎭⎪⎫5π24,6或⎝ ⎛⎭⎪⎫3π8,6.8.(2023·南通调研)已知函数f (x )=2cos x 2⎝⎛⎭⎪⎫3cos x 2-sin x 2.(1)设θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2,且f (θ)=3+1,求θ的值;(2)在△ABC 中,AB =1,f (C )=3+1,且△ABC 的面积为32,求sin A +sin B 的值. 解 (1)f (x )=23cos 2 x 2-2sin x 2cos x 2=3(1+cos x )-sin x =2cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6+ 3.由2cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6+3=3+1,得cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=12.于是θ+π6=2kπ±π3(k ∈Z ).因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤-π2,π2, 所以θ=-π2或π6.(2)因为C ∈(0,π),由(1)知C =π6.因为△ABC 的面积为32,所以32=12ab sin π6.于是ab =2 3.① 在△ABC 中,设内角A ,B 的对边分别是a ,b . 由余弦定理,得1=a 2+b 2-2ab cos π6=a 2+b 2-6.所以a 2+b 2=7.② 由①②,可得⎩⎨⎧a =2,b =3,或⎩⎨⎧a =3,b =2.于是a +b =2+ 3.由正弦定理,得sin A a =sin B b =sin C 1=12.所以sin A +sin B =12(a +b )=1+32.。
2019届江苏专用高考数学一轮复习第七章不等式7
故cos C的最小值为 1 .
2
疑难突破 利用切化弦将已知等式等价转化,最终转化为三角形三角正弦之间的关系,从而结合 正弦定理得出三角形三边之间的关系.
三年模拟
A组 2015—2017年高考模拟·基础题组
(时间:45分钟 分值:50分)
一、填空题(每题5分,共25分)
1.(2017江苏南通、扬州、泰州第三次模拟考试,11)若正实数x,y满足x+y=1,则
14
3.(2017扬州上学期期中,11)若a>0,b>2,且a+b=3,则使得 4 + 1 取得最小值的实数a=
.
a b2
答案 2
3
解析 因为a+b=3,所以a+b-2=1,又a>0,b>2,
所以 4 + 1 = 4(a b 2) + a b 2 =4+ 4(b 2) + a +1≥9,
x 1
7.(2015江苏连云港二模,13)设x,y,z均为大于1的实数,且z为x和y的等比中项,则 lg z + lg z 的最小
4lg x lg y
值为
.
答案 9
8
解析
由题意得z2=xy,lg
x>0,lg
y>0,∴
lg z 4lg x
+
lg lg
z y
=
1 2
(lg
x
lg
y)
+
1 2
(lg
x
lg
又x、y、z为正实数,∴ x + 4 y ≥4,
yx
当且仅当x=2y时取等号,此时z=2y2.
∴
2 x
(江苏专用)高考数学总复习 第二章第8课时 函数模型及应用随堂检测(含解析)
(江苏专用)2023年高考数学总复习 第二章第8课时 函数模型及应用 随堂检测(含解析)1.(2023·高考湖北卷)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/时是车流密度x ()单位:辆/千米的函数.当桥上的车流密度到达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/时.研究说明:当20≤x ≤200时,车流速度v 是车流密度x 的一次函数.()1当0≤x ≤200时,求函数v ()x 的表达式;()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测点的车辆数,单位:辆/时)f ()x =x ·v ()x 可以到达最大?并求出最大值.()准确到1辆/时解:()1由题意,当0≤x ≤20时,v ()x =60; 当20≤x ≤200时,设v ()x =ax +b ,再由已知得⎩⎪⎨⎪⎧200a +b =0,20a +b =60,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =-13,b =2003.故函数v ()x 的表达式为v ()x =⎩⎪⎨⎪⎧60, 0≤x ≤20,13()200-x , 20<x ≤200.()2依题意并由()1可得f ()x =⎩⎪⎨⎪⎧60x , 0≤x ≤20,13x ()200-x , 20<x ≤200.当0≤x ≤20时,f ()x 为增函数,故当x =20时,其最大值为60×20=1200; 当20<x ≤200时,f ()x =13x ()200-x ≤13⎣⎢⎡⎦⎥⎤x +()200-x 22=100003,当且仅当x =200-x ,即x =100时,等号成立.所以当x =100时,f ()x 在区间(]20,200上取得最大值100003.综上,当x =100时,f ()x 在区间[]0,200上取得最大值100003≈3333,即当车流密度为100辆/千米时,车流量可以到达最大,最大值约为3333辆/时. 2.(2023·高考湖北卷)为了在夏季降温和冬季供暖时减少能源损耗,房屋的屋顶和外墙需要建造隔热层.某幢建筑物要建造可使用20年的隔热层,每厘米厚的隔热层建造本钱为6万元.该建筑物每年的能源消消耗用C (单位:万元)与隔热层厚度x (单位:cm)满足关系:C (x )=k3x +5(0≤x ≤10),假设不建隔热层,每年能源消消耗用为8万元.设f (x )为隔热层建造费用与20年的能源消消耗用之和.(1)求k 的值及f (x )的表达式;(2)隔热层修建多厚时,总费用f (x )到达最小?并求最小值.解:(1)设隔热层厚度为x cm ,由题设,每年能源消消耗用为C (x )=k3x +5(0≤x ≤10),再由C (0)=8,得k =40,因此C (x )=403x +5(0≤x ≤10).而建造费用为C 1(x )=6x .最后得隔热层建造费用与20年的能源消消耗用之和为 f (x )=20C (x )+C 1(x )=20×403x +5+6x =8003x +5+6x (0≤x ≤10).(2)f ′(x )=6-24003x +52.令f ′(x )=0,即24003x +52=6,解得x =5或x =-253(舍去).当0≤x <5时,f ′(x )<0;当5<x ≤10时.f ′(x )>0. 故x =5是f (x )的最小值点,对应的最小值为f (5)=6×5+80015+5=70.当隔热层修建5 cm 厚时,总费用到达最小值70万元.[A 级 双基稳固]一、填空题1t 1.99 3.0 4.0 5.1 6.12 v 1.5 4.04 7.5 12 18.01________.①v =log 2t ; ②v =log 12t ;③v =t 2-12; ④v =2t -2. 解析:由表中数据可知,当t 越大时,v 递增的速度越快,而v =log 2t 递增速度较慢,v =log 12t 递减,v =2t -2匀速,只有v =t 2-12符合这一特征.答案:③2.某学校要装备一个实验室,需要购置实验设备假设干套,与厂家协商,同意按出厂价结算,假设超过50套就可以以每套比出厂价低30元给予优惠,如果按出厂价购置应付a 元,但再多买11套就可以按优惠价结算恰好也付a 元(价格为整数),那么a 的值为________.解析:设按出厂价y 元购置x 套(x ≤50)应付a 元,那么a =xy ,又a =(y -30)(x +11),又x +11>50,即x >39, ∴39<x ≤50,∴xy =(y -30)(x +11), ∴3011x =y -30,又x 、y ∈N *且39<x ≤50, ∴x =44,y =150,∴a =44×150=6600元.答案:6600元3.某地2002年底人口为500万,人均住房面积为6 m 2,如果该城市人口平均每年增长率为1%.问为使2023年底该城市人均住房面积增加到7 m 2,平均每年新增住房面积至少为________万 m 2.(准确到1万 m 2,1.0110≈1.1046)解析:到2023年底该城市人口有500×(1+1%)10≈552.3万人,那么500×1+1%10×7-500×610≈87(万 m 2).答案:874.某工厂生产某种产品固定本钱为2000万元,并且每生产一单位产品,本钱增加10万元.又知总收入K 是单位产品数Q 的函数,K (Q )=40Q -120Q 2,那么总利润L (Q )的最大值是______万元.答案:2500 5.(2023·高考山东卷改编)已知某生产厂家的年利润y (单位:万元)与年产量x (单位:万件)的函数关系式为y =-13x 3+81x -234,那么使该生产厂家获取最大年利润的年产量为________.解析:y ′=-x 2+81,令y ′=0得x =9,且经讨论知x =9是函数的极大值点,所以厂家获得最大年利润的年产量是9万件.答案:9万件6.某公司一年购置某种货物400吨,每次都购置x 吨,运费为4万元/次,一年的总存储费用为4x 万元,要使一年的总运费与总存储费用之和最小,那么x =________吨.解析:每年购置次数为400x,∴总费用=400x·4+4x ≥26400=160.当且仅当1600x=4x ,即x =20时等号成立.故x =20. 答案:20 7.在测量某物理量的过程中,因仪器和观察的误差,使得n 次测量分别得到a 1,a 2,…,a n 共n 个数据,我们规定所测量物理量的“最正确近似值a ”是这样一个量:与其它近似值比拟,a 与各数据的差的平方和最小,依此规定,从a 1,a 2,…,a n ,推出的a =________.解析:设近似值为x ,那么f (x )=(x -a 1)2+(x -a 2)2+…+(x -a n )2取最小值时的x 即为a ,由f (x )=nx 2-2(a 1+a 2+…+a n )x +(a 21+a 22+…+a 2n )知当x =a 1+a 2+…+a n n时,f (x )最小.答案:1n(a 1+a 2+…+a n )8.某超市为了吸引顾客,采取“满一百送二十,连环送”的酬宾促销方式,即顾客在店内花钱满100元(可以是现金,也可以是现金与奖励券合计)就送20元奖励券,满200元就送40元奖励券,满300元就送60元奖励券….当日一位顾客共花现金7020元,如果按照酬宾促销方式,他实际最多能购置________元的商品.解析:7000元应给奖励券1400元,1400元应给奖励券280元,280元加上7020元余下20元满300元应给奖励券60元.故最多能购置7000+1400+280+60+20=8760元的商品. 答案:8760 二、解答题 9.某公司是一家专做产品A 的国内外销售的企业,第一批产品A 上市销售40天内全部售完.该公司对第一批产品A 上市后的国内外市场销售情况进展了跟踪调查,调查结果如图中①、②、③所示,其中图①中的折线表示的是国外市场的日销售量与上市时间的关系;图②中的抛物线表示国内市场的日销售量与上市时间的关系;图③中的折线表示的是每件产品A 的销售利润与上市时间的关系(国内外市场相同).(1)分别写出国外市场的日销售量f (t )、国内市场的日销售量g (t )与第一批产品A 上市时间t 的关系式;(2)第一批产品A 上市后的哪几天,这家公司的日销售利润超过6300万元?解:(1)f (t )=⎩⎪⎨⎪⎧2t0≤t ≤30-6t +24030<t ≤40,g (t )=-320t 2+6t (0≤t ≤40).(2)每件产品A 的销售利润h (t )与上市时间t 的关系为h (t )=⎩⎪⎨⎪⎧3t 0≤t ≤20,6020<t ≤40.设这家公司的日销售利润为F (t ),那么F (t )=⎩⎪⎨⎪⎧3t-320t 2+6t +2t ,0≤t ≤2060-320t 2+6t +2t ,20<t ≤3060-320t 2+6t -6t +240,30<t ≤40=⎩⎪⎨⎪⎧3t-320t 2+8t ,0≤t ≤2060-320t 2+8t ,20<t ≤3060-320t 2+240.30<t ≤40.当0≤t ≤20时,F ′(t )=-2720t 2+48t =t (48-2720t )≥0, 故F (t )在[0,20]上单调递增,此时F (t )的最大值是F (20)=6000<6300;当20<t ≤30时,令60(-320t 2+8t )>6300,解得703<t <30;当30<t ≤40时,F (t )=60(-320t 2+240)<60(-320×302+240)=6300.故第一批产品A 上市后第24天到第30天前,这家公司的日销售利润超过6300万元.10.某隧道长2150 m ,通过隧道的车速不能超过20 m/s.一列有55辆车身长都为10 m 的同一车型的车队(这种型号的车能行驶的最高速为40 m/s),匀速通过该隧道,设车队的速度为x m/s ,根据平安和车流的需要,当0<x ≤10时,相邻两车之间保持20 m 的距离;当10<x ≤20时,相邻两车之间保持(16x 2+13x )m 的距离.自第1辆车车头进入隧道至第55辆车尾离开隧道所用的时间为y (s).(1)将y 表示为x 的函数;(2)求车队通过隧道时间y 的最小值及此时车队的速度.(3≈1.73) 解:(1)当0<x ≤10时,y =2150+10×55+20×55-1x =3780x,当10<x ≤20时,y =2150+10×55+16x 2+13x×55-1x=2700x+9x +18,所以,y =⎩⎪⎨⎪⎧3780x 0<x ≤102700x +9x +18 10<x ≤20.(2)当x ∈(0,10]时,在x =10时,y min =378010=378(s).当x ∈(10,20]时,y =2700x+9x +18≥18+2×9x ·2700x=18+1803≈329.4(s),当且仅当9x =2700x,即x ≈17.3(m/s)时取等号.因为17.3∈(10,20],所以当x =17.3(m/s)时,y min =329.4(s), 因为378>329.4,所以,当车队的速度为17.3(m/s)时,车队通过隧道时间y 有最小值329.4(s).[B 级 能力提升]一、填空题1.某工程由A ,B ,C ,D 四道工序组成,完成它们需用时间依次为2,5,x,4天.四道工序的先后顺序及相互关系是:A ,B 可以同时开工;A 完成后,C 可以开工;B 、C 完成后,D 可以开工.假设该工程总时间为9天,那么完成工序C 需要的天数x 最大是________.解析:分析题意可知,B 、D 工序不能同时进展, ∴B 、D 工序共需5+4=9天, 而完成总工序的时间为9天,说明A 、B 同时开工,A 完成后C 开工且5≥2+x , ∴x ≤3,故x 最大值为3. 答案:3 2.为了预防流感,某学校对教室用药熏消毒法进展消毒.已知药物释放过程中,室内每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)成正比;药物释放完毕后,y 与t 的函数关系式为y =(116)t -a(a 为常数),如下图.根据图中提供的信息,答复以下问题:(1)从药物释放开场,每立方米空气中的含药量y (毫克)与时间t (小时)之间的函数关系式为________;(2)据测定:当空气中每立方米的含药量降低到0.25毫克以下时,学生方可进教室,那么从药物释放开场,至少需要经过________小时,学生才能回到教室.解析:(1)由图可设y =kt (0≤t ≤110),把点(0.1,1)分别代入y =kt 和y =(116)t -a,得k =10,a =0.1,∴y =⎩⎪⎨⎪⎧10t 0≤t ≤110116t -0.1t >110.(2)由(116)t -0.1<0.25,得t >0.6.答案:(1)y =⎩⎪⎨⎪⎧10t0≤t ≤110116t -0.1t >110(2)0.63.江苏舜天足球俱乐部准备为救助失学儿童在江苏省体育中心体育场举行一场足球义赛,预计卖出门票2.4万张,票价有3元、5元和8元三种,且票价3元和5元的张数的积为0.6万张.设x 是门票的总收入,经预算,扣除其他各项开支后,该俱乐部的纯收入为函数y =lg2x,那么这三种门票分别为____________万张时可以为失学儿童募捐的纯收入最大.解析:该函数模型y =lg2x已给定,因而只需要将条件信息提取出来,按实际情况代入,应用于函数即可解决问题.设3元、5元、8元门票的张数分别为 a 、b 、c ,那么⎩⎪⎨⎪⎧a +b +c =2.4, ①ab =0.6, ②x =3a +5b +8c , ③①代入③有x =19.2-(5a +3b )≤19.2-215ab =13.2(万元),当且仅当⎩⎪⎨⎪⎧5a =3bab =0.6时等号成立,解得a =0.6,b =1,所以c =0.8.由于y =lg2x为增函数,即此时y 也恰有最大值.故三种门票分别为0.6、1、0.8万张时可以为失学儿童募捐的纯收入最大. 答案:0.6、1、0.84.(2023·高考江苏卷)将边长为1 m 的正三角形薄铁皮沿一条平行于某边的直线剪成两块,其中一块是梯形,记s =梯形的周长2梯形的面积,那么s 的最小值是________.解析:设剪成的小正三角形的边长为x .那么s =3-x 234-34x 2=433·3-x21-x 2(0<x <1), s ′=433·-6x 2+20x -61-x 22=-833·3x -1x -31-x22, 令s ′=0,得x =13或x =3(舍去).即x =13是s 的极小值点且是最小值点.∴s min =433·3-1321-19=3233.答案:3233二、解答题5.某商品每件本钱9元,售价30元,每星期卖出432件,如果降低价格,销售量可以增加,且每星期卖出的商品件数与商品单价的降低值x (单位:元,0≤x ≤30)的平方成正比.已知商品单价降低2元时,一星期卖出24件.(1)将一个星期的商品销售利润表示成x 的函数; (2)如何定价才能使一个星期的商品销售利润最大?解:(1)设商品降价x 元,那么多卖的商品数为kx 2,假设记商品在一个星期的获利为f (x ),那么依题意有f (x )=(30-x -9)(432+kx 2)=(21-x )(432+kx 2).又由已知条件可知,24=k ·22,于是有k =6,所以f (x )=-6x 3+126x 2-432x +9072,x ∈[0,30].(2)根据(1),可得f ′(x )=-18x 2+252x -432 =-18(x -2)(x -12).x [0,2) 2 (2,12) 12 (12,30] f ′(x ) - 0 + 0 - f (x ) ↘ 极小 ↗ 极大 ↘故x =12时,f (x )取极大值,因为f (0)=9072,f (12)=11664,所以定价为30-12=18(元)能使一个星期的商品销售利润最大.6.(2023·高考湖南卷)如图,长方体物体E 在雨中沿面P (面积为S )的垂直方向作匀速移动,速度为v (v >0),雨速沿E 移动方向的分速度为c (c ∈R ).E 移动时单位时间内的淋雨量包括两局部:(1)P 或P 的平行面(只有一个面淋雨)的淋雨量,假设其值与|v -c |×S 成正比,比例系数为110;(2)其他面的淋雨量之和,其值为12.记y 为E 移动过程中的总淋雨量.当移动距离d =100,面积S =32时,(1)写出y 的表达式;(2)设0<v ≤10,0<c ≤5,试根据c 的不同取值范围,确定移动速度v ,使总淋雨量y 最少.解:(1)由题意知,E 移动时单位时间内的淋雨量为320|v -c |+12,故y =100v ⎝ ⎛⎭⎪⎫320|v -c |+12=5v (3|v -c |+10).(2)由(1)知:当0<v ≤c 时,y =5v (3c -3v +10)=53c +10v-15;当c <v ≤10时,y =5v (3v -3c +10)=510-3c v+15.故y =⎩⎪⎨⎪⎧53c +10v-15,0<v ≤c ,510-3cv+15,c <v ≤10.①当0<c ≤103时,y 是关于v 的减函数,故当v =10时,y min =20-3c2.②当103<c ≤5时,在(0,c ]上,y 是关于v 的减函数;在(c,10]上,y 是关于v 的增函数,故当v =c 时,y min =50c.。
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江苏高考数学专题复习专题一函数与导数1第1课时函数的图象与性质1第2课时导数及其应用5第3课时函数与方程8第4课时函数与导数的综合应用10专题二三角函数与平面向量14第1课时三角函数的图象与性质14第2课时平面向量、解三角形17第3课时三角函数与向量的综合问题21专题三不等式25第1课时基本不等式及其应用25第2课时不等式的解法与三个“二次”的关系29 专题四数列31第1课时等差、等比数列31第2课时数列的求和34第3课时数列的综合应用38专题五立体几何42第1课时平行与垂直42第2课时面积与体积47专题六平面解析几何52第1课时直线与圆52第2课时圆锥曲线56第3课时圆锥曲线的定点、定值问题60第4课时圆锥曲线的范围问题64专题七应用题67专题八理科选修72第1课时空间向量72第2课时离散型随机变量的概率分布76第3课时二项式定理80第4课时数学归纳法84专题九思想方法88第1课时函数与方程思想88第2课时数形结合思想92第3课时分类讨论思想95第4课时等价转化思想98专题一函数与导数考情分析函数与导数问题在高考中通常有两个小题和一个大题,主要考点有:一是函数的性质及其应用;二是分段函数的求值问题;三是函数图象的应用;四是方程根与函数零点转化问题;五是导数的几何意义及应用.函数与导数问题属中等难度以上,对考生的理解能力、计算能力、数学思想等方面要求较高.第1课时函数的图象与性质考点展示1.(2016·江苏)函数y =3-2x -x 2的定义域是________.2.(2016·江苏)设f ()x 是定义在R 上且周期为2的函数,在区间[)-1,1上,f ()x =⎩⎨⎧x +a ,-1≤x <0⎪⎪⎪⎪⎪⎪25-x ,0≤x <1,其中a ∈R ,若f ⎝ ⎛⎭⎪⎫-52=f ⎝ ⎛⎭⎪⎫92,则f ()5a 的值是________. 3.(17苏北三市三调)如图,已知正方形ABCD 的边长为2,BC 平行于x 轴,顶点A ,B 和C 分别在函数y 1=3log a x ,y 2=2log a x 和y 3=log a x (a >1)的图象上,则实数a 的值为________.第3题图4.(17无锡一调)已知f ()x =⎩⎨⎧2x -3,x >0g ()x ,x <0是奇函数,则f ()g ()-2=________. 5.(17无锡一调)若函数f ()x 在[]m ,n ()m <n 上的值域恰好是[]m ,n ,则称[]m ,n 为函数f ()x 的一个“等值映射区间”.下列函数:①y =x 2-1,②y =2+log 2x ,③y =2x -1,④y =1x -1,其中存在唯一一个“等值映射区间”的函数有________个.6.(17镇江一调)不等式log a x -ln 2x <4()a >0,且a ≠1对任意x ∈()1,100恒成立,则实数a 的取值范围为________.热点题型题型1__函数的图象与性质【例1】 (1)已知函数y =f ()x 是奇函数,当x <0时,f ()x =x 2+ax ()a ∈R ,且f ()2=6,则a =______.(2)已知函数f ()x 是定义在R 上且周期为4的偶函数.当x ∈[]2,4时,f ()x =⎪⎪⎪⎪⎪⎪log 4⎝ ⎛⎭⎪⎫x -32,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫12的值为__________.【变式训练】 (1)已知f ()x 是定义在R 上的奇函数,当x >0时,f ()x =x 2-4x ,则不等式f ()x >x 的解集为________.(2)已知函数f (x )=x 2-2ax +5()a >1.①若f (x )的定义域和值域均是[]1,a ,求实数a 的值;②若f (x )在区间()-∞,2上是减函数,且对任意的x 1,x 2∈[]1,a +1,总有||f (x 1)-f (x 2)≤4,求实数a 的取值范围.题型2__函数图象的识别与应用【例2】 已知函数y =2x +12x +1与函数y =x +1x 的图象共有k ()k ∈N *个公共点:A 1()x 1,y 1,A 2()x 2,y 2,…,A k ()x k ,y k ,则1()ki i i x y =+∑=________.【变式训练】 已知函数f (x )()x ∈R 满足f ()-x =2-f ()x ,若函数y =x +1x 与y =f (x )图象的交点为()x 1,y 1,()x 2,y 2,…,()x m ,y m ,则1()m i i i x y =+∑=________.题型3__利用函数图象解决复合函数零点个数问题【例3】 已知函数f ()x =||x 2-4x +3,若方程[]f ()x 2+bf ()x +c =0恰有七个不相同的实根,则实数b 的取值范围是________.【变式训练】已知函数f ()x =x 3-3x 2+1,g ()x =⎩⎨⎧⎝ ⎛⎭⎪⎫x -122+1,x >0-()x +32+1,x ≤0,则方程g []f ()x -a =0(a 为正实数)的实数根最多有________.题型4__函数的图象与性质的综合应用【例4】 设函数f (x )=a x -()k -1a -x (a >0且a ≠1)是定义域为R 的奇函数.(1)求k 值;(2)若f (1)<0,试判断函数的单调性并求使不等式f (x 2+tx )+f (4-x )<0恒成立的t 的取值范围;(3)若f (1)=32,且g ()x =a 2x +a -2x -2mf ()x ,在[1,+∞)上的最小值为-2,求m 的值.【变式训练】 已知函数f (x )满足f (x )=2f (x +2),且当x ∈(0,2)时,f (x )=ln x+ax (a <-12),当x ∈(-4,-2)时,f (x )的最大值为-4. (1)求实数a 的值;(2)设b ≠0,函数g (x )=13bx 3-bx ,x ∈(1,2).若对任意x 1∈(1,2),总存在x 2∈(1,2),使f (x 1)=g (x 2),求实数b 的取值范围.第2课时 导数及其应用考点展示1.(17南通三调)若直线y =2x +b 为曲线y =e x +x 的一条切线,则实数b 的值是________.2.(2017·江苏)已知函数f ()x =x 3-2x +e x -1e x ,其中e 是自然数对数的底数,若f ()a -1+f ()2a 2≤0,则实数a 的取值范围是________.3.(17镇江一调)已知函数f ()x =x ln x ,g ()x =λ()x 2-1(λ为常数),函数y =f ()x 与y =g ()x 在x =1处有相同的切线,则实数λ的值为________.4.(17南通10套)设直线l 是曲线y =4x 3+3ln x 的切线,则直线l 的斜率的最小值为________.5.(17南京三调)若函数f ()x =e x ()-x 2+2x +a 在区间[]a ,a +1上单调递增,则实数a 的最大值为________.6.若点P ,Q 分别是曲线y =x +4x与直线4x +y =0上的动点,则线段PQ 长的最小值为________.热点题型题型1__导数的几何意义【例1】设曲线y=ax-a-ln x在点(1,0)处的切线方程为y=2x-2,则a =________.【变式训练】(1)设函数f()x=ax2+x+b ln x,曲线y=f()x过点P()1,0,且在点P处的切线斜率为2,则a+b=________.(2)已知曲线y=2x-mx()x∈R,m≠-2在x=1处切线为直线l,若直线l在两坐标轴上的截距之和为12,则实数m的值为________.题型2__利用导数研究函数的单调性【例2】已知函数f(x)=e x(2x-1)-x+1(a∈R),则函数f(x)的单调增区间为__________.【变式训练】(1)已知函数f(x)=x3+x2+bx,若f(x)在区间[1,2]上不是单调函数,则实数b的取值范围为________.(2)设函数f()x=ln x+mx(m∈R),若对任意b>a>0,f()b-f()ab-a<1恒成立,则m的取值范围是________.题型3__利用导数研究函数的极值(最值)问题【例3】已知λ∈R,函数f()x=e x-e x-λ()x ln x-x+1的导函数为g()x,若函数g()x存在极值,求λ的取值范围.【变式训练】已知函数f(x)=a ln x-bx3,a,b为实数,b≠0,e为自然对数的底数,e≈2.71828….(1)当a<0,b=-1时,设函数f(x)的最小值为g(a),求g(a)的最大值;(2)若关于x的方程f(x)=0在区间(1,e]上有两个不同实数解,求ab的取值范围.题型4__导数的实际应用【例4】某地拟建一座长为640米的大桥AB,假设桥墩等距离分布,经设计部门测算,两端桥墩A、B造价总共为100万元,当相邻两个桥墩的距离为x米时(其中64<x<100),中间每个桥墩的平均造价为803x万元,桥面每1米长的平均造价为(2+x x 640)万元.(1)试将桥的总造价表示为x的函数f(x);(2)为使桥的总造价最低,试问这座大桥中间(两端桥墩A、B除外)应建多少个桥墩?【变式训练】如图,半径为30cm的圆形(O为圆心)铁皮上截取一块矩形材料OABC,其中点B在圆弧上,点A,C在两半径上,现将此矩形材料卷成一个以AB为母线的圆柱形罐子的侧面(不计剪裁和拼接损耗),设OB与矩形材料的边OA 的夹角为θ,圆柱的体积为V cm3.(1)求V关于θ的函数关系式,并写出定义域;(2)求圆柱形罐子体积V的最大值.第3课时函数与方程考点展示1.若函数f(x)=ax2-x-1仅有一个零点,则实数a的取值范围是________.2.若方程lg x+x-3=0的近似解在区间(k,k+1)上,k∈Z,则k=________.3.函数f()x=x-ln x-1在定义域上有________个零点.4.已知函数f()x对任意的x∈R满足f()-x=f()x,且当x≥0时,f()x=x2-ax +1;若f()x有4个零点,则实数a的取值范围是________.5.若函数f ()x =4-x 2-x +m 有两个零点,则实数m 的取值范围是________.6.(17苏锡常镇一调)若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧12x -1,x <1ln x x 2,x ≥1,则函数y =||f (x )-18的零点的个数为________.热点题型题型1__函数与方程的相互转化【例1】 已知函数f (x )=|x -2|+1,g (x )=kx .若方程f (x )=g (x )有两个不相等的实根,则实数k 的取值范围是____________.【变式训练】 已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧log 2x ,()x >03x ,()x ≤0,且关于x 的方程f (x )+x -a =0有且只有一个实根,则实数a 的范围是__________.题型2__利用零点存在性定理证明函数的零点或方程的根【例2】 已知函数f ()x =x -a ln x ()a >e .求证:函数f ()x 有且只有两个零点.【变式训练】 已知函数f ()x =ln x +10x-4.求证:函数f ()x 有且只有两个零点. 题型3__已知根的分布求参数的范围【例3】 已知函数f ()x =13x 3+1-a 2x 2-ax -a ()a >0.若函数f ()x 在区间()-2,0内恰有两个零点,则a 的取值范围是____________.【变式训练】 已知函数f ()x =()2-a x -2()1+ln x +a .若函数f ()x 在区间⎝⎛⎭⎪⎫0,12上无零点,求a 的最小值. 题型4__函数与方程的综合应用【例4】 如图,建立平面直角坐标系xOy ,x 轴在地平面上,y 轴垂直于地平面,单位长度为1千米.某炮位于坐标原点.已知炮弹发射后的轨迹在方程y =kx-120(1+k 2)x 2(k >0)表示的曲线上,其中k 与发射方向有关.炮的射程是指炮弹落地点的横坐标.(1)求炮的最大射程;(2)设在第一象限有一飞行物(忽略其大小),其飞行高度为3.2千米,试问它的横坐标a 不超过多少时,炮弹可以击中它?请说明理由.【变式训练】 已知函数f ()x =2x 3+ax 2+bx +c ()a ,b ,c ∈R ,若x =1和x =2是函数f ()x 的两个极值点.求:(1)a ,b 的值;(2)函数f ()x 在区间[]0,3上的零点个数.第4课时 函数与导数的综合应用考点展示1.(17南通二调)函数f (x )=lg ()5-x 2的定义域是__________. 2.(17南通十套)若函数f (x )为定义在R 上的奇函数,当x >0时,f (x )=x ln x ,则不等式f (x )<-e 的解集为________.3.(17南通十套)函数y =||log 2x ,x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤14,32的值域为________. 4.(17南通十套)设函数f ()x =⎩⎨⎧3x -1,x <12x 2,x ≥1,则满足f ()f ()a =2()f ()a 2的a 的取值范围为________.5.(17南通三调)已知函数f (x )=⎩⎨⎧x ,x ≥a ,x 3-3x ,x <a .若函数g (x )=2f (x )-ax 恰有2个不同的零点,则实数a 的取值范围是________.6.(17南通十套)已知函数f (x )=(x -a )(x -b )2(b ≠0),不等式f (x )≥mxf ′(x )对?x ∈R 恒成立,则2m +a -b =________.热点题型题型1__函数性质的综合问题【例1】 已知函数f ()x =4x -2x ,实数s ,t 满足f ()s +f ()t =0,设a =2s +2t ,b =2s +t .(1)当函数f ()x 的定义域为[]-1,1时,求f ()x 的值域;(2)求函数关系式b =g ()a ,并求函数g ()a 的定义域;(3)求8s +8t 的取值范围.【变式训练】 已知函数f ()x =()ax 2+x +2e x ()a >0,其中e 是自然对数的底数.(1)当a =2时,求f ()x 的极值;(2)若f ()x 在[]-2,2上是单调增函数,求实数a 的取值范围.题型2__函数、导数性质的综合问题【例2】 已知函数f (x )=x 3+ax 2+bx +1()a >0,b ∈R 有极值,且导函数f ′()x 的极值点是f ()x 的零点.(极值点是指函数取极值时对应的自变量的值)(1)求b 关于a 的函数关系式,并写出定义域;(2)证明:b 2>3a ;(3)若f ()x ,f ′()x 这两个函数的所有极值之和不小于-72,求a 的取值范围. 【变式训练】 已知函数f (x )=e x (a ln x +2x+b ),其中a ,b ∈R .(e =2.71828是自然对数的底数)(1)若曲线y =f (x )在x =1处的切线方程为y =e(x -1).求实数a ,b 的值;(2)若a =-2时,函数y =f (x )既有极大值,又有极小值,求实数b 的取值范围.题型3__函数、导数在研究不等式问题中的应用【例3】 已知函数f ()x =e x +e -x .(其中e 是自然对数的底数)(1)证明:f(x)是R上的偶函数;(2)若关于x的不等式mf()x≤e-x+m-1在(0,+∞)上恒成立,求实数m的取值范围;(3)已知正数a满足:存在x0∈[1,+∞),使得f(x0)<a(-x30+3x0)成立.试比较e a-1与a e-1的大小,并证明你的结论.【变式训练】已知函数f(x)=a x+b x(a>0,b>0,a≠1,b≠1).(1)设a=2,b=1 2;①求方程f(x)=2的根;②若对任意x∈R,不等式f(2x)≥mf(x)-6恒成立,求实数m的最大值;(2)若0<a<1,b>1,函数g()x=f()x-2有且只有1个零点,求ab的值.题型4__实际问题【例4】某单位将举办庆典活动,要在广场上竖立一形状为等腰梯形的彩门BADC(如图).设计要求彩门的面积为S(单位:m2),高为h(单位:m)(S,h为常数).彩门的下底BC固定在广场底面上,上底和两腰由不锈钢支架构成,设腰和下底的夹角为α,不锈钢支架的长度和记为l.(1)请将l表示成关于α的函数l=f(α);(2)问当α为何值l最小,并求最小值.【变式训练】如图,ABCD是正方形空地,边长为30m,电源在点P处,点P到边AD,AB距离分别为9m,3m.某广告公司计划在此空地上竖一块长方形液晶广告屏幕MNEF,MN∶NE=16∶9.线段MN必须过点P,端点M,N分别在边AD,AB上,设AN=x(m),液晶广告屏幕MNEF的面积为S(m2).(1)用x的代数式表示AM;(2)求S 关于x 的函数关系式及该函数的定义域;(3)当x 取何值时,液晶广告屏幕MNEF 的面积S 最小?专题二 三角函数与平面向量考情分析三角函数与平面向量在高考中通常有三个小题和一个大题,三角函数主要考点有:一是三角函数的图象与性质;二是两角和与差的三角函数公式;三是解三角形。