《创新设计》全国通用高考数学文科二轮专题复习仿真练：专题三第1讲数列.doc
2022《创新设计》全国通用高考数学文科二轮专题复习-小题分类补偿练9
补偿练9 概率与统计 (限时：40分钟) 一、选择题1.若某市8所中学参与中同学合唱竞赛的得分用茎叶图表示(如图)，其中茎为十位数，叶为个位数，则这组数据的中位数和平均数分别是( )A.91，91.5B.91，92C.91.5，91.5D.91.5，92解析 由茎叶图知：这组数据的中位数为91＋922＝91.5，平均数为x ＝18(88＋87＋91＋97＋94＋92＋90＋93)＝91.5. 答案 C2.登山族为了了解某山高y (km)与气温x (℃)之间的关系，随机统计了4次山高与相应的气温，并制作了对比表：气温(℃) 18 13 10 －1 山高(km)24343864由表中数据，72 km 处气温的度数为 ( ) A.－10 B.－8 C.－6 D.－4 解析 ∵x ＝10，y ＝40， ∴样本中心点为(10，40). ∵回归直线过样本中心点， ∴40＝－20＋a ^，即a ^＝60， ∴线性回归方程为y ^＝－2x ＋60， ∴山高为72 km 处气温的度数约为－6. 答案 C3.某单位有840名职工，现接受系统抽样方法抽取42人做问卷调查，将840人按1，2，…，840随机编号，则抽取的42人中，编号落入区间[481，720]的人数为( ) A.11 B.12 C.13 D.14解析 抽样间隔为84042＝20.设在1，2…，20中抽取号码x 0(x 0∈[1，20])，在[481，720]之间抽取的号码记为20k ＋x 0，则481≤20k ＋x 0≤720，k ∈N *. ∴24120≤k ＋x 020≤36.∵x 020∈⎣⎡⎦⎤120，1， ∴k ＝24，25，26，…，35， ∴k 值共有35－24＋1＝12(个)， 即所求人数为12. 答案 B4.在某次测量中得到的A 样本数据如下：42，43，46，52，42，50，若B 样本数据恰好是A 样本数据每个都减5后所得数据，则A 、B 两样本的下列数字特征对应相同的是( ) A.平均数 B.标准差 C.众数 D.中位数解析 A 样本数据的平均数x ＝2756，B 样本数据的平均数x ′＝x －5.A 样本数据的方差s 2＝16[(42－x )2＋(43－x )2＋…＋(50－x )2]，B 样本数据的方差s ′2＝16[(42－x )2＋(43－x )2＋…＋(50－x )2]，∴A 、B 两样本的标准差相同. 答案 B5.为了普及环保学问，增加环保意识，某高校从理工类专业的A 班和文史类专业的B 班各抽取20名同学参与环保学问测试.统计得到成果与专业的列联表：优秀 非优秀 总计 A 班 14 6 20 B 班7 13 20 总计211940附：参考公式及数据 (1)K 2＝n （ad －bc ）2（a ＋b ）（c ＋d ）（a ＋c ）（b ＋d ）(其中n ＝a ＋b ＋c ＋d )；(2)独立性检验的临界值表：P (K 2≥k 0)0.050 0.010 k 03.8416.635则下列说法正确的是( )A.有99%的把握认为环保学问测试成果与专业有关B.有99%的把握认为环保学问测试成果与专业无关C.有95%的把握认为环保学问测试成果与专业有关D.有95%的把握认为环保学问测试成果与专业无关解析 K 2＝40×（14×13－7×6）220×20×21×19≈4.912，由于3.841＜K 2＜6.635，所以有95%的把握认为环保学问测试成果与专业有关. 答案 C6.依据如下样本数据：x 3 4 5 6 7 y4.0a －5.4－0.50.5b －0.6得到的回归方程为ˆy＝bx ＋a .若样本点的中心为(5，0.9)，则当x 每增加1个单位时，y 就( ) A.增加1.4个单位 B.削减1.4个单位 C.增加7.9个单位 D.削减7.9个单位解析 依题意得，a ＋b －25＝0.9，故a ＋b ＝6.5①；又样本点的中心为(5，0.9)，故0.9＝5b ＋a ②，联立①②，解得b ＝－1.4，a ＝7.9，则ˆy ＝－1.4x ＋7.9，可知当x 每增加1个单位时，y 就削减1.4个单位，故选B. 答案 B7.某袋中有编号为1，2，3，4，5，6的6个小球(小球除编号外完全相同)，甲先从袋中摸出一个球，登记编号后放回，乙再从袋中摸出一个球，登记编号，则甲、乙两人所摸出球的编号不同的概率是( ) A.15 B.16 C.56 D.3536解析 记a 、b 分别为甲、乙摸出球的编号，由题意得，全部的基本大事共有36个，满足a ≠b 的基本大事共有30个，∴所求概率为3036＝56.答案 C8.某公司员工对户外运动分别持“宠爱”“不宠爱”和“一般”三种态度，其中持“一般”态度的比持“不宠爱”态度的多12人，按分层抽样方法从该公司全体员工中选出部分员工座谈户外运动，假如选出的人有6位对户外运动持“宠爱”态度，有1位对户外运动持“不宠爱”态度，有3位对户外运动持“一般”态度，那么这个公司全体员工中对户外运动持“宠爱”态度的有( ) A.36人 B.30人 C.24人 D.18人解析 设对户外运动持“宠爱”“不宠爱”“一般”态度的人数分别为6x 、x 、3x ，由题意可得3x －x ＝12，x ＝6，∴对户外运动持“宠爱”态度的有6×6＝36(人). 答案 A9.从1，2，3，4，5这5个数中任取两个数，其中：①恰有一个是偶数和恰有一个是奇数；②至少有一个是奇数和两个都是奇数；③至少有一个是奇数和两个都是偶数；④至少有一个是奇数和至少有一个是偶数，上述大事中，是对立大事的是( )A.①B.②④C.③D.①③解析 从1，2，3，4，5这5个数中任取两个数，有三种状况：一奇一偶，二个奇数，二个偶数.其中至少有一个是奇数包含一奇一偶，二个奇数这两种状况，它与两个都是偶数是对立大事，而①中的大事可能同时发生，不是对立大事，故选C. 答案 C10.已知甲、乙两组数据如茎叶图所示，若它们的中位数相同，平均数也相同，则mn＝( )A.1B.13C.29D.38解析 由题中茎叶图可知甲的数据为27、30＋m 、39，乙的数据为20＋n 、32、34、38.由此可知乙的中位数是33，所以甲的中位数也是33，所以m ＝3.由此可以得出甲的平均数为33，所以乙的平均数也为33，所以有20＋n ＋32＋34＋384＝33，所以n ＝8，所以m n ＝38，所以选D.答案 D11.一只猴子任意敲击电脑键盘上的0到9这十个数字键，则它敲击两次(每次只敲击一个数字键)得到的两个数字恰好都是3的倍数的概率为( )A.9100B.350C.3100D.29解析 任意敲击0到9这十个数字键两次，其得到的全部结果为(0，i )(i ＝0，1，2…9)；(1，i )(i ＝0，1，2，…，9)；(2，i )(i ＝0，1，2，…，9)；…；(9，i )(i ＝0，1，2，…，9).故共有100种结果.两个数字都是3的倍数的结果有(3，3)，(3，6)，(3，9)，(6，3)，(6，6)(6，9)，(9，3)，(9，6)，(9，9).共有9种.故所求概率为9100.答案 A12.若在区间[－5，5]内任取一个实数a ，则使直线x ＋y ＋a ＝0与圆(x －1)2＋(y ＋2)2＝2有公共点的概率为( ) A.25 B.25 C.35 D.3210解析 若直线与圆有公共点，则圆心(1，－2)到直线的距离d ＝|1－2＋a |2＝|a －1|2≤2，解得－1≤a ≤3，又由于－5≤a ≤5，所以由几何概型的概率计算公式得所求概率P ＝410＝25.答案 B 二、填空题13.某校高一、高二、高三班级的同学人数之比为10∶8∶7，按分层抽样从中抽取200名同学作为样本，若每人被抽到的概率是0.2，则该校高三班级的总人数为________. 解析 200÷0.2＝1 000，∴该校总人数为1 000， 则高三人数为1 000×710＋8＋7＝280.答案 28014.若1，2，3，4，m 这五个数的平均数为3，则这五个数的方差为________.解析 由1＋2＋3＋4＋m 5＝3得m ＝5，所以这五个数的方差为15[(1－3)2＋(2－3)2＋(3－3)2＋(4－3)2＋(5－3)2]＝2. 答案 215.有一个半径为4的圆，现在将一枚半径为1的硬币向圆投去，假如不考虑硬币完全落在圆外的状况，则硬币完全落入圆内的概率为________.解析 记“硬币完全落入小圆内”为大事A ，大事A 对应的图形是硬币圆心与纸板的圆心距离小于3的圆内，其面积为9π，而全部的基本大事对应的图形是硬币圆心与纸板的圆心距离小于5的圆内，其面积为25π， ∴硬币完全落入小圆内的概率为P (A )＝925.答案92516.某商场在庆元宵促销活动中，对元宵节9时至14时的销售额进行统计，其频率分布直方图如图所示，已知9时至10时的销售额为2.5万元，则11时到12时的销售额为________万元.解析 依题意，留意到9时至10时与11时至12时相应的频率之比为0.10∶0.40＝1∶4，因此11时至12时的销售额为2.5×4＝10(万元).答案 10。
创新设计(全国通用)高考数学二轮复习 教师用书 专题四至专题八 文
第1讲空间几何体中的计算高考定位 1.以三视图为载体，考查空间几何体面积、体积的计算；2.考查空间几何体的侧面展开图及简单的组合体问题.真题感悟1.(2016·全国Ⅰ卷)如图，某几何体的三视图是三个半径相等的圆及每个圆中两条互相垂直的半径.若该几何体的体积是28π3，则它的表面积是( )A.17πB.18πC.20πD.28π解析 由题知，该几何体的直观图如图所示，它是一个球(被过球心O 且互相垂直的三个平面)切掉左上角的18后得到的组合体，其表面积是球面面积的78和三个14圆面积之和，易得球的半径为2，则得S ＝78×4π×22＋3×14π×22＝17π，故选A. 答案 A2.(2016·全国Ⅱ卷)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图，则该几何体的表面积为( )A.20πB.24πC.28πD.32π解析 由三视图可知，组合体的底面圆的面积和周长均为4π，圆锥的母线长l ＝（23）2＋22＝4，所以圆锥的侧面积为S 锥侧＝12×4π×4＝8π，圆柱的侧面积S 柱侧＝4π×4＝16π，所以组合体的表面积S ＝8π＋16π＋4π＝28π，故选C. 答案 C3.(2016·全国Ⅲ卷)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线画出的是某多面体的三视图，则该多面体的表面积为( )A.18＋365B.54＋18 5C.90D.81解析 由题意知，几何体为平行六面体，边长分别为3，3，35，几何体的表面积S ＝3×6×2＋3×3×2＋3×35×2＝54＋18 5. 答案 B4.(2016·北京卷)某四棱柱的三视图如图所示，则该四棱柱的体积为________.解析 由三视图知该四棱柱为直四棱柱， 底面积S ＝（1＋2）×12＝32，高h ＝1，所以四棱柱体积V ＝S ·h ＝32×1＝32.答案 32考 点 整 合1.四棱柱、直四棱柱、正四棱柱、正方体、平行六面体、直平行六面体、长方体之间的关系.2.几何体的摆放位置不同，其三视图也不同，需要注意长对正，高平齐，宽相等.3.空间几何体的两组常用公式 (1)柱体、锥体、台体的侧面积公式： ①S 柱侧＝ch (c 为底面周长，h 为高)；②S 锥侧＝12ch ′(c 为底面周长，h ′为斜高)；③S 台侧＝12(c ＋c ′)h ′(c ′，c 分别为上下底面的周长，h ′为斜高)；④S 球表＝4πR 2(R 为球的半径). (2)柱体、锥体和球的体积公式： ①V 柱体＝Sh (S 为底面面积，h 为高)； ②V 锥体＝13Sh (S 为底面面积，h 为高)；③V 球＝43πR 3.热点一 以三视图为载体的几何体的表面积 与体积的计算[微题型1] 以三视图为载体求几何体的表面积【例1－1】 (1)(2015·安徽卷)一个四面体的三视图如图所示，则该四面体的表面积是( )A.1＋ 3B.1＋2 2C.2＋ 3D.2 2(2)(2016·浙江卷)某几何体的三视图如图所示(单位：cm)，则该几何体的表面积是________cm 2，体积是________cm 3.解析 (1)由几何体的三视图可知空间几何体的直观图如图所示. ∴其表面积S 表＝2×12×2×1＋2×34×(2)2＝2＋3，故选C.(2)由三视图可知该几何体由一个正方体和一个长方体组合而成，上面正方体的边长为2 cm ，下面长方体是底面边长为4 cm ，高为2 cm ，其直观图如右图：其表面积S ＝6×22＋2×42＋4×2×4－2×22＝80(cm 2).体积V ＝2×2×2＋4×4×2＝40(cm 3).答案 (1)C (2)80 40探究提高 (1)若以三视图的形式给出，解题的关键是对给出的三视图进行分析，从中发现几何体中各元素间的位置关系及数量关系，得到几何体的直观图，然后根据条件求解.(2)多面体的表面积是各个面的面积之和，组合体的表面积应注意重合部分的处理. [微题型2] 以三视图为载体求几何体的体积【例1－2】 (1)(2016·郑州模拟)已知一个几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.（4＋π）33B.（4＋π）32C.（4＋π）36D.(4＋π) 3(2)(2016·衡水大联考)如图，网格纸上小正方形的边长为1，粗实线和虚线画出的是多面体的三视图，则该多面体的体积为( ) A.203 B.8 C.223D.163解析 (1)由该几何体的三视图，可知该几何体是由底面半径为1、高为3、母线长为2的半圆锥，和底面为等腰三角形(底边长为2、高为2)、高为3的三棱锥拼成的一个组合体.所以此组合体的体积为13×12×π×12×3＋13×12×2×2×3＝（4＋π）36.(2)由图知此几何体为边长为2的正方体裁去一个三棱锥. 所以此几何体的体积为2×2×2－13×12×1×2×2＝223.故选C.答案 (1)C (2)C探究提高 解决此类问题需先由三视图确定几何体的结构特征，判断是否为组合体，由哪些简单几何体构成，并准确判断这些几何体之间的关系，将其切割为一些简单的几何体，再求出各个简单几何体的体积，最后求出组合体的体积. [微题型3] 与球有关的体积问题【例1－3】 (1)已知A ，B 是球O 的球面上两点，∠AOB ＝90°，C 为该球面上的动点，若三棱锥O －ABC 体积的最大值为36，则球O 的表面积为( ) A.36πB.64πC.144πD.256π(2)已知三棱锥S －ABC 的所有顶点都在球O 的球面上，△ABC 是边长为1的正三角形，SC 为球O 的直径，且SC ＝2，则此三棱锥的体积为( ) A.26B.36C.23D.22解析 (1)如图，要使三棱锥O －ABC 即C －OAB 的体积最大，当且仅当点C 到平面OAB 的距离，即三棱锥C －OAB 底面OAB 上的高最大，其最大值为球O 的半径R ，则V O －ABC 最大为13×12S △OAB ×R ＝13×12×R 2×R ＝16R 3＝36，所以R ＝6，得S 球O ＝4πR 2＝4π×62＝144π，选C.(2)法一 (排除法)V ＜13×S △ABC ×2＝36，排除B 、C 、D ，选A.法二 (直接法)：在Rt△ASC 中，AC ＝1，∠SAC ＝90°，SC ＝2，所以SA ＝4－1＝ 3.同理，SB ＝ 3.过A 点作SC 的垂线交SC 于D 点，连接DB ，因为△SAC ≌△SBC ，所以BD ⊥SC ，AD＝BD ，故SC ⊥平面ABD ，且△ABD 为等腰三角形.因为∠ASC ＝30°，故AD ＝12SA ＝32，则△ABD的面积为12×1×AD 2－⎝ ⎛⎭⎪⎫122＝24，则三棱锥S －ABC 的体积为13×24×2＝26.答案 (1)C (2)A探究提高 涉及球与棱柱、棱锥的切、接问题时，一般过球心及多面体中的特殊点(一般为接、切点)或线作截面，把空间问题转化为平面问题，再利用平面几何知识寻找几何体中元素间的关系，或只画内切、外接的几何体的直观图，确定球心的位置，弄清球的半径(直径)与该几何体已知量的关系，列方程(组)求解.【训练1】 (1)(2016·成都诊断)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.13＋2π B.13π6 C.7π3D.5π2(2)(2016·西安模拟)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的表面积为( )A.54B.60C.66D.72解析 (1)该几何体由一个圆柱和一个半圆锥组成，其体积为V ＝π×12×2＋12×13π×12×1＝2π＋π6＝136π.(2)还原为如图所示的直观图，S 表＝S △ABC ＋S △DEF ＋S 矩形ACFD ＋S 梯形ABED ＋S 梯形CBEF ＝12×3×4＋12×3×5＋5×3＋12×(2＋5)×4＋12×(2＋5)×5＝60.答案 (1)B (2)B热点二 多面体的体积计算 [微题型1] 多面体体积的间接计算【例2－1】 (1)如图所示，ABCD 是正方形，PA ⊥平面ABCD ，E ，F 分别是AC ，PC 的中点，PA ＝2，AB ＝1，则三棱锥C －PED 的体积为________. (2)如图，在棱长为6的正方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，E ，F 分别在C 1D 1与C 1B 1上，且C 1E ＝4，C 1F ＝3，连接EF ，FB ，DE ，BD 则几何体EFC 1－DBC 的体积为( ) A.66 B.68 C.70D.72解析 (1)∵PA ⊥平面ABCD ， ∴PA 是三棱锥P －CED 的高，PA ＝2. ∵ABCD 是正方形，E 是AC 的中点， ∴△CED 是等腰直角三角形.AB ＝1，故CE ＝ED ＝22， S △CED ＝12CE ·ED ＝12×22×22＝14. 故V C －PED ＝V P －CED ＝13·S △CED ·PA ＝13×14×2＝16.(2)如图，连接DF ，DC 1，那么几何体EFC 1－DBC 被分割成三棱锥D －EFC 1及四棱锥D －CBFC 1，那么几何体EFC 1－BDC 的体积为V ＝13×12×3×4×6＋13×12×(3＋6)×6×6＝12＋54＝66. 故所求几何体EFC 1－DBC 的体积为66. 答案 (1)16(2)A探究提高 (1)求三棱锥的体积，等体积转化是常用的方法，转换原则是其高易求，底面放在已知几何体的某一面上.(2)若所给的几何体的体积不能直接利用公式得出，则常用转换法、分割法、补形法等方法求解.[微题型2] 多面体体积的直接计算【例2－2】 (2016·武汉模拟)如图，直三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，D ，E 分别是AB ，BB 1的中点.(1)证明：BC1∥平面A1CD；(2)设AA1＝AC＝CB＝2，AB＝22，求三棱锥C－A1DE的体积.(1)证明连接AC1交A1C于点F，则F为AC1中点.又D是AB中点，连接DF，则BC1∥DF.因为DF⊂平面A1CD，BC1⊄平面A1CD，所以BC1∥平面A1CD.(2)解因为ABC－A1B1C1是直三棱柱，所以AA1⊥CD.由已知AC＝CB，D为AB的中点，所以CD⊥AB.又AA1∩AB＝A，于是CD⊥平面ABB1A1.由AA1＝AC＝CB＝2，AB＝22得∠ACB ＝90°，CD ＝2，A 1D ＝6，DE ＝3，A 1E ＝3， 故A 1D 2＋DE 2＝A 1E 2， 即DE ⊥A 1D .所以VC －A 1DE ＝13×12×6×3×2＝1.探究提高 有关多面体的体积计算首先要熟悉几何体的特征，其次运用好公式，作好辅助线等.【训练2】 (2016·豫南九校联考)如图，四棱锥P －ABCD 中，PA ⊥底面ABCD ，PA ＝23，BC ＝CD ＝2，∠ACB ＝∠ACD ＝π3.(1)求证：BD ⊥平面PAC ；(2)若侧棱PC 上的点F 满足PF ＝7FC ，求三棱锥P －BDF 的体积.(1)证明 因BC ＝CD ，即△BCD 为等腰三角形，又∠ACB ＝∠ACD ，故BD ⊥AC .因为PA ⊥底面ABCD ，BD ⊂平面ABCD ，所以PA ⊥BD .从而BD 与平面PAC 内两条相交直线PA ，AC 都垂直，所以BD ⊥平面PAC .(2)解 三棱锥P －BCD 的底面BCD 的面积S △BCD ＝12BC ·CD ·sin ∠BCD ＝12·2·2·sin2π3＝ 3. 由PA ⊥底面ABCD ，得V P －BCD ＝13·S △BCD ·PA ＝13·3·23＝2.由PF ＝7FC ，得三棱锥F －BCD 的高为18PA ，故V F －BCD ＝13·S △BCD ·18PA ＝13·3·18·23＝14，所以V P －BDF ＝V P －BCD －V F －BCD ＝2－14＝74.1.求解几何体的表面积或体积(1)对于规则几何体，可直接利用公式计算.(2)对于不规则几何体，可采用割补法求解；对于某些三棱锥，有时可采用等体积转换法求解. (3)求解旋转体的表面积和体积时，注意圆柱的轴截面是矩形，圆锥的轴截面是等腰三角形，圆台的轴截面是等腰梯形的应用.(4)注意几何体的表面积与侧面积的区别，侧面积只是表面积的一部分，不包括底面积，而表面积包括底面积和侧面积.2.球的简单组合体中几何体度量之间的关系，如棱长为a 的正方体的外接球、内切球、棱切球的半径分别为32a ，a 2，22a . 3.锥体体积公式为V ＝13Sh ，在求解锥体体积中，不能漏掉13.一、选择题1.(2015·全国Ⅱ卷)一个正方体被一个平面截去一部分后，剩余部分的三视图如图，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为( )A.18B.17C.16D.15解析如图，由题意知，该几何体是正方体ABCD－A1B1C1D1被过三点A、B1、D1的平面所截剩余部分，截去的部分为三棱锥A－A1B1D1，设正方体的棱长为1，则截去部分体积与剩余部分体积的比值为V A－A1B1D1V B1C1D1－ABCD＝V A－A1B1 D1V A1B1C1D1－ABCD－V A－A1B1D1＝13×12×12×113－13×12×12×1＝15.选D.答案 D2.某几何体的三视图(单位：cm)如图所示，则此几何体的表面积是( )A.90 cm2B.129 cm2C.132 cm2D.138 cm2解析该几何体如图所示，长方体的长、宽、高分别为6 cm，4 cm，3 cm ，直三棱柱的底面是直角三角形，边长分别为3 cm ，4 cm ，5 cm ，所以表面积S ＝(2×4×6＋2×3×4＋3×6＋3×3)＋⎝ ⎛⎭⎪⎫3×4＋3×5＋2×12×3×4＝138(cm 2)，故选D. 答案 D3.(2016·皖南八校联考)某几何体的三视图如图所示，则该几何体的体积为( )A.13＋π B.23＋π C.13＋2πD.23＋2π 解析 这是一个三棱锥与半个圆柱的组合体，V ＝12π×12×2＋13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×1×2×1＝π＋13，选A. 答案 A4.(2015·全国Ⅰ卷)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r )组成一个几何体，该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16＋20π，则r ＝( ) A.1 B.2 C.4D.8解析 由题意知，设几何体由一个半圆柱和一个半球拼接而成， ∴2r ·2r ＋2πr 2＋12πr 2＋12πr 2＋12·4πr 2＝4r 2＋5πr 2＝16＋20π，∴r＝2. 答案 B5.三棱锥S －ABC 的所有顶点都在球O 的表面上，SA ⊥平面ABC ，AB ⊥BC ，又SA ＝AB ＝BC ＝1，则球O 的表面积为( ) A.32π B.32π C.3πD.12π解析 如图，因为AB ⊥BC ，所以AC 是△ABC 所在截面圆的直径， 又因为SA ⊥平面ABC ，所以△SAC 所在的截面圆是球的大圆， 所以SC 是球的一条直径. 由题设SA ＝AB ＝BC ＝1，由勾股定理可求得：AC ＝2，SC ＝3， 所以球的半径R ＝32， 所以球的表面积为4π×⎝ ⎛⎭⎪⎫322＝3π.答案 C 二、填空题6.一个几何体的三视图如图所示(单位：m)，则该几何体的体积为________m 3.解析 由三视图可知，该几何体由相同底面的两圆锥和圆柱组成，底面半径为1，圆锥的高为1，圆柱的高为2，所以该几何体的体积V ＝2×13π×12×1＋π×12×2＝83π(m 3).答案8π37.(2016·四川卷)已知某三棱锥的三视图如图所示，则该三棱锥的体积是________.解析 由三视图可大致画出三棱锥的直观图如图，由正、俯视图可知，△ABC 为等腰三角形，且AC ＝23，AC 边上的高为1，∴S △ABC ＝12×23×1＝ 3.由侧视图可知：三棱锥的高h ＝1，∴V S －ABC ＝13S △ABC h ＝33.答案338.(2016·成都诊断)在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，∠BAC ＝90°，其正视图和侧视图都是边长为1的正方形，俯视图是直角边长为1的等腰直角三角形，设点M ，N ，P 分别是AB ，BC ，B 1C 1的中点，则三棱锥P －A 1MN 的体积是________.解析 由题意知还原后的几何体是一个直放的三棱柱，三棱柱的底面是直角边长为1的等腰直角三角形，高为1的直三棱柱， ∵V P －A 1MN ＝V A 1－PMN ， 又∵AA 1∥平面PMN ， ∴V A 1－PMN ＝V A －PMN ，∴V A －PMN ＝13×12×1×12×12＝124，故V P －A 1MN ＝124.答案124三、解答题9.(2015·全国Ⅱ卷)如图，长方体ABCD －A 1B 1C 1D 1中，AB ＝16，BC ＝10，AA 1＝8，点E ，F 分别在A 1B 1，D 1C 1上，A 1E ＝D 1F ＝4.过点E ，F 的平面α与此长方体的面相交，交线围成一个正方形. (1)在图中画出这个正方形(不必说明画法和理由)； (2)求平面α把该长方体分成的两部分体积的比值. 解 (1)交线围成的正方形EHGF .如图：(2)如图，作EM ⊥AB ，垂足为M ，则AM ＝A 1E ＝4，EB 1＝12，EM ＝AA 1＝8. 因为四边形EHGF 为正方形，所以EH ＝EF ＝BC ＝10. 于是MH ＝EH 2－EM 2＝6，AH ＝10，HB ＝6.故S 四边形A 1EHA ＝12×(4＋10)×8＝56，S 四边形EB 1BH ＝12×(12＋6)×8＝72.因为长方体被平面α分成两个高为10的直棱柱， 所以其体积的比值为97(79也正确).10.(2015·全国Ⅰ卷)如图，四边形ABCD 为菱形，G 是AC 与BD 的交点，BE ⊥平面ABCD .(1)证明：平面AEC ⊥平面BED ；(2)若∠ABC ＝120°，AE ⊥EC ，三棱锥E －ACD 的体积为63，求该三棱锥的侧面积. (1)证明 因为四边形ABCD 为菱形，所以AC ⊥BD .因为BE ⊥平面ABCD ，AC ⊂平面ABCD ， 所以AC ⊥BE .因为BE ∩BD ＝B ，故AC ⊥平面BED .又AC ⊂平面AEC ，所以平面AEC ⊥平面BED .(2)解 设AB ＝x ，在菱形ABCD 中，由∠ABC ＝120°，可得AG ＝GC ＝32x ，GB ＝GD ＝x 2. 因为AE ⊥EC ，所以在Rt △AEC 中，可得EG ＝32x . 由BE ⊥平面ABCD ，BG ⊂平面ABCD 知BE ⊥BG ，故△EBG 为直角三角形，可得BE ＝22x . 由已知得，三棱锥E －ACD 的体积V E －ACD ＝13×12AC ·GD ·BE ＝624x 3＝63.故x ＝2.从而可得AE ＝EC ＝ED ＝ 6.所以△EAC 的面积为3，△EAD 的面积与△ECD 的面积均为 5. 故三棱锥E －ACD 的侧面积为3＋2 5.11.(2016·岳阳4月模拟)如图，三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1⊥BC ，A 1B ⊥BB 1.(1)求证：A 1C ⊥CC 1；(2)若AB ＝2，AC ＝3，BC ＝7，问AA 1为何值时，三棱柱ABC －A 1B 1C 1体积最大，并求此最大值. (1)证明 由AA 1⊥BC 知BB 1⊥BC ， 又BB 1⊥A 1B ，且BC ∩A 1B ＝B ，故BB 1⊥平面BCA 1，又A 1C ⊂平面BCA 1， 即BB 1⊥A 1C ，又BB 1∥CC 1，所以A 1C ⊥CC 1. (2)解 法一 设AA 1＝x ，在Rt△A 1BB 1中，A 1B ＝A 1B 21－BB 21＝4－x 2. 同理，A 1C ＝A 1C 21－CC 21＝3－ x 2.在△A 1BC 中，cos ∠BA 1C ＝A 1B 2＋A 1C 2－BC 22A 1B ·A 1C＝－x 2（4－x 2）（3－x 2）， sin ∠BA 1C ＝12－7x2（4－x 2）（3－x 2）， 所以S △A 1BC ＝12A 1B ·A 1C ·sin ∠BA 1C ＝12－7x22.从而三棱柱ABC －A 1B 1C 1的体积V ＝S 直·l ＝S △A 1BC ·AA 1＝x 12－7x 22，因x 12－7x 2＝12x 2－7x 4＝－7（x 2－67）2＋367，故当x ＝67＝427， 即AA 1＝427时，体积V 取到最大值377. 法二 如图，过A 1作BC 的垂线，垂足为D ，连接AD .由AA 1⊥BC ，A 1D ⊥BC ，AA 1∩A 1D ＝A 1，故BC ⊥平面AA 1D ，BC ⊥AD ，又∠BAC ＝90°，所以S △ABC ＝12AD ·BC ＝12AB ·AC ，所以AD ＝2217.设AA 1＝x ，在Rt△AA 1D 中，A 1D ＝AD 2－AA 21＝127－x 2， S △A 1BC ＝12A 1D ·BC ＝12－7x 22.从而三棱柱ABC －A 1B 1C 1的体积V ＝S 直·l ＝S △A 1BC ·AA 1＝x 12－7x 22.因x 12－7x 2＝12x 2－7x 4＝－7（x 2－67）2＋367，故当x ＝67＝427， 即AA 1＝427时，体积V 取到最大值377. 第2讲 空间中的平行与垂直的证明问题高考定位 1.以选择题、填空题的形式考查，主要利用平面的基本性质及线线、线面和面面的判定与性质定理对命题的真假进行判断，属基础题；2.以解答题的形式考查，主要是对线线、线面与面面平行和垂直关系交汇综合命题，且多以棱柱、棱锥、棱台或其简单组合体为载体进行考查，难度中等.真 题 感 悟(2016·全国Ⅰ卷)如图，已知正三棱锥P －ABC 的侧面是直角三角形，PA ＝6，顶点P 在平面ABC 内的正投影为点D ，D 在平面PAB 内的正投影为点E ，连接PE 并延长交AB 于点G .(1)证明：G 是AB 的中点；(2)作出点E 在平面PAC 内的正投影F (说明作法及理由)，并求四面体P －DEF 的体积.(1)证明 因为P 在平面ABC 内的正投影为D ，所以AB ⊥PD .因为D 在平面PAB 内的正投影为E ，所以AB ⊥DE .且PD ∩DE ＝D ，所以AB ⊥平面PED ，又PG ⊂平面PED ，故AB ⊥PG .又由已知可得，PA ＝PB ，从而G 是AB 的中点.(2)解 在平面PAB 内，过点E 作PB 的平行线交PA 于点F ，F 即为E 在平面PAC 内的正投影.理由如下：由已知可得PB ⊥PA ，PB ⊥PC ，又EF ∥PB ，所以EF ⊥PA ，EF ⊥PC ，PA ∩PC ＝P ，因此EF ⊥平面PAC ，即点F 为E 在平面PAC 内的正投影.连接CG ，因为P 在平面ABC 内的正投影为D ，所以D 是正三角形ABC 的中心.由(1)知，G 是AB 的中点，所以D 在CG 上，故CD ＝23CG .由题设可得PC ⊥平面PAB ，DE ⊥平面PAB ，所以DE ∥PC ，因此PE ＝23PG ，DE ＝13PC . 由已知，正三棱锥的侧面是直角三角形且PA ＝6，可得DE ＝2，PE ＝2 2.在等腰直角三角形EFP 中，可得EF ＝PF ＝2.所以四面体P －DEF 的体积V ＝13×12×2×2×2＝43.考 点 整 合1.直线、平面平行的判定及其性质(1)线面平行的判定定理：a ⊄α，b ⊂α，a ∥b ⇒a ∥α.(2)线面平行的性质定理：a ∥α，a ⊂β，α∩β＝b ⇒a ∥b .(3)面面平行的判定定理：a ⊂β，b ⊂β，a ∩b ＝P ，a ∥α，b ∥α⇒α∥β.(4)面面平行的性质定理：α∥β，α∩γ＝a ，β∩γ＝b ⇒a ∥b .2.直线、平面垂直的判定及其性质(1)线面垂直的判定定理：m ⊂α，n ⊂α，m ∩n ＝P ，l ⊥m ，l ⊥n ⇒l ⊥α.(2)线面垂直的性质定理：a ⊥α，b ⊥α⇒a ∥b .(3)面面垂直的判定定理：a ⊂β，a ⊥α⇒α⊥β.(4)面面垂直的性质定理：α⊥β，α∩β＝l ，a ⊂α，a ⊥l ⇒a ⊥β.热点一 空间平行、垂直关系的证明【例1】 (2016·山东卷)在如图所示的几何体中，D 是AC 的中点，EF ∥DB .(1)已知AB ＝BC ，AE ＝EC .求证：AC ⊥FB ；(2)已知G ，H 分别是EC 和FB 的中点.求证：GH ∥平面ABC .证明 (1)因为EF ∥DB ，所以EF 与DB 确定平面BDEF ，连接DE .因为AE ＝EC ，D 为AC 的中点，所以DE ⊥AC .同理可得BD ⊥AC .又BD ∩DE ＝D ，所以AC ⊥平面BDEF .因为FB ⊂平面BDEF ，所以AC ⊥FB .(2)设FC 的中点为I ，连接GI ，HI .在△CEF 中，因为G 是CE 的中点，所以GI ∥EF .又EF ∥DB ，所以GI ∥DB .在△CFB 中，因为H 是FB 的中点，所以HI ∥BC .又HI ∩GI ＝I ，所以平面GHI ∥平面ABC ，因为GH ⊂平面GHI ，所以GH ∥平面ABC .探究提高 垂直、平行关系证明中应用转化与化归思想的常见类型.(1)证明线面、面面平行，需转化为证明线线平行.(2)证明线面垂直，需转化为证明线线垂直.(3)证明线线垂直，需转化为证明线面垂直.(4)证明面面垂直，需转化为证明线面垂直，进而转化为证明线线垂直.【训练1】 如图，在四棱锥P －ABCD 中，AB ⊥AC ，AB ⊥PA ，AB ∥CD ，AB＝2CD ，E ，F ，G ，M ，N 分别为PB ，AB ，BC ，PD ，PC 的中点.求证：(1)CE ∥平面PAD ；(2)平面EFG ⊥平面EMN .证明 (1)法一 如图1，取PA 的中点H ，连接EH ，DH .又因为E 为PB 的中点，所以EH ∥AB ，且EH ＝12AB .图1又AB ∥CD ，CD ＝12AB ，所以EH ∥CD ，且EH ＝CD .所以四边形DCEH 是平行四边形.所以CE ∥DH .又DH ⊂平面PAD ，CE ⊄平面PAD ，因此，CE ∥平面PAD .法二 如图2，连接CF .因为F 为AB 的中点，所以AF ＝12AB .图2又CD ＝12AB ，所以AF ＝CD ，又AF ∥CD ，所以四边形AFCD 为平行四边形.因此CF ∥AD .又CF ⊄平面PAD ，AD ⊂平面PAD ，所以CF ∥平面PAD .因为E ，F 分别为PB ，AB 的中点，所以EF ∥PA .又EF ⊄平面PAD ，PA ⊂平面PAD ，所以EF ∥平面PAD .因为CF ∩EF ＝F ，故平面CEF ∥平面PAD .又CE ⊂平面CEF ，所以CE ∥平面PAD .(2)因为E ，F 分别为PB ，AB 的中点，所以EF ∥PA .又AB ⊥PA ，所以AB ⊥EF .同理可证AB ⊥FG .又EF ∩FG ＝F ，EF ⊂平面EFG ，FG ⊂平面EFG ，因此AB ⊥平面EFG .又M ，N 分别为PD ，PC 的中点，所以MN ∥DC ，又AB ∥DC ，所以MN ∥AB ，所以MN ⊥平面EFG .又MN ⊂平面EMN ，所以平面EFG ⊥平面EMN .热点二 利用平行、垂直关系判断点的存在性【例2】 (2016·四川卷)如图，在四棱锥P －ABCD 中，PA ⊥CD ，AD ∥BC ，∠ADC ＝∠PAB ＝90°，BC ＝CD ＝12AD .(1)在平面PAD 内找一点M ，使得直线CM ∥平面PAB ，并说明理由.(2)证明：平面PAB ⊥平面PBD .(1)解 取棱AD 的中点M (M ∈平面PAD )，点M 即为所求的一个点，理由如下：因为AD ∥BC ，BC ＝12AD .所以BC ∥AM ，且BC ＝AM .所以四边形AMCB 是平行四边形，从而CM ∥AB .又AB ⊂平面PAB .CM ⊄平面PAB .所以CM ∥平面PAB .(说明：取棱PD 的中点N ，则所找的点可以是直线MN 上任意一点)(2)证明 由已知，PA ⊥AB ，PA ⊥CD .因为AD ∥BC ，BC ＝12AD ，所以直线AB 与CD 相交， 所以PA ⊥平面ABCD .从而PA ⊥BD .连接BM ，因为AD ∥BC ，BC ＝12AD ， 所以BC ∥MD ，且BC ＝MD .所以四边形BCDM 是平行四边形，所以BM ＝CD ＝12AD ，所以BD ⊥AB . 又AB ∩AP ＝A ，所以BD ⊥平面PAB .又BD ⊂平面PBD ，所以平面PAB ⊥平面PBD .探究提高 探求点的位置常常是线段的中点、三等分点等，关键是通过垂直、平行关系寻找线线平行.【训练2】 如图，三棱锥P －ABC 中，PA ⊥平面ABC ，PA ＝1，AB ＝1，AC ＝2，∠BAC ＝60°.(1)求三棱锥P －ABC 的体积；(2)证明：在线段PC 上存在点M ，使得AC ⊥BM ，并求PM MC 的值. (1)解 由题设AB ＝1，AC ＝2，∠BAC ＝60°，可得S △ABC ＝12·AB ·AC ·sin 60°＝32. 由PA ⊥平面ABC ，可知PA 是三棱锥P －ABC 的高，又PA ＝1.所以三棱锥P －ABC 的体积V ＝13·S △ABC ·PA ＝36. (2)证明 在平面ABC 内，过点B 作BN ⊥AC ，垂足为N ，在平面PAC 内，过点N 作MN ∥PA 交PC 于点M ，连接BM .由PA ⊥平面ABC 知PA ⊥AC ，所以MN ⊥AC .由于BN ∩MN ＝N ，故AC ⊥平面MBN ，又BM ⊂平面MBN ，所以AC ⊥BM .在Rt△BAN 中，AN ＝AB ·cos∠BAC ＝12，从而NC ＝AC －AN ＝32，由MN ∥PA ，得PM MC ＝AN NC ＝13. 热点三 平面图形翻折中的平行、垂直关系【例3】 (2016·全国Ⅱ卷)如图，菱形ABCD 的对角线AC 与BD 交于点O ，点E ，F 分别在AD ，CD 上，AE ＝CF ，EF 交BD 于点H ，将△DEF沿EF 折到△D ′EF 的位置.(1)证明：AC ⊥HD ′；(2)若AB ＝5，AC ＝6，AE ＝54，OD ′＝22，求五棱锥D ′－ABCFE 的体积. (1)证明 由已知得AC ⊥BD ，AD ＝CD ，又由AE ＝CF 得AE AD ＝CF CD，故AC ∥EF ，由此得EF ⊥HD ，折后EF 与HD 保持垂直关系，即EF ⊥HD ′，所以AC ⊥HD ′. (2)解 由EF ∥AC 得OH DO ＝AE AD ＝14. 由AB ＝5，AC ＝6得DO ＝BO ＝AB 2－AO 2＝4，所以OH ＝1，D ′H ＝DH ＝3，于是OD ′2＋OH 2＝(22)2＋12＝9＝D ′H 2，故OD ′⊥OH .由(1)知AC ⊥HD ′，又AC ⊥BD ，BD ∩HD ′＝H ，所以AC ⊥平面BHD ′，于是AC ⊥OD ′，又由OD ′⊥OH ，AC ∩OH ＝O ，所以OD ′⊥平面ABC .又由EF AC ＝DH DO 得EF ＝92. 五边形ABCFE 的面积S ＝12×6×8－12×92×3＝694. 所以五棱锥D ′－ABCFE 的体积V ＝13×694×22＝2322. 探究提高 (1)解决折叠问题的关键是搞清翻折前后哪些位置关系和数量关系改变，哪些不变，抓住翻折前后不变的量，充分利用原平面图形的信息是解决问题的突破口.(2)把平面图形翻折后，经过恰当连线就能得到三棱锥、四棱锥，从而把问题转化到我们熟悉的几何体中解决.【训练3】 (2016·江西八校联考)如图1，在边长为1的等边三角形ABC 中，D ，E 分别是AB ，AC 上的点，AD ＝AE ，F 是BC 的中点，AF 与DE 交于点G ，将△ABF 沿AF 折起，得到如图2所示的三棱锥A －BCF ，其中BC ＝22.(1)证明：DE ∥平面BCF ；(2)证明：CF ⊥平面ABF ；(3)当AD ＝23时，求三棱锥F －DEG 的体积V F －DEG .(1)证明 在等边△ABC 中，AD ＝AE ，∴AD DB ＝AE EC 在折叠后的三棱锥A －BCF 中也成立.∴DE ∥BC ，又DE ⊄平面BCF ，BC ⊂平面BCF ，∴DE ∥平面BCF .(2)证明 在等边△ABC 中，F 是BC 的中点，∴AF ⊥CF .∵在三棱锥A －BCF 中，BC ＝22，BF ＝CF ＝12，∴BC 2＝BF 2＋CF 2，∴CF ⊥BF .又BF ∩AF ＝F ，∴CF ⊥平面ABF .(3)解 由(1)、(2)可知GE ⊥平面DFG ，即GE 为三棱锥E －DFG 的高.V F －DEG ＝V E －DFG ＝13×12×DG ×FG ×GE ＝13×12×13×⎝ ⎛⎭⎪⎫13×32×13＝3324.1.空间中点、线、面的位置关系的判定(1)可以从线、面的概念、定理出发，学会找特例、反例.(2)可以借助长方体，在理解空间点、线、面位置关系的基础上，抽象出空间线、面的位置关系的定义.2.垂直、平行关系的基础是线线垂直和线线平行，常用方法如下：(1)证明线线平行常用的方法：一是利用平行公理，即证两直线同时和第三条直线平行；二是利用平行四边形进行平行转换：三是利用三角形的中位线定理证线线平行；四是利用线面平行、面面平行的性质定理进行平行转换.(2)证明线线垂直常用的方法：①利用等腰三角形底边中线即高线的性质；②勾股定理；③线面垂直的性质：即要证两线垂直，只需证明一线垂直于另一线所在的平面即可，l⊥α，a⊂α⇒l⊥a.3.在应用直线和平面平行的性质定理时，要防止出现“一条直线平行于一个平面就平行于这个平面内的所有直线”的错误.4.解决平面图形的翻折问题，关键是抓住平面图形翻折前后的不变“性”与“量”，即两条直线的平行与垂直关系以及相关线段的长度、角度等.一、选择题1.(2016·浙江卷)已知互相垂直的平面α，β交于直线l.若直线m，n满足m∥α，n⊥β，则( )A.m∥lB.m∥nC.n⊥lD.m⊥n解析由已知，α∩β＝l，∴l⊂β，又∵n⊥β，∴n⊥l，C正确.故选C.答案 C2.(2016·山东卷)已知直线a，b分别在两个不同的平面α，β内，则“直线a和直线b 相交”是“平面α和平面β相交”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解析若直线a和直线b相交，则平面α和平面β相交；若平面α和平面β相交，那么直线a和直线b可能平行或异面或相交，故选A.答案 A3.若a，b，c为三条不同的直线，α，β，γ为三个不同的平面，则下列命题正确的为( )A.若a∥α，b∥α，则a∥bB.若α∥a，β∥a，则α∥βC.若a⊥α，b⊥α，则a∥bD.若α⊥β，α⊥γ，则β∥γ解析对于A，空间中平行于同一个平面的两直线可能异面、相交或平行，故A错误；对于B，空间中平行于同一条直线的两面平行或相交，故B错误.对于C，空间中垂直于同一个平面的两条直线平行，故C正确；对于D，空间中垂直于同一个平面的两平面相交或平行，故D错误.答案 C4.已知α，β是两个不同的平面，有下列三个条件：①存在一个平面γ，γ⊥α，γ∥β；②存在一条直线a，a⊂α，a⊥β；③存在两条垂直的直线a，b，a⊥β，b⊥α.其中，所有能成为“α⊥β”的充要条件的序号是( )A.①B.②C.③D.①③解析对于①，存在一个平面γ，γ⊥α，γ∥β，则α⊥β，反之也成立，即“存在一个平面γ，γ⊥α，γ∥β”是“α⊥β”的充要条件，所以①对，可排除B、C.对于③，存在两条垂直的直线a，b，则直线a，b所成的角为90°，因为a⊥β，b⊥α，所以α，β所成的角为90°，即α⊥β，反之也成立，即“存在两条垂直的直线a，b，a⊥β，b⊥α”是“α⊥β”的充要条件，所以③对，可排除A，选D.答案 D5.如图，在四边形ABCD中，AD∥BC，AD＝AB，∠BCD＝45°，∠BAD＝90°，将△ADB沿BD 折起，使平面ABD⊥平面BCD，构成三棱锥A－BCD，则在三棱锥A－BCD中，下列命题正确的是( )A.平面ABD⊥平面ABCB.平面ADC⊥平面BDCC.平面ABC⊥平面BDCD.平面ADC⊥平面ABC解析∵在四边形ABCD中，AD∥BC，AD＝AB，∠BCD＝45°，∠BAD＝90°，∴BD⊥CD，又平面ABD⊥平面BCD，且平面ABD∩平面BCD＝BD，CD⊂平面BCD，所以CD⊥平面ABD，又AB⊂平面ABD，则CD⊥AB，又AD⊥AB，AD∩CD＝D，所以AB⊥平面ADC，又AB⊂平面ABC，所以平面ABC⊥平面ADC，故选D.答案 D二、填空题6.如图，AB为圆O的直径，点C在圆周上(异于点A，B)，直线PA垂直于圆O所在的平面，点M为线段PB的中点.有以下四个命题：①PA∥平面MOB；②MO∥平面PAC；③OC⊥平面PAC；④平面PAC⊥平面PBC.其中正确的命题是________(填上所有正确命题的序号).解析①错误，PA⊂平面MOB；②正确；③错误，否则，有OC⊥AC，这与BC⊥AC矛盾；④正确，因为BC⊥平面PAC.答案②④7.如图，在正方形ABCD中，E、F分别是BC、CD的中点，AC∩EF＝G，现在沿AE、EF、FA把这个正方形折成一个四面体，使B、C、D三点重合，重合后的点记为P，则在四面体P－AEF中必有________(填序号).①AP⊥△PEF所在平面；②AG⊥△PEF所在平面；③EP⊥△AEF所在平面；④PG⊥△AEF所在平面.解析在折叠过程中，AB⊥BE，AD⊥DF保持不变.∴⎭⎪⎬⎪⎫AP ⊥PEAP ⊥PF PE ∩PF ＝P ⇒AP ⊥面PEF . 答案 ①8.(2016·东北三校联考)点A 、B 、C 、D 在同一个球的球面上，AB ＝BC ＝2，AC ＝2，若四面体ABCD 体积的最大值为23，则这个球的表面积为________.解析 如图所示，O 为球的球心，由AB ＝BC ＝2，AC ＝2可知∠ABC ＝π2，即△ABC 所在的小圆的圆心O 1为AC 的中点，故AO 1＝1，S △ABC ＝1，当D 为O 1O 的延长线与球面的交点时，D 到平面ABC 的距离最大，四面体ABCD 的体积最大.连接OA ，设球的半径为R ，则DO 1＝R ＋R 2－1，此时V D －ABC ＝13×S △ABC ×DO 1＝13(R ＋R 2－1)＝23，解得R ＝54，故这个球的表面积为4π⎝ ⎛⎭⎪⎫542＝25π4.答案25π4三、解答题9.(2016·北京卷)如图，在四棱锥P －ABCD 中，PC ⊥平面ABCD ，AB ∥DC ，DC ⊥AC .(1)求证：DC ⊥平面PAC ； (2)求证：平面PAB ⊥平面PAC ；(3)设点E 为AB 的中点，在棱PB 上是否存在点F ，使得PA ∥平面CEF ？说明理由.(1)证明∵PC⊥平面ABCD，DC⊂平面ABCD，∴PC⊥DC.又AC⊥DC，PC∩AC＝C，PC⊂平面PAC，AC⊂平面PAC，∴CD⊥平面PAC.(2)证明∵AB∥CD，CD⊥平面PAC，∴AB⊥平面PAC，AB⊂平面PAB，∴平面PAB⊥平面PAC.(3)解棱PB上存在点F，使得PA∥平面CEF.证明如下：取PB的中点F，连接EF，CE，CF，又因为E为AB的中点，∴EF为△PAB的中位线，∴EF∥PA.又PA⊄平面CEF，EF⊂平面CEF，∴PA∥平面CEF.10.(2015·山东卷)如图，三棱台DEF－ABC中，AB＝2DE，G，H分别为AC，BC的中点.(1)求证：BD∥平面FGH；(2)若CF⊥BC，AB⊥BC，求证：平面BCD⊥平面EGH.证明(1)法一连接DG，CD，设CD∩GF＝M，连接MH.在三棱台DEF－ABC中，AB＝2DE，G为AC的中点，可得DF∥GC，DF＝GC，所以四边形DFCG为平行四边形.则M为CD的中点，又H为BC的中点，所以HM∥BD，又HM⊂平面FGH，BD⊄平面FGH，所以BD∥平面FGH.法二在三棱台DEF－ABC中，由BC＝2EF，H为BC的中点，可得BH∥EF，BH＝EF，所以四边形HBEF为平行四边形，可得BE∥HF.在△ABC中，G为AC的中点，H为BC的中点，所以GH∥AB.又GH∩HF＝H，所以平面FGH∥平面ABED.又因为BD⊂平面ABED，所以BD∥平面FGH.(2)连接HE，GE，因为G，H分别为AC，BC的中点，所以GH∥AB.由AB⊥BC，得GH⊥BC.又H为BC的中点，所以EF∥HC，EF＝HC，因此四边形EFCH是平行四边形，所以CF∥HE.又CF⊥BC，所以HE⊥BC.又HE，GH⊂平面EGH，HE∩GH＝H，所以BC⊥平面EGH.又BC⊂平面BCD，所以平面BCD⊥平面EGH.11.(2016·南昌5月模拟)如图所示，四边形ABCD为矩形，AD⊥平面ABE，AE＝EB＝BC，F为CE上的点，且BF⊥平面ACE.(1)求证：AE⊥BE；(2)设M在线段AB上，且满足AM＝2MB，试在线段CE上确定一点N，使得MN∥平面DAE.(1)证明∵AD⊥平面ABE，AD∥BC，∴BC⊥平面ABE，。
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星期五 (选考系列)2017年____月____日一、(本小题满分10分)选修4－4：坐标系与参数方程极坐标系与直角坐标系xOy 有相同的长度单位，以原点O 为极点，以x 轴正半轴为极轴.已知曲线C 1的极坐标方程为ρ＝22sin ⎝⎛⎭⎪⎫θ＋π4，曲线C 2的极坐标方程为ρsin θ＝a (a ＞0)，射线θ＝φ，θ＝φ＋π4，θ＝φ－π4，θ＝π2＋φ与曲线C 1分别交异于极点O 的四点A ，B ，C ，D .(1)若曲线C 1关于曲线C 2对称，求a 的值，并把曲线C 1和C 2化成直角坐标方程；(2)求|OA |·|OC |＋|OB |·|OD |的值.解 (1)C 1：(x －1)2＋(y －1)2＝2，C 2：y ＝a ，因为曲线C 1关于曲线C 2对称，a ＝1，C 2：y ＝1.(2)|OA |＝22sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ＋π4， |OB |＝22sin ⎝⎛⎭⎪⎫φ＋π2＝22cos φ， |OC |＝22sin φ，|OD |＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ＋3π4＝22cos ⎝⎛⎭⎪⎫φ＋π4 |OA |·|OC |＋|OB |·|OD |＝4 2.二、(本小题满分10分)选修4－5：不等式选讲已知函数f (x )＝|x －a |.(1)若f (x )≤m 的解集为[－1，5]，求实数a ，m 的值；(2)当a ＝2，且0≤t ＜2时，解关于x 的不等式f (x )＋t ≥f (x ＋2).解 (1)因为|x －a |≤m ，所以a －m ≤x ≤a ＋m ，⎩⎪⎨⎪⎧a －m ＝－1，a ＋m ＝5，∴a ＝2，m ＝3. (2)a ＝2时等价于|x －2|＋t ≥|x |，当x ≥2，x －2＋t ≥x ，∵0≤t ＜2，所以舍去，当0≤x ＜2，2－x ＋t ≥x ，∴0≤x ≤t ＋22，成立.当x ＜0，2－x ＋t ≥－x 成立，所以原不等式解集是⎝ ⎛⎦⎥⎤－∞，t ＋22.。
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星期一 (三角与数列)2017年____月____日1.三角知识(命题意图：在三角形中，考查三角恒等变换、正余弦定理及面积公式的应用)(本小题满分12分)在△ABC 中，角A 、B 、C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知sin C 2＝104.(1)求cos C 的值；(2)若△ABC 的面积为3154，且sin 2A ＋sin 2B ＝1316sin 2C ，求a ，b 及c 的值.解 (1)因为sin C 2＝104，所以cos C ＝1－2sin 2C 2＝－14.(2)因为sin 2A ＋sin 2B ＝1316sin 2C ，由正弦定理得a 2＋b 2＝1316c 2，①由余弦定理得a 2＋b 2＝c 2＋2ab cos C ，将cos C ＝－14代入，得ab ＝38c 2，②由S △ABC ＝3154及sin C ＝1－cos 2C ＝154，得ab ＝6，③由①②③得⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2，b ＝3，c ＝4，或⎩⎪⎨⎪⎧a ＝3，b ＝2，c ＝4.经检验，满足题意.所以a ＝2，b ＝3，c ＝4或a ＝3，b ＝2，c ＝4.2.数列(命题意图：考查数列基本量的运算、求数列的通项公式及错位相减求和等) (本小题满分12分)已知等比数列{a n }满足：a 1＝12，a 1，a 2，a 3－18成等差数列，公比q ∈(0，1).(1)求数列{a n }的通项公式；(2)设b n ＝na n ，求数列{b n }的前n 项和S n . 解 (1)设等比数列{a n }公比为q ，a 1＝12，∵a 1，a 2，a 3－18成等差数列，∴2a 2＝a 1＋a 3－18，即得4q 2－8q ＋3＝0，解得q ＝12或q ＝32，又∵q ∈(0，1)，∴q ＝12，∴a n ＝12·⎝ ⎛⎭⎪⎫12n －1＝12n .(2)根据题意得b n ＝na n ＝n2n ， S n ＝12＋222＋323＋…＋n2n ，①12S n ＝122＋223＋324＋…＋n2n ＋1，② 作差得12S n ＝12＋122＋123＋…＋12n －n 2n ＋1＝1－(n ＋2)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n ＋1，S n ＝2－(n ＋2)⎝ ⎛⎭⎪⎫12n. 星期二 (概率、统计与立体几何) 2017年____月____日1.概率、统计(命题意图：考查线性回归方程的求解及古典概型的应用)(本小题满分12分)某研究性学习小组对4月份昼夜温差大小与花卉种子发芽多少之间的关系研究，记录了4月1日至4月5日的每天昼夜温差与实验室每天100颗种子浸泡后的发芽数，如下表：(1)请根据上表中4月2日至4月4日的数据，求出y 关于x 的线性回归方程y ＝b x ＋a ，若由线性回归方程得到的估计数据与所选出的检验数据的误差均不超过2颗，则认为得到的线性回归方程是可靠的，请用4月1日和4月5日数据检验你所得的线性回归方程是否可靠？ (2)从4月1日至4月5日中任选2天，记发芽的种子数分别为m ，n ，求事件“m ，n 均不小于25”的概率.(参考公式：回归直线的方程是y ^＝b ^x ＋a ^，其中b ^＝1221ni ii ni i x y n x yx nx==-⋅⋅-∑∑，a ^＝y －b x )解 (1) x ＝13(11＋13＋12)＝12，y ＝13(25＋30＋26)＝27，3x y ＝972.31i i i x y =∑＝11×25＋13×30+12×26=977，321i i x =∑＝112＋132＋122＝434，32x ＝432.所以y 关于x 的线性回归方程为y ^＝52x －3.当x ＝10时，y ^＝52×10－3＝22，|22－23|<2；当x ＝8时，y ^＝52×8－3＝17，|17－16|<2.所以该研究所得到的线性回归方程是可靠的.(2)m ，n 的所有取值情况有：(23，25)，(23，30)，(23，26)，(23，16)，(25，30)，(25，26)，(25，16)，(30，26)，(30，16)，(26，16)，即基本事件总数为10.设“m ，n 均不小于25”为事件A ，则事件A 包含的基本事件为(25，30)，(25，26)，(30，26).所以P (A )＝310，故事件A 的概率为310.2.立体几何(命题意图：考查线面、面面垂直的转化证明及三棱锥体积的求解)(本小题满分12分)如图，已知三棱锥A －BPC 中，AP ⊥PC ，AC ⊥BC ，M 为AB 的中点，D 为PB 中点，且△PMB 为正三角形. (1)求证：平面ABC ⊥平面APC ；(2)若BC ＝1，AB ＝4，求三棱锥D －PCM 的体积.(1)证明 △PMB 为正三角形，D 为PB 的中点，∴MD ⊥PB ，∴AP ⊥PB ， 又∵AP ⊥PC ，PB ∩PC ＝P ， ∴AP ⊥平面PBC ， ∵BC ⊂平面PBC ， ∴AP ⊥BC ，又∵BC ⊥AC ，AC ∩AP ＝A ， ∴BC ⊥平面APC ， ∵BC ⊂平面ABC ， ∴平面ABC ⊥平面APC .(2)解 由(1)题意可知，AP ⊥平面PBC ，PA ＝23，∴MD ＝3，S △PCD ＝12×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×1×3＝34， ∴V D －PCM ＝V M －PCD ＝13×3×34＝14.星期三 (解析几何) 2017年____月____日解析几何(命题意图：考查椭圆方程的求解及直线与椭圆相交情况下的范围问题)(本小题满分12分)已知椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的左焦点为F (－c ，0)，离心率为33，点M在椭圆上且位于第一象限，直线FM 被圆x 2＋y 2＝b 24截得的线段的长为c ，|FM |＝433.(1)求直线FM 的斜率； (2)求椭圆的方程；(3)设动点P 在椭圆上，若直线FP 的斜率大于2，求直线OP (O 为原点)的斜率的取值范围.解 (1)由已知，有c 2a 2＝13，又由a 2＝b 2＋c 2，可得a 2＝3c 2，b 2＝2c 2. 设直线FM 的斜率为k (k ＞0)，F (－c ，0)， 则直线FM 的方程为y ＝k (x ＋c ).由已知，有⎝ ⎛⎭⎪⎫kc k 2＋12＋⎝ ⎛⎭⎪⎫c 22＝⎝ ⎛⎭⎪⎫b 22，解得k ＝33.(2)由(1)得椭圆方程为x 23c 2＋y 22c 2＝1，直线FM 的方程为y ＝33(x ＋c )，两个方程联立，消去y ，整理得3x 2＋2cx －5c 2＝0，解得x ＝－53c ，或x ＝c .因为点M 在第一象限，可得M 的坐标为⎝⎛⎭⎪⎫c ，233c .由|FM |＝（c ＋c ）2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫233c －02＝433. 解得c ＝1，所以椭圆的方程为x 23＋y 22＝1. (3)设点P 的坐标为(x ，y )，直线FP 的斜率为t ， 得t ＝yx ＋1，即y ＝t (x ＋1)(x ≠－1)，与椭圆方程联立.⎩⎪⎨⎪⎧y ＝t （x ＋1），x 23＋y22＝1，消去y ，整理得2x 2＋3t 2(x ＋1)2＝6， 又由已知，得t ＝6－2x23（x ＋1）2＞2， 解得－32＜x ＜－1，或－1＜x ＜0.设直线OP 的斜率为m ，得m ＝y x， 即y ＝mx (x ≠0)，与椭圆方程联立， 整理得m 2＝2x 2－23.①当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫－32，－1时，有y ＝t (x ＋1)＜0， 因此m ＞0，于是m ＝2x 2－23，得m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫23，233. ②当x ∈(－1，0)时，有y ＝t (x ＋1)＞0. 因此m ＜0，于是m ＝－2x 2－23， 得m ∈⎝⎛⎭⎪⎫－∞，－233.综上，直线OP 的斜率的取值范围是 ⎝⎛⎭⎪⎫－∞，－233∪⎝ ⎛⎭⎪⎫23，233.星期四 (函数与导数) 2017年____月____日函数与导数(命题意图：考查函数的极值、单调性、最值及不等式恒成立等)(本小题满分12分)已知函数f (x )＝ax ＋x ln x 的图象在点x ＝e(e 为自然对数的底数)处的切线斜率为3. (1)求实数a 的值； (2)若k ∈Z ，且k ＜f （x ）x －1对任意x ＞1恒成立，求k 的最大值. 解 (1)因为f (x )＝ax ＋x ln x ， 所以f ′(x )＝a ＋ln x ＋1.因为函数f (x )＝ax ＋x ln x 的图象在点x ＝e 处的切线斜率为3，所以f ′(e)＝3，即a ＋ln e ＋1＝3，所以a ＝1.(2)由(1)知，f (x )＝x ＋x ln x ，又k ＜f （x ）x －1＝x ＋x ln xx －1对任意x ＞1恒成立， 令g (x )＝x ＋x ln x x －1，则g ′(x )＝x －ln x －2（x －1）2， 令h (x )＝x －ln x －2(x ＞1)， 则h ′(x )＝1－1x ＝x －1x＞0，所以函数h (x )在(1，＋∞)上单调递增. 因为h (3)＝1－ln 3＜0，h (4)＝2－2ln 2＞0，所以方程h (x )＝0在(1，＋∞)上存在唯一实根x 0，且满足x 0∈(3，4). 当1＜x ＜x 0时，h (x )＜0，即g ′(x )＜0； 当x ＞x 0时，h (x )＞0，即g ′(x )＞0， 所以函数g (x )＝x ＋x ln xx －1在(1，x 0)上单调递减， 在(x 0，＋∞)上单调递增，所以[g (x )]min ＝g (x 0)＝x 0（1＋ln x 0）x 0－1＝x 0（1＋x 0－2）x 0－1＝x 0，所以k ＜[g (x )]min ＝x 0∈(3，4)，故整数k 的最大值是3.星期五 (选考系列) 2017年____月____日一、(本小题满分10分)选修4－4：坐标系与参数方程极坐标系与直角坐标系xOy 有相同的长度单位，以原点O 为极点，以x 轴正半轴为极轴.已知曲线C 1的极坐标方程为ρ＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ＋π4，曲线C 2的极坐标方程为ρsin θ＝a (a ＞0)，射线θ＝φ，θ＝φ＋π4，θ＝φ－π4，θ＝π2＋φ与曲线C 1分别交异于极点O 的四点A ，B ，C ，D .(1)若曲线C 1关于曲线C 2对称，求a 的值，并把曲线C 1和C 2化成直角坐标方程； (2)求|OA |·|OC |＋|OB |·|OD |的值.解 (1)C 1：(x －1)2＋(y －1)2＝2，C 2：y ＝a ， 因为曲线C 1关于曲线C 2对称，a ＝1，C 2：y ＝1. (2)|OA |＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ＋π4， |OB |＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ＋π2＝22cos φ， |OC |＝22sin φ，|OD |＝22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ＋3π4＝22cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ＋π4 |OA |·|OC |＋|OB |·|OD |＝4 2.二、(本小题满分10分)选修4－5：不等式选讲 已知函数f (x )＝|x －a |.(1)若f (x )≤m 的解集为[－1，5]，求实数a ，m 的值；(2)当a ＝2，且0≤t ＜2时，解关于x 的不等式f (x )＋t ≥f (x ＋2). 解 (1)因为|x －a |≤m ， 所以a －m ≤x ≤a ＋m ，⎩⎪⎨⎪⎧a －m ＝－1，a ＋m ＝5，∴a ＝2，m ＝3. (2)a ＝2时等价于|x －2|＋t ≥|x |，当x ≥2，x －2＋t ≥x ，∵0≤t ＜2，所以舍去， 当0≤x ＜2，2－x ＋t ≥x ，∴0≤x ≤t ＋22，成立.当x ＜0，2－x ＋t ≥－x 成立， 所以原不等式解集是⎝⎛⎦⎥⎤－∞，t ＋22.星期六 (综合限时练) 2017年____月____日解答题综合练(设计意图：训练考生在规定时间内得高分，限时：80分钟)1.(本小题满分12分)在△ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，已知A ＝π4，b2－a 2＝12c 2.(1)求tan C 的值；(2)若△ABC 的面积为3，求b 的值.解 (1)由b 2－a 2＝12c 2及正弦定理得sin 2B －12＝12sin 2C .所以－cos 2B ＝sin 2C . 又由A ＝π4，即B ＋C ＝34π，得－cos 2B ＝－cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫3π2－2C ＝sin 2C ＝2sin C cos C ，解得tan C ＝2.(2)由tan C ＝2，C ∈(0，π)得 sin C ＝255，cos C ＝55，又因为sin B ＝sin(A ＋C )＝sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4＋C ，所以sin B ＝31010，由正弦定理得c ＝223b ，又因为A ＝π4，12bc sin A ＝3，所以bc ＝62，故b ＝3.2.(本小题满分12分)在某次测验中，有6位同学的平均成绩为75分，用x n 表示编号为n (n ＝1，2，…，6)的同学所得成绩，且前5位同学的成绩如下：(1)求第66(2)从前5位同学中，随机地选2位，求恰有1位同学成绩在区间(68，75)中的概率. 解 (1)∵x ＝1661nn x =∑＝75,∴x 6＝6x －51nn x=∑＝6×75－70－76－72－70－72＝90，s 2＝16∑n ＝16 (x n －x )2＝16(52＋12＋32＋52＋32＋152)＝49，∴s ＝7.(2)从5位同学中随机选取2位同学，共有如下10种不同的取法：{1，2}，{1，3}，{1，4}，{1，5}，{2，3}，{2，4}，{2，5}，{3，4}，{3，5}，{4，5}，选出的2位同学中，恰有1位同学的成绩位于(68，75)的取法共有如下4种取法： {1，2}，{2，3}，{2，4}，{2，5}， 故所求概率为25.3.(本小题满分12分)如图，在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，CC 1⊥平面ABC ，AC ＝3，BC ＝4，AB ＝5，AA 1＝4，点D 是AB 的中点.(1)求证：AC 1∥平面CDB 1； (2)求三棱锥C 1－B 1CD 的体积.(1)证明 设CB 1与C 1B 的交点为E ，连接DE ， ∵D 是AB 的中点，E 是BC 1的中点，∴DE ∥AC 1， ∵DE ⊂平面CDB 1，AC 1⊄平面CDB 1， ∴AC 1∥平面CDB 1；(2)解 ∵AC ＝3，BC ＝4，AB ＝5，∴AC ⊥BC ，∵CC 1⊥平面ABC ，∴AC ⊥平面BCC 1B 1， ∴A 到平面BCC 1B 1的距离为AC ＝3， ∵D 是AB 的中点，∴D 到平面BCC 1B 1的距离为32.而△CB 1C 1的面积为12×4×4＝8，∴VC 1－B 1CD ＝VD －C 1B 1C ＝13×8×32＝4.4.(本小题满分12分)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)经过点⎝⎛⎭⎪⎫1，32，一个焦点为(3，0).(1)求椭圆C 的方程；(2)若直线y ＝k (x －1)(k ≠0)与x 轴交于点P ，与椭圆C 交于A ，B 两点，线段AB 的垂直平分线与x 轴交于点Q .求|AB ||PQ |的取值范围.解 (1)由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 2－b 2＝3，1a 2＋34b2＝1，解得a ＝2，b ＝1. 所以椭圆C 的方程为x 24＋y 2＝1. (2)由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝k （x －1），x 24＋y 2＝1，得(1＋4k 2)x 2－8k 2x ＋4k 2－4＝0. 设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)，则有x 1＋x 2＝8k 21＋4k 2，x 1x 2＝4k 2－41＋4k2，y 1＋y 2＝k (x 1＋x 2－2)＝－2k1＋4k2. 所以线段AB 的中点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫4k 21＋4k 2，－k 1＋4k 2，所以线段AB 的垂直平分线方程为 y －－k 1＋4k 2＝－1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫x －4k 21＋4k 2. 于是，线段AB 的垂直平分线与x 轴的交点Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫3k 21＋4k 2，0， 又点P (1，0)，所以|PQ |＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪1－3k 21＋4k 2＝1＋k 21＋4k 2. 又|AB |＝（1＋k 2）[（8k 21＋4k 2）2－4·4k 2－41＋4k2]＝4（1＋k 2）（1＋3k 2）1＋4k 2. 于是，|AB ||PQ |＝4（1＋k 2）（1＋3k 2）1＋4k 21＋k21＋4k 2＝41＋3k21＋k2＝43－21＋k2. 因为k ≠0，所以1＜3－21＋k 2＜3.所以|AB ||PQ |的取值范围为(4，43).5.(本小题满分12分)设函数f (x )＝e 2x－a ln x . (1)讨论f (x )的导函数f ′(x )零点的个数；(2)证明：当a >0时，f (x )≥2a ＋a ln 2a(1)解 f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝2e 2x－a x(x >0). 当a ≤0时，f ′(x )>0，f ′(x )没有零点.当a >0时，因为y ＝e 2x单调递增，y ＝－a x单调递增，所以f ′(x )在(0，＋∞)上单调递增.又f ′(a )>0，当b 满足0<b <a 4且b <14时，f ′(b )<0，故当a >0时，f ′(x )存在唯一零点.(2)证明 由(1)，可设f ′(x )在(0，＋∞)上的唯一零点为x 0，当x ∈(0，x 0)时，f ′(x )<0；当x ∈(x 0，＋∞)时，f ′(x )>0.故f (x )在(0，x 0)上单调递减，在(x 0，＋∞)上单调递增，所以当x ＝x 0时，f (x )取得最小值，最小值为f (x 0).由于2e2x 0－a x 0＝0，所以f (x 0)＝a 2x 0＋2ax 0＋a ln 2a ≥2a ＋a ln 2a .故当a >0时，f (x )≥2a ＋a ln 2a.6.请考生在以下两题中任选一题做答，如果多做，则按所做的第一题计分. A.(本小题满分10分)选修4－4：坐标系与参数方程已知直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1－32t ，y ＝3＋12t (t 为参数)，以坐标原点为极点，x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系，圆C 的极坐标方程为ρ＝4⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π6.(1)求圆C 的直角坐标方程；(2)若P (x ，y )是直线l 与圆C ρ≤4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π6的公共点，求3x ＋y 的取值范围.解 (1)因为圆C 的极坐标方程为ρ＝4sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π6，所以ρ2＝4ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π6＝4ρ⎝ ⎛⎭⎪⎫32sin θ－12cos θ，又ρ2＝x 2＋y 2，x ＝ρcos θ，y ＝ρsin θ， 所以x 2＋y 2＝23y －2x ，所以圆C 的直角坐标方程为x 2＋y 2＋2x －23y ＝0. (2)设z ＝3x ＋y ，由圆C 的方程x 2＋y 2＋2x －23y ＝0⇒(x ＋1)2＋(y －3)2＝4，所以圆C 的圆心是(－1，3)，半径是2，将⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－1－32t ，y ＝3＋12t ，代入z ＝3x ＋y 得z ＝－t ，又直线l 过C (－1，3)，圆C 的半径是2， 所以－2≤t ≤2，所以－2≤－t ≤2.即3x ＋y 的取值范围是[－2，2]. B.(本小题满分10分)选修4－5：不等式选讲 已知函数f (x )＝|2x －a |＋a .(1)若不等式f (x )≤6的解集为{x |－2≤x ≤3}，求实数a 的值；(2)在(1)的条件下，若存在实数n 使f (n )≤m －f (－n )成立，求实数m 的取值范围. 解 (1)由|2x －a |＋a ≤6得|2x －a |≤6－a ， ∴a －6≤2x －a ≤6－a ，即a －3≤x ≤3. ∴a －3＝－2，∴a ＝1.(2)由(1)知f (x )＝|2x －1|＋1，令φ(n )＝f (n )＋f (－n )，则φ(n )＝|2n －1|＋|2n ＋1|＋2＝⎩⎪⎨⎪⎧2－4n ，n ≤－12，4，－12＜n ≤12，2＋4n ，n ＞12，∴φ(n )的最小值为4，故实数m 的取值范围是[4，＋∞).星期一 (三角与数列) 2017年____月____日1. 三角(命题意图：考查正、余弦定理、面积公式及三角恒等变换)(本小题满分12分)已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ，且满足acos A ＝c2－cos C.(1)若b ＝4，求a ；(2)若c ＝3，△ABC 的面积为3，求证：3sin C ＋4cos C ＝5.(1)解 由a cos A ＝c 2－cos C 得sin A cos A ＝sin C2－cos C.∴2sin A ＝sin A cos C ＋sin C cos A ＝sin B ，即2a ＝b ， ∵b ＝4，∴a ＝2.(2)证明 ∵△ABC 的面积为3，∴12ab sin C ＝a 2sin C ＝3，①∵c ＝3，∴a 2＋4a 2－4a 2cos C ＝9，② 由①②消去a 2得3sin C ＝5－4cos C ， 即3sin C ＋4cos C ＝5.2.数列(命题意图：考查等差、等比数列的基本运算及求和)(本小题满分12分)设数列{a n }(n ＝1，2，3，…)的前n 项和S n 满足S n ＝2a n －a 1，且a 1，a 2＋1，a 3成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式；(2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ，求使得|T n －1|＜11 000成立的n 的最小值.解 (1)由已知S n ＝2a n －a 1，有a n ＝S n －S n －1＝2a n －2a n －1(n ≥2)， 即a n ＝2a n －1(n ≥2)， 所以q ＝2.从而a 2＝2a 1，a 3＝2a 2＝4a 1， 又因为a 1，a 2＋1，a 3成等差数列， 即a 1＋a 3＝2(a 2＋1)，所以a 1＋4a 1＝2(2a 1＋1)，解得a 1＝2，所以，数列{a n }是首项为2，公比为2的等比数列， 故a n ＝2n.(2)由(1)得1a n ＝12n ，所以T n ＝12＋122＋…＋12n ＝12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1－12＝1－12n .由|T n －1|＜11 000，得⎪⎪⎪⎪⎪⎪1－12n －1＜11 000， 即2n＞1 000，因为29＝512＜1 000＜1 024＝210， 所以n ≥10，于是，使|T n －1|＜11 000成立的n 的最小值为10.星期二 (概率、统计与立体几何) 2017年____月____日1.概率、统计(命题意图：考查频率分布直方图的应用及古典概型)(本小题满分12分)某地区为了落实国务院《关于加快高速宽带网络建设，推进网络提速降费的指导意见》，对宽带网络进行了全面的光纤改造，为了调试改造后的网速，对新改造的1 000户用户进行了测试，随机抽取了若干户的网速，网速全部介于13 M 与18 M 之间，将网速按如下方式分成五组：第一组[13，14)；第二组[14，15)；……；第五组[17，18].按上述分组方法得到的频率分布直方图如图所示，已知图中从左到右的前3个组的频率之比为3∶8∶19，且第二组的频数为8.(1)请利用上述测试估计这批新改造的1 000户用户中网速在[16，17)内的户数； (2)求测试中随机抽取了多少个用户；(3)若从第一、五组中随机取出两户网速，求这两户网速的差的绝对值大于1 M 的概率. 解 (1)网速在[16，17)内的频率为0.32×1＝0.32，0.32×1 000＝320， ∴估计这批新改造的1 000户中网速在[16，17)内的户数为320户. (2)设图中从左到右前3个组的频率分别为3x ，8x ，19x ， 依题意，得3x ＋8x ＋19x ＋0.32×1＋0.08×1＝1，∴x ＝0.02， 设调查中随机抽取了n 个用户，则8×0.02＝8n，∴n ＝50，∴测试中随机抽取了50个用户.(3)网速在第一组的用户数有3×0.02×1×50＝3，记为a ，b ，c ， 网速在第五组的用户数有0.08×1×50＝4，记为m ，n ，p ，q 则从第一、五组中随机取出两户的基本事件有{a ，b }，{a ，c }，{a ，m }，{a ，n }，{a ，p }，{a ，q }，{b ，c }，{b ，m }，{b ，n }，{b ，p }，{b ，q }，{c ，m }，{c ，n }，{c ，p }，{c ，q }，{m ，n }，{m ，p }，{m ，q }，{n ，p }，{n ，q }，{p ，q }，共21个.其中满足两户网速的差的绝对值大于1 M 的所包含的基本事件有{a ，m }，{a ，n }，{a ，p }，{a ，q }，{b ，m }，{b ，n }，{b ，p }，{b ，q }，{c ，m }，{c ，n }，{c ，p }，{c ，q }，共12个.所以P ＝1221＝47.2.立体几何(命题意图：考查以三棱柱为载体的线面垂直关系的证明及体积求解)(本小题满分12分)在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1⊥平面ABC ，AB ＝AC ＝AA 1＝3a ，BC ＝2a ，D 是BC 的中点，F 是CC 1上一点，且CF ＝2a . (1)求证：B 1F ⊥平面ADF ； (2)若四面体AB 1DF 的体积为523，求a 的值和三棱柱ABC －A 1B 1C 1的表面积. (1)证明 因为AB ＝AC ，D 是BC 的中点，所以AD ⊥BC . 又平面CC 1B 1B ⊥平面ABC ，所以AD ⊥平面CC 1B 1B 又B 1F ⊂平面CC 1B 1B ，所以AD ⊥B 1F ，在Rt△B 1C 1F 中，tan∠C 1B 1F ＝12，在Rt△DCF 中，tan∠CFD ＝12，所以∠C 1B 1F ＝∠CFD ，∠C 1FB 1＋∠CFD ＝π2－∠C 1B 1F ＋∠CFD ＝π2，∠B 1FD ＝π－(∠C 1FB 1＋∠CFD )＝π2，即FD ⊥B 1F ，又AD ∩FD ＝D ，所以B 1F ⊥平面ADF .(2)解 ∵AB ＝AC ＝AA 1＝3a ，BC ＝2a ，∴AD ＝22a ，B 1F ＝DF ＝5a ， ∴V 四面体AB 1DF ＝13S △B 1DF ·AD ＝165a ·5a ·22a ＝523a 3＝523，∴a ＝1，故三棱柱ABC －A 1B 1C 1的表面积为S ＝(3a ＋3a ＋2a )·3a ＋2·12·2a ·22a ＝24＋4 2. 星期三 (解析几何) 2017年____月____日解析几何(命题意图：考查直线与椭圆相交情况下的弦长及三角形面积问题)(本小题满分12分)已知椭圆M ：x 24b 2＋y 2b2＝1(b ＞0)上一点与椭圆的两个焦点构成的三角形周长为4＋2 3. (1)求椭圆M 的方程；(2)设不过原点O 的直线l 与该椭圆交于P ，Q 两点，满足直线OP ，PQ ，OQ 的斜率依次成等比数列，求△OPQ 面积的取值范围.解 (1)因为椭圆M 上一点和它的两个焦点构成的三角形周长为4＋23，所以2a ＋2c ＝4＋23，又a ＝2b ，所以c ＝3b ， 所以b ＝1，则a ＝2，c ＝ 3. 所以椭圆M 的方程为x 24＋y 2＝1.(2)由题意可知，直线l 的斜率存在且不为0，故可设直线l 的方程为y ＝kx ＋m (m ≠0)，P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx ＋m ，x 2＋4y 2－4＝0，消去y 得(1＋4k 2)x 2＋8kmx ＋4(m 2－1)＝0， 则Δ＝64k 2m 2－16(1＋4k 2)(m 2－1)＝16(4k 2－m 2＋1)＞0， 且x 1＋x 2＝－8km 1＋4k 2，x 1x 2＝4（m 2－1）1＋4k2， 故y 1y 2＝(kx 1＋m )(kx 2＋m )＝k 2x 1x 2＋km (x 1＋x 2)＋m 2. 因为直线OP ，PQ ，OQ 的斜率依次成等比数列，所以y 1x 1·y 2x 2＝k 2x 1x 2＋km （x 1＋x 2）＋m 2x 1x 2＝k 2，又m ≠0，所以k 2＝14，即k ＝±12，由于直线OP ，OQ 的斜率存在，且Δ＞0，得0＜m 2＜2且m 2≠1.则S △OPQ ＝12|y 1－y 2|·|2m |＝12|x 1－x 2|·|m |＝12·（x 1＋x 2）2－4x 1x 2|m |＝m 2（2－m 2），所以S △OPQ 的取值范围为(0，1).星期四 (函数与导数) 2017年____月____日函数与导数(命题意图：考查函数的单调性及不等式恒成立问题，考查等价转化思想) (本小题满分12分)已知函数f (x )＝(3－a )x －2＋a －2ln x (a ∈R ). (1)若函数y ＝f (x )在区间(1，3)上单调，求a 的取值范围；(2)若函数g (x )＝f (x )－x 在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上无零点，求a 的最小值.解 (1)函数f (x )的定义域为(0，＋∞)，f ′(x )＝3－a －2x ＝（3－a ）x －2x.当a ≥3时，有f ′(x )＜0，即函数f (x )在区间(1，3)上单调递减；当a ＜3时，令f ′(x )＝0，得x ＝23－a，若函数y ＝f (x )在区间(1，3)上单调，则23－a ≤1或23－a ≥3，解得a ≤1或73≤a ＜3； 综上，a 的取值范围是(－∞，1]∪⎣⎢⎡⎭⎪⎫73，＋∞.(2)因为当x →0时，g (x )→＋∞，所以g (x )＝(2－a )(x －1)－2ln x ＜0在区间⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上恒成立不可能，故要使函数g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上无零点，只要对任意的x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12，g (x )＞0恒成立， 即对x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12，a ＞2－2ln x x －1恒成立，令l (x )＝2－2ln x x －1，x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12，则l ′(x )＝－2x （x －1）－2ln x （x －1）2＝2ln x ＋2x－2（x －1）2，再令m (x )＝2ln x ＋2x －2，x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12， 则m ′(x )＝－2x 2＋2x ＝－2（1－x ）x2＜0， 故m (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上为减函数，于是m (x )＞m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝2－2ln 2＞0，从而l ′(x )＞0，于是l (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上为增函数，所以l (x )＜l ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝2－4ln 2， 故要使a ＞2－2ln xx －1恒成立，只要a ∈[2－4ln 2，＋∞)，综上，若函数g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12上无零点，则a 的最小值为2－4ln 2. 星期五 (选考系列) 2017年____月____日一、(本小题满分10分)选修4－4：坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中，动点A 的坐标为(2－3sin α，3cos α－2)，其中α∈R .在极坐标系(以原点O 为极点，以x 轴非负半轴为极轴)中，直线C 的方程为ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π4＝a . (1)判断动点A 的轨迹的形状；(2)若直线C 与动点A 的轨迹有且仅有一个公共点，求实数a 的值. 解 (1)设动点A 的直角坐标为(x ，y )，则⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2－3sin α，y ＝3cos α－2，∴动点A 的轨迹方程为(x －2)2＋(y ＋2)2＝9，其轨迹是圆心坐标为(2，－2)，半径为3的圆.(2)直线C 的极坐标方程ρcos ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ－π4＝a 化为直角坐标方程是2x ＋2y ＝2a ，由|22－22－2a |2＝3，得a ＝3或a ＝－3.二、(本小题满分10分)选修4－5：不等式选讲设函数f (x )＝|x ＋2|＋|x －2|，x ∈R .不等式f (x )≤6的解集为M . (1)求M ；(2)当a ，b ∈M 时，证明：3|a ＋b |≤|ab ＋9|. (1)解 |x ＋2|＋|x －2|≤6等价于⎩⎪⎨⎪⎧x ≤－2，－2x ≤6，或⎩⎪⎨⎪⎧－2≤x ≤2，4≤6，或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥2，2x ≤6.解得－3≤x ≤3， ∴M ＝[－3，3].(2)证明 当a ，b ∈M 时，即－3≤a ≤3，－3≤b ≤3时，要证3|a ＋b |≤|ab ＋9|，即证9(a ＋b )2≤(ab ＋9)2，而9(a ＋b )2－(ab ＋9)2＝9a 2＋9b 2－a 2b 2－81＝(b 2－9)(9－a 2)≤0，所以3|a ＋b |≤|ab ＋9|.星期六 (综合限时练) 2017年____月____日解答题综合练(设计意图：训练考生在规定时间内得高分，限时：80分钟)1.(本小题满分12分)某个团购网站为了更好地满足消费者，对在其网站发布的团购产品展开了用户调查，每个用户在使用了团购产品后可以对该产品进行打分，最高分是10分.上个月该网站共卖出了100份团购产品，所有用户打分的平均分作为该产品的参考分值，将这些产品按照得分分成以下几组：第一组[0，2)，第二组[2，4)，第三组[4，6)，第四组[6，8)，第五组[8，10]，得到的频率分布直方图如图所示.(1)分别求第三，四，五组的频率；(2)该网站在得分较高的第三、四，五组中用分层抽样的方法抽取了6个产品作为下个月团购的特惠产品，某人决定在这6个产品中随机抽取2个购买，求他抽到的两个产品均来自第三组的概率.解 (1)第三组的频率是0.150×2＝0.3；第四组的频率是0.100×2＝0.2； 第五组的频率是0.050×2＝0.1.(2)设“抽到的两个产品均来自第三组”为事件A ， 由题意可知，分别抽取3个，2个，1个.不妨设第三组抽到的是A 1，A 2，A 3；第四组抽到的是B 1，B 2；第五组抽到的是C 1，所含基本事件总数为：{A 1，A 2}，{A 1，A 3}，{A 2，A 3}，{A 1，B 1}，{A 1，B 2}，{A 1，C 1}，{A 2，B 1}，{A 2，B 2}，{A 2，C 1}，{A 3，B 1}，{A 3，B 2}，{A 3，C 1}，{B 1，B 2}，{B 1，C 1}，{B 2，C 1}共15种. 事件A 包含的事件数为：{A 1，A 2}，{A 1，A 3}，{A 2，A 3}，所以P (A )＝315＝15.2.(本小题满分12分)已知数列{a n }和{b n }满足a 1a 2a 3…a n ＝(2)bn (n ∈N *).若{a n }为等比数列，且a 1＝2，b 3＝6＋b 2. (1)求a n 与b n ；(2)设c n ＝1a n －1b n(n ∈N *).记数列{c n }的前n 项和为S n .①求S n ；②求正整数k ，使得对任意n ∈N *均有S k ≥S n . 解 (1)由题意a 1a 2a 3…a n ＝(2)bn ，b 3－b 2＝6， 知a 3＝(2)b 3－b2＝8.又由a 1＝2，得公比q ＝2(q ＝－2舍去)， 所以数列{a n }的通项为a n ＝2n(n ∈N *).所以，a 1a 2a 3…a n ＝2n （n ＋1）2＝(2)n (n ＋1).故数列{b n }的通项为b n ＝n (n ＋1)(n ∈N *). (2)①由(1)知c n ＝1a n －1b n ＝12n －⎝ ⎛⎭⎪⎫1n －1n ＋1(n ∈N *)， 所以S n ＝1n ＋1－12n (n ∈N *). ②因为c 1＝0，c 2>0，c 3>0，c 4>0； 当n ≥5时，c n ＝1n （n ＋1）⎣⎢⎡⎦⎥⎤n （n ＋1）2n －1， 而n （n ＋1）2n－（n ＋1）（n ＋2）2n ＋1＝（n ＋1）（n －2）2n ＋1>0，得n （n ＋1）2n≤5·（5＋1）25<1，所以，当n ≥5时，c n <0.综上，对任意n ∈N *，恒有S 4≥S n ，故k ＝4.3.(本小题满分12分)如图，三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，AA 1⊥平面ABC ，D 、E 分别为A 1B 1、AA 1的中点，点F 在棱AB 上，且AF ＝14AB .(1)求证：EF ∥平面BDC 1；(2)在棱AC 上是否存在一点G ，使得平面EFG 将三棱柱分割成的两部分体积之比为1∶15，若存在，指出点G 的位置；若不存在，说明理由. (1)证明 取AB 的中点M ，连接A 1M ，∵AF ＝14AB ，∴F 为AM 的中点，又∵E 为AA 1的中点，∴EF ∥A 1M .在三棱柱ABC －A 1B 1C 1中，D ，M 分别为A 1B 1，AB 的中点， 在A 1D ∥BM ，A 1D ＝BM ，∴A 1DBM 为平行四边形，∴A 1M ∥BD ， ∴EF ∥BD ，∵BD ⊂平面BC 1D ，EF ⊄平面BC 1D ， ∴EF ∥平面BC 1D .(2)解 设AC 上存在一点G ，使得平面EFG 将三棱柱分割成的两部分的体积之比为1∶15， 则V E －AFG ∶V ABC －A 1B 1C 1＝1∶16，∵V E －AFG V ABC －A 1B 1C 1＝13×12AF ·AG ·sin∠GAF ·AE 12AB ·AC ·sin∠CAB ·A 1A ＝13×14×12×AG AC ＝124·AGAC， ∴124·AG AC ＝116，∴AG AC ＝32，∴AG ＝32AC >AC ，所以符合要求的点G 不存在. 4.(本小题满分12分)如图，椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a ＞b ＞0)的上顶点为A ，左顶点为B ，F 为右焦点，过F 作平行于AB 的直线交椭圆于C 、D 两点，作平行四边形OCED ，点E 恰在椭圆上.(1)求椭圆的离心率；(2)若平行四边形OCED 的面积为26，求椭圆的方程.解 (1)∵焦点为F (c ，0)，AB 的斜率为b a ，故直线CD 的方程为y ＝b a(x －c ). 与椭圆方程联立后消去y 得到2x 2－2cx －b 2＝0.∵CD 的中点为G ⎝ ⎛⎭⎪⎫c 2，－bc 2a ，点E ⎝⎛⎭⎪⎫c ，－bca 在椭圆上.∴将E 的坐标代入椭圆方程并整理得2c 2＝a 2，∴离心率e ＝c a ＝22. (2)由(1)知c a ＝22，b ＝c ，则直线CD 的方程为y ＝22(x －c )，与椭圆方程联立消去y 得到2x 2－2cx －c 2＝0.∵平行四边形OCED 的面积为S ＝c |y C －y D | ＝22c （x C ＋x D ）2－4x C x D ＝22c c 2＋2c 2＝62c 2＝26，所以c ＝2，b ＝2，a ＝2 2. 故椭圆方程为x 28＋y 24＝1.5.(本小题满分12分)已知函数f (x )＝e x＋ax ＋b (a ，b ∈R ，e 是自然对数的底数)在点(0，1)处的切线与x 轴平行. (1)求a ，b 的值；(2)若对一切x ∈R ，关于x 的不等式f (x )≥(m －1)x ＋n 恒成立，求m ＋n 的最大值. 解 (1)求导得f ′(x )＝e x＋a ，由题意可知f (0)＝e 0＋b ＝1，且f ′(0)＝e 0＋a ＝0， 解得a ＝－1，b ＝0. (2)由(1)知f (x )＝e x－x ，所以不等式f (x )≥(m －1)x ＋n 可化为e x≥mx ＋n ， 令g (x )＝e x －mx －n ，g ′(x )＝e x－m ， 当m ≤0时，g ′(x )>0恒成立，则g (x )在R 上恒增，没有最小值，故不成立， 当m >0时，解g ′(x )＝0得x ＝ln m ， 当g ′(x )<0时，解得x <ln m ； 当g ′(x )>0时，解得x >ln m ；即当x ∈(－∞，ln m )时，g (x )单调递减；x ∈(ln m ，＋∞)时，g (x )单调递增， 故当x ＝ln m 时取得最小值g (ln m )＝eln m－m ·ln m －n ＝m －m ·ln m －n ≥0，即m －m ·ln m ≥n ，2m －m ·ln m ≥m ＋n ， 令h (m )＝2m －m ·ln m ，则h ′(m )＝1－ln m ，令h ′(m )＝0，则m ＝e ，当m ∈(0，e)时，h (m )单调递增；m ∈(e，＋∞)时，h (m )单调递减， 故当m ＝e 时，h (m )取得最大值h (e)＝e ，∴e≥m ＋n ， 即m ＋n 的最大值为e.6.请考生在以下两题中任选一题做答，如果多做，则按所做的第一题计分.A.(本小题满分10分)选修4－4：坐标系与参数方程 已知在平面直角坐标系中，曲线C的参数方程为：⎩⎪⎨⎪⎧x ＝3cos t ，y ＝2＋2sin t (t 为参数)，P 是C 上任意一点.以x 轴的非负半轴为极轴，原点为极点建立极坐标系，并在两坐标系中取相同的长度单位.(1)求曲线C 的直角坐标方程；(2)直线l 的极坐标方程为θ＝π4(ρ∈R )，求P 到直线l 的最大距离.解 (1)由x ＝3cos t ，y ＝2＋2sin t ，消去参数t ， 得曲线C 的直角坐标方程为x 29＋（y －2）24＝1.(2)直线l 的直角坐标方程为y ＝x . 设与直线l 平行的直线方程为y ＝x ＋m ， 代入x 29＋（y －2）24＝1，整理得13x 2＋18(m －2)x ＋9[(m －2)2－4]＝0.由Δ＝[18(m －2)]2－4×13×9[(m －2)2－4]＝0，得(m －2)2＝13， 所以m ＝2±13.当点P 位于直线y ＝x ＋2＋13与曲线C 的交点(切点)时，点P 到直线l 的距离最大，为2＋132＝22＋262. 或：设点P (3cos t ，2＋2sin t )，则点P 到直线x －y ＝0的距离为|3cos t －2－2sin t |2＝|13sin （t －φ）＋2|2，其中cos φ＝213，sin φ＝313.所以距离的最大值是13＋22＝22＋262.B.(本小题满分10分)选修4－5：不等式选讲 设函数f (x )＝|x －a |，a ＜0.(1)证明：f (x )＋f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x ≥2；(2)若不等式f (x )＋f (2x )＜12的解集非空，求a 的取值范围.(1)证明 f (x )＋f ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x ＝|x －a |＋⎪⎪⎪⎪⎪⎪－1x－a ≥⎪⎪⎪⎪⎪⎪（x －a ）－⎝ ⎛⎭⎪⎫－1x－a ＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪x ＋1x ＝|x |＋1|x |≥2.(2)解 y ＝f (x )＋f (2x )＝|x －a |＋|2x －a |＝⎩⎪⎨⎪⎧2a －3x ，x ≤a ，－x ，a ＜x ≤a 2，3x －2a ，x ＞a2. 函数图象为：当x ＝a 2时，y min ＝－a 2，依题意，－a 2＜12，则a ＞－1，∴a 的取值范围是(－1，0).星期一 (三角与数列) 2017年____月____日1.三角(命题意图：考查正弦定理、三角恒等变换及三角函数的最值(值域))(本小题满分12分)在锐角△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且2b －c a ＝cos Ccos A .(1)求角A 的大小；(2)求函数y ＝3sin B ＋sin ⎝⎛⎭⎪⎫C －π6的值域.解 (1)由2b －c a ＝cos Ccos A ，利用正弦定理可得2sin B cos A －sin C cos A ＝sin A cos C ， 化为2sin B cos A ＝sin(C ＋A )＝sin B ， ∵sin B ≠0，∴cos A ＝12，∵A ∈⎝⎛⎭⎪⎫0，π2，∴A ＝π3.(2)y ＝3sin B ＋sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π－π3－B －π6＝3sin B ＋cos B＝2sin ⎝⎛⎭⎪⎫B ＋π6.∵B ＋C ＝2π3，0＜B ＜π2，∴π6＜B ＜π2，∴π3＜B ＋π6＜2π3， ∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫B ＋π6∈⎝ ⎛⎦⎥⎤32，1，∴y ∈(3，2].2.数列(命题意图：考查等差、等比数列的基本运算及数列的求和问题)(本小题满分12分)已知{a n }是递增的等差数列，a 2，a 4是方程x 2－5x ＋6＝0的根. (1)求{a n }的通项公式； (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和. 解 (1)方程x 2－5x ＋6＝0的两根为2，3，由题意得a 2＝2，a 4＝3.设数列{a n }的公差为d ，则a 4－a 2＝2d ，故d ＝12，从而a 1＝32.所以{a n }的通项公式为a n ＝12n ＋1.(2) 设⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 的前n 项和为S n ，由(1)知a n 2n ＝n ＋22n ＋1，则S n ＝322＋423＋…＋n ＋12n ＋n ＋22n ＋1，12S n ＝323＋424＋…＋n ＋12n ＋1＋n ＋22n ＋2. 两式相减得12S n ＝34＋(123＋…＋12n ＋1)－n ＋22n ＋2＝34＋14(1－12n －1)－n ＋22n ＋2. 所以S n ＝2－n ＋42n ＋1.星期二 (概率、统计与立体几何) 2017年____月____日1.概率、统计(命题意图：考查频率分布直方图，茎叶图，古典概型等基础知识；考查数据处理能力、运算求解能力)(本小题满分12分)某烹饪学院为了弘扬中国传统的饮食文化，举办了一场由在校学生参加的厨艺大赛，组委会为了了解本次大赛参赛学生的成绩情况，从参赛学生中抽取了n 名学生的成绩(满分100分)作为样本，将所得数经过分析整理后画出了频率分布直方图和茎叶图，其中茎叶图受到污染，请据此解答下列问题：(1)求频率分布直方图中a ，b 的值并估计此次参加厨艺大赛学生的平均成绩；(2)规定大赛成绩在[80，90)的学生为厨霸，在[90，100]的学生为厨神，现从被称为厨霸、厨神的学生中随机抽取2人去参加校际之间举办的厨艺大赛，求所取2人中至少有1人是厨神的概率.解 (1)由题意可知，样本容量n ＝50.012 5×10＝40，所以a ＝340×10＝0.007 5.10b ＝1－(0.125＋0.150＋0.450＋0.075)＝0.200， ∴b ＝0.020 0，平均成绩为0.125×55＋0.2×65＋0.45×75＋0.15×85＋0.075×95＝73.5.(2)由题意可知，厨霸有0.015 0×10×40＝6人，分别记为a 1，a 2，a 3，a 4，a 5，a 6，厨神有0.007 5×10×40＝3人，分别记为b 1，b 2，b 3，共9人，从中任意抽取2人共有36种情况：(a 1，a 2)，(a 1，a 3)，(a 1，a 4)，(a 1，a 5)，(a 1，a 6)，(a 1，b 1)，(a 1，b 2)，(a 1，b 3)，(a 2，a 3)，(a 2，a 4)，(a 2，a 5)，(a 2，a 6)，(a 2，b 1)，(a 2，b 2)，(a 2，b 3)，(a 3，a 4)，(a 3，a 5)，(a 3，a 6)，(a 3，b 1)，(a 3，b 2)，(a 3，b 3)，(a 4，a 5)，(a 4，a 6)，(a 4，b 1)，(a 4，b 2)，(a 4，b 3)，(a 5，a 6)，(a 5，b 1)，(a 5，b 2)，(a 5，b 3)，(a 6，b 1)，(a 6，b 2)，(a 6，b 3)，(b 1，b 2)，(b 1，b 3)，(b 2，b 3)，其中至少有1人是厨神的情况有21种， 所以至少有1人是厨神的概率为2136＝712.2.立体几何(命题意图：考查空间直线与平面垂直关系、三棱锥的体积等基础知识，考查空间想象能力、推理论证能力，转化与化归思想和方程思想)(本小题满分12分)在多面体ABCDEFG 中，四边形ABCD 与CDEF 均为正方形，CF ⊥平面ABCD ，BG ⊥平面ABCD ，且AB ＝2BG ＝4BH . (1)求证：GH ⊥平面EFG ； (2)求三棱锥G －ADE 的体积.(1)证明 连接FH .由题意，知CD ⊥BC ，CD ⊥CF ， ∴CD ⊥平面BCFG . 又∵GH ⊂平面BCFG ， ∴CD ⊥GH .又∵EF ∥CD ，∴EF ⊥GH .由题意，设BH ＝1，则CH ＝3，BG ＝2，∴GH 2＝BG 2＋BH 2＝5，FG 2＝(CF －BG )2＋BC 2＝20，FH 2＝CF 2＋CH 2＝25.则FH 2＝FG 2＋GH 2，∴GH ⊥FG . 又∵EF ∩FG ＝F ，∴GH ⊥平面EFG .(2)解 因为CF ⊥平面ABCD ，BG ⊥平面ABCD ， ∴CF ∥BG .又∵ED ∥CF ，∴BG ∥ED ，又BG ⊄平面ADE ，ED ⊂平面ADE ， ∴BG ∥平面ADE ，则V G －ADE ＝V B －ADE ， 又CD ⊥AD ，CD ⊥DE ，AD ∩DE ＝D ，∴CD ⊥平面ADE ，而AB ∥CD ，∴AB ⊥平面ADE ，∴V G －ADE ＝V B －ADE ＝13×12AD ·DE ·AB ＝13×12×4×4×4＝323.星期三 (解析几何) 2017年____月____日解析几何(命题意图：考查椭圆方程与几何性质，直线与椭圆的位置关系等基础知识，考查推理论证能力、运算求解能力)(本小题满分12分)已知椭圆C ：x 2a 2＋y 2b2＝1(a >b >0)的右焦点到直线x －y ＋32＝0的距离为5，且椭圆C 的一个长轴端点与一个短轴端点间的距离为10. (1)求椭圆C 的标准方程； (2)给出定点Q ⎝⎛⎭⎪⎫655，0，对于椭圆C 的任意一条过Q 的弦AB ，1|QA |2＋1|QB |2是否为定值？若是，求出该定值，若不是，请说明理由.解 (1)由题意知右焦点(c ，0)到直线x －y ＋32＝0的距离d ＝|c ＋32|2＝5，所以c ＝22，则a 2－b 2＝8.①又由题意，得a 2＋b 2＝10，即a 2＋b 2＝10.② 由①②解得a 2＝9，b 2＝1， 所以椭圆C 的标准方程为x 29＋y 2＝1.(2)当直线AB 与x 轴重合时，1|QA |2＋1|QB |2＝1⎝ ⎛⎭⎪⎫655＋32＋1⎝ ⎛⎭⎪⎫655－32＝10. 当直线AB 不与x 轴重合时，设A (x 1，y 1)，B (x 2，y 2)， 设直线AB 的方程为x ＝my ＋65，与椭圆C 方程联立.化简得(m 2＋9)y 2＋12m 5y －95＝0，所以y 1＋y 2＝－12m5（m 2＋9）.③ y 1y 2＝－95（m 2＋9）.④又1|QA |2＝1⎝⎛⎭⎪⎫x 1－652＋y 21＝1m 2y 21＋y 21＝1（m 2＋1）y 21. 同理1|QB |2＝1（m 2＋1）y 22，所以1|QA |2＋1|QB |2＝1（m 2＋1）y 21＋1（m 2＋1）y 22＝（y 1＋y 2）2－2y 1y 2（m 2＋1）y 21y 22，(*) 将③④代入(*)式， 化简可得1|QA |2＋1|QB |2＝10.综上所述，1|QA |2＋1|QB |2为定值10.星期四 (函数与导数) 2017年____月____日函数与导数(命题意图：考查函数单调性与导数的关系、不等式恒成立问题，考查推理论证能力，运算求解能力、分类讨论思想、等价转化思想等) (本小题满分12分)已知函数f (x )＝a 2ln x －x 2＋ax (a ≠0)，g (x )＝(m －1)x 2＋2mx －1.(1)求函数f (x )的单调区间；(2)若a ＝1时，关于x 的不等式f (x )≤g (x )恒成立，求整数m 的最小值.解 (1)f ′(x )＝a 2x －2x ＋a ＝－2x 2－ax －a2x＝－（2x ＋a ）（x －a ）x(x >0)，当a >0时，由f ′(x )>0，得0<x <a ，由f ′(x )<0，得x >a ，所以f (x )的单调递增区间为(0，a )，单调递减区间为(a ，＋∞)；当a <0时，由f ′(x )>0，得0<x <－a 2，由f ′(x )<0，得x >－a2，所以f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－a 2，单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫－a 2，＋∞.(2)令F (x )＝f (x )－g (x )＝ln x －mx 2＋(1－2m )x ＋1(x >0)，F ′(x )＝1x －2mx ＋1－2m ＝－2mx 2＋（1－2m ）x ＋1x ＝－（2mx －1）（x ＋1）x.当m ≤0时，F ′(x )>0，所以函数F (x )在(0，＋∞)上单调递增，而F (1)＝ln 1－m ×12＋(1－2m )＋1＝－3m ＋2>0，所以关于x 的不等式f (x )≤g (x )不恒成立； 当m >0时，若0<x <12m ，F ′(x )>0；若x >12m ，F ′(x )<0，所以函数F (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12m 上单调递增，在⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ，＋∞上单调递减，所以F (x )max ＝F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ＝ln 12m －m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 2＋(1－2m )×12m ＋1＝14m －ln(2m ).令h (m )＝14m－ln(2m )，因为h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝12，h (1)＝14－ln 2<0.又h (m )在(0，＋∞)上是减函数， 所以当m ≥1时，h (m )<0， 故整数m 的最小值为1.星期五 (选考系列) 2017年____月____日一、(本小题满分10分)选修4－4：坐标系与参数方程在平面直角坐标系xOy 中，直线l 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x ＝1－12t ，y ＝32t (t 为参数).以原点为极点，x轴正半轴为极轴建立极坐标系，圆C 的方程为ρ＝23sin θ. (1)写出直线l 的普通方程和圆C 的直角坐标方程；(2)若点P 的直角坐标为(1，0)，圆C 与直线l 交于A ，B 两点，求|PA |＋|PB |的值. 解 (1)消去参数得直线l 的普通方程为 3x ＋y －3＝0， 由ρ＝23sin θ得圆C 的直角坐标方程x 2＋y 2－23y ＝0. (2)由直线l 的参数方程可知直线过点P ，把直线l 的参数方程代入圆C 的直角坐标方程x 2＋y 2－23y ＝0，得⎝ ⎛⎭⎪⎫1－12t 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫32t －32＝3，化简得t 2－4t ＋1＝0，因为Δ＝12＞0，故设t 1，t 2是上述方程的两个实数根，所以t 1＋t 2＝4，t 1t 2＝1，A ，B 两点对应的参数分别为t 1，t 2，所以|PA |＋|PB |＝|t 1|＋|t 2|＝t 1＋t 2＝4. 二、(本小题满分10分)选修4－5：不等式选讲 设f (x )＝|x －1|－|x ＋3|. (1)解不等式f (x )＞2；(2)若不等式f (x )≤kx ＋1在x ∈[－3，－1]上恒成立，求实数k 的取值范围.解 (1)当x ＜－3时，f (x )＝1－x ＋x ＋3＝4＞2恒成立； 当－3≤x ≤1时，f (x )＝1－x －(x ＋3)＝－2x －2＞2， 解得－3≤x ＜－2；当x ＞1时，f (x )＝x －1－x －3＝－4＜2， 综上可得不等式f (x )＞2的解集为{x |x ＜－2}. (2)f (x )≤kx ＋1即－2x －2≤kx ＋1， ∵x ∈[－3，－1]，∴k ≤⎝ ⎛⎭⎪⎫－2－3x min，即k ≤－2－3－3＝－1.星期六 (综合限时练) 2017年____月____日解答题综合练(设计意图：训练考生在规定时间内得高分，限时：80分钟)1.(本小题满分12分)在锐角△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知a ＝b cos C ＋33c sin B . (1)若a ＝2，b ＝7，求c ；(2)若3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A －π6－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫C －π12＝0，求A . 解 (1)∵a ＝b cos C ＋33c sin B ， ∴sin A ＝sin B cos C ＋33sin C sin B ， ∴cos B sin C ＝33sin C sin B ，又sin C ≠0， ∴tan B ＝3，∴B ＝π3.∵b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ，∴c 2－2c －3＝0， ∴c ＝3，c ＝－1(舍去).(2)∵3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A －π6－2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫C －π12 ＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A －π6－1＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2C －π6 ＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A －π6＋cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫4π3－2A －π6－1＝3sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2A －π6－cos ⎝⎛⎭⎪⎫2A －π6－1。
创新设计(浙江专用)高考数学二轮复习 大题规范练 星期一 第二周 三角与数列
星期一 (三角与数列)2017年____月____日1. 三角(命题意图：考查正、余弦定理、面积公式及三角恒等变换)(本小题满分14分)已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 所对应的边分别为a 、b 、c ，且满足a cos A ＝c2－cos C . (1)若b ＝4，求a ；(2)若c ＝3，△ABC 的面积为3，求证：3sin C ＋4cos C ＝5.(1)解 由a cos A ＝c 2－cos C 得sin A cos A ＝sin C 2－cos C. ∴2sin A ＝sin A cos C ＋sin C cos A ＝sin B ，即2a ＝b ，∵b ＝4，∴a ＝2.(2)证明 ∵△ABC 的面积为3，∴12ab sin C ＝a 2sin C ＝3，① ∵c ＝3，∴a 2＋4a 2－4a 2cos C ＝9，②由①②消去a 2得3sin C ＝5－4cos C ，即3sin C ＋4cos C ＝5.2.数列(命题意图：考查等差、等比数列的基本运算及求和)(本小题满分15分)已知数列{a n }是首项a 1＝1的等差数列，其前n 项和为S n ，数列{b n }是首项b 1＝2的等比数列，且b 2S 2＝16，b 1b 3＝b 4.(1)求a n 和b n ；(2)令c 1＝1，c 2k ＝a 2k －1，c 2k ＋1＝a 2k ＋kb k (k ＝1，2，3…)，求数列{c n }的前2n ＋1项和T 2n ＋1.解 (1)设数列{a n }的公差为d ，数列{b n }的公比为q ，则a n ＝1＋(n －1)d ，b n ＝2q n －1.由b 1b 3＝b 4，得q ＝b 4b 3＝b 1＝2.由b 2S 2＝2q (2＋d )＝16，解得d ＝2，∴a n ＝2n －1，b n ＝2n .(2)∵T 2n ＋1＝c 1＋a 1＋(a 2＋b 1)＋a 3＋(a 4＋2·b 2)＋…＋a 2n －1＋(a 2n ＋nb n ) ＝1＋S 2n ＋(b 1＋2b 2＋…＋nb n ).令A ＝b 1＋2b 2＋…＋nb n ，则A ＝2＋2·22＋…＋n ·2n ， ∴2A ＝22＋2·23＋…＋n ·2n ＋1， 两式相减，得－A ＝2＋22＋…＋2n －n ·2n ＋1， ∴A ＝n ·2n ＋1－2n ＋1＋2. 又S 2n ＝2n （1＋a 2n ）2＝4n 2， ∴T 2n ＋1＝1＋4n 2＋n ·2n ＋1－2n ＋1＋2 ＝3＋4n 2＋(n －1)·2n ＋1.。
创新设计(江苏专用)高考数学二轮复习 解答题 第二周 星期五 数列问题 文
星期五 (数列问题)2017年____月____日已知数列{a n }与{b n }满足a n ＋1－a n ＝q (b n ＋1－b n )，n ∈N *.(1)若b n ＝2n －3，a 1＝1，q ＝2，求数列{a n }的通项公式；(2)若a 1＝1，b 1＝2，且数列{b n }为公比不为1的等比数列，求q 的值，使数列{a n }也是等比数列；(3)若a 1＝q ，b n ＝q n (n ∈N *)，且q ∈(－1，0)，数列{a n }有最大值M 与最小值m ，求M m 的取值范围.解 (1)由b n ＝2n －3且q ＝2得a n ＋1－a n ＝4， 所以数列{a n }为等差数列，又a 1＝1，所以a n ＝4n －3.(2)由条件可知a n －a n －1＝q (b n －b n －1)， 所以a n ＝(a n －a n －1)＋(a n －1－a n －2)＋…＋(a 2－a 1)＋a 1 ＝q (b n －b n －1)＋q (b n －1－b n －2)＋…＋q (b 2－b 1)＋a 1 ＝qb n －qb 1＋a 1＝qb n －2q ＋1.不妨设{b n }的公比为λ(λ≠1)， 则a n ＝2q λn －1－2q ＋1，由{a n }是等比数列知a 22＝a 1a 3，可求出q ＝12. 经检验，a n ＝λn －1，此时{a n }是等比数列，所以q ＝12满足条件. (3)由条件可知a n －a n －1＝q (b n －b n －1)，b 1＝q ， 所以a n ＝(a n －a n －1)＋(a n －1－a n －2)＋…＋(a 2－a 1)＋a 1 ＝q (b n －b n －1)＋q (b n －1－b n －2)＋…＋q (b 2－b 1)＋a 1 ＝qb n －qb 1＋a 1，即a n ＝q n ＋1－q 2＋q ，所以a 2n ＝q 2n ＋1－q 2＋q ， 因为q ∈(－1，0)，所以a 2n ＋2－a 2n ＝q 2n ＋3－q 2n ＋1＝q 2n ＋1(q 2－1)＞0，则{a 2n }单调递增； a 2n ＋1－a 2n －1＝q 2n ＋2－q 2n ＝q 2n (q 2－1)＜0，则{a 2n －1}单调递减. 又a 2n －a 1＝q 2n ＋1－q 2＜0， 所以数列{a n }的最大项为a 1＝q ＝M ， a 2n ＋1－a 2＝q 2n ＋2－q 3＝q 3(q 2n －1－1)＞0，所以数列{a n }的最小项为a 2＝q 3－q 2＋q ＝m ， 则M m ＝q q 3－q 2＋q ＝1q 2－q ＋1， 因为q ∈(－1，0)，所以q 2－q ＋1∈(1，3)，所以M m ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫13，1.。
创新设计(浙江专用)高考数学二轮复习 大题规范天天练 星期一 第四周 三角与数列(2021年整理)
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星期一（三角与数列）2017年____月____日1。
三角(命题意图：考查三角恒等变换、余弦定理及面积公式的综合运用) (本小题满分14分）在△ABC中，a，b，c分别是角A，B，C的对边，且2cos A cos C（tan A tan C－1)＝1。
（1)求B的大小；(2)若a＋c＝错误!，b＝错误!，求△ABC的面积。
解（1）由2cos A cos C（tan A tan C－1）＝1，得2cos A cos C错误!＝1,∴2(sin A sin C－cos A cos C)＝1，∴cos(A＋C)＝－错误!，∴cos B＝错误!，又0<B〈π，∴B＝错误!.（2)由余弦定理，得cos B＝错误!＝错误!,∴错误!＝错误!,又a＋c＝错误!，b＝错误!,∴274－2ac－3＝ac,ac＝错误!，∴S△ABC＝12ac sin B＝错误!×错误!×错误!＝错误!。
2。
数列(命题意图：考查等比数列的基本运算及错位相减法求和)(本小题满分15分）已知递增的等比数列{a n｝的前n项和为S n，a6＝64，且a4，a5的等差中项为3a3。
(1)求数列{a n｝的通项公式；（2)设b n＝错误!，求数列｛b n}的前n项和T n.解（1)设等比数列{a n}的公比为q(q>0）,由题意得错误!解得错误!所以a n＝2n。
创新设计(全国通用)高考数学二轮复习 大题规范天天练 第四周 星期一 三角与数列 文
星期一 (三角与数列)2017年____月____日1.三角(命题意图：考查三角恒等变换、余弦定理及面积公式的综合运用)(本小题满分12分)在△ABC 中，a ，b ，c 分别是角A ，B ，C 的对边，且2cos A cos C (tan A tan C －1)＝1.(1)求B 的大小；(2)若a ＋c ＝332，b ＝3，求△ABC 的面积. 解 (1)由2cos A cos C (tan A tan C －1)＝1，得2cos A cos C ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A sin C cos A cos C －1＝1， ∴2(sin A sin C －cos A cos C )＝1，∴cos(A ＋C )＝－12， ∴cos B ＝12， 又0<B <π，∴B ＝π3. (2)由余弦定理，得cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ＝12， ∴（a ＋c ）2－2ac －b 22ac ＝12，又a ＋c ＝332，b ＝3， ∴274－2ac －3＝ac ，ac ＝54， ∴S △ABC ＝12ac sin B ＝12×54×32＝5316. 2.数列(命题意图：考查等比数列的基本运算及错位相减法求和)(本小题满分12分)已知递增的等比数列{a n }的前n 项和为S n ，a 6＝64，且a 4，a 5的等差中项为3a 3.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)设b n ＝na 2n －1，求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0)，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 5＝64，a 1q 3＋a 1q 4＝6a 1q 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝2，q ＝2.所以a n ＝2n .(2)因为b n ＝na 2n －1＝n22n －1，所以T n ＝12＋223＋325＋427＋…＋n 22n －1， 14T n ＝123＋225＋327＋…＋n －122n －1＋n 22n ＋1， 所以34T n ＝12＋123＋125＋127＋…＋122n －1－n 22n ＋1 ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫1－14n 1－14－n 22n＋1＝23－4＋3n3·22n ＋1， 故T n ＝89－16＋12n 9·22n ＋1＝89－4＋3n9·22n －1.。
创新设计(全国通用)高考数学二轮复习大题规范天天练第三周星期四函数与导数文
1 星期四 (函数与导数)2017年____月____日函数与导数(命题意图：考查函数单调性与导数的关系、不等式恒成立问题，考查推理论证能力，运算求解能力、分类讨论思想、等价转化思想等)(本小题满分12分)已知函数f (x )＝a 2ln x －x 2＋ax (a ≠0)， g (x )＝(m －1)x 2＋2mx －1.(1)求函数f (x )的单调区间；(2)若a ＝1时，关于x 的不等式f (x )≤g (x )恒成立，求整数m 的最小值.解 (1)f ′(x )＝a 2x －2x ＋a ＝－2x 2－ax －a 2x＝－（2x ＋a ）（x －a ）x(x >0)， 当a >0时，由f ′(x )>0，得0<x <a ，由f ′(x )<0，得x >a ，所以f (x )的单调递增区间为(0，a )，单调递减区间为(a ，＋∞)；当a <0时，由f ′(x )>0，得0<x <－a 2，由f ′(x )<0，得x >－a 2，所以f (x )的单调递增区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫0，－a 2，单调递减区间为⎝ ⎛⎭⎪⎫－a 2，＋∞. (2)令F (x )＝f (x )－g (x )＝ln x －mx 2＋(1－2m )x ＋1(x >0)，F ′(x )＝1x －2mx ＋1－2m ＝－2mx 2＋（1－2m ）x ＋1x ＝－（2mx －1）（x ＋1）x. 当m ≤0时，F ′(x )>0，所以函数F (x )在(0，＋∞)上单调递增，而F (1)＝ln 1－m ×12＋(1－2m )＋1＝－3m ＋2>0，所以关于x 的不等式f (x )≤g (x )不恒成立；当m >0时，若0<x <12m ，F ′(x )>0；若x >12m ，F ′(x )<0，所以函数F (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0，12m 上单调递增，在⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ，＋∞上单调递减，所以F (x )max ＝F ⎝ ⎛⎭⎪⎫12m ＝ln 12m －m ⎝ ⎛⎭⎪⎫12m 2＋(1－2m )×12m ＋1＝14m －ln(2m ).令h (m )＝14m －ln(2m )，因为h ⎝ ⎛⎭⎪⎫12＝12，h (1)＝14－ln 2<0. 又h (m )在(0，＋∞)上是减函数，所以当m ≥1时，h (m )<0，故整数m 的最小值为1.。
创新设计(全国通用)2017届高考数学二轮复习 大题规范天天练 第四周 星期一 三角与数列 文
星期一 (三角与数列)2017年____月____日1.三角(命题意图：考查三角恒等变换、余弦定理及面积公式的综合运用)(本小题满分12分)在△ABC 中，a ，b ，c 分别是角A ，B ，C 的对边，且2cos A cos C (tan A tan C －1)＝1.(1)求B 的大小；(2)若a ＋c ＝332，b ＝3，求△ABC 的面积. 解 (1)由2cos A cos C (tan A tan C －1)＝1，得2cos A cos C ⎝ ⎛⎭⎪⎫sin A sin C cos A cos C －1＝1， ∴2(sin A sin C －cos A cos C )＝1，∴cos(A ＋C )＝－12， ∴cos B ＝12， 又0<B <π，∴B ＝π3. (2)由余弦定理，得cos B ＝a 2＋c 2－b 22ac ＝12， ∴（a ＋c ）2－2ac －b 22ac ＝12，又a ＋c ＝332，b ＝3， ∴274－2ac －3＝ac ，ac ＝54， ∴S △ABC ＝12ac sin B ＝12×54×32＝5316. 2.数列(命题意图：考查等比数列的基本运算及错位相减法求和)(本小题满分12分)已知递增的等比数列{a n }的前n 项和为S n ，a 6＝64，且a 4，a 5的等差中项为3a 3.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)设b n ＝na 2n －1，求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0)，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 5＝64，a 1q 3＋a 1q 4＝6a 1q 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝2，q ＝2.所以a n ＝2n .2 (2)因为b n ＝na 2n －1＝n22n －1，所以T n ＝12＋223＋325＋427＋…＋n22n －1， 14T n ＝123＋225＋327＋…＋n －122n －1＋n 22n ＋1， 所以34T n ＝12＋123＋125＋127＋…＋122n －1－n 22n ＋1 ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫1－14n 1－14－n 22n＋1＝23－4＋3n3·22n ＋1， 故T n ＝89－16＋12n 9·22n ＋1＝89－4＋3n9·22n －1.。
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专■题三.数列
第1讲等差数列、等比数列
空题训练•对接拓考 求落实迎高考 _________________________________________________________________
一、选择题
1. （2015-广州模拟）在等差数列｛禺｝中，如+3如+心=10,则殆的值为（
）
A.2 B.3 C.4 D.5
解析设数列｛為｝的公差为
d,
Vt/|4-6Z|5 = 2tZ8,
2d$+3偽=1°，
/. 2（血+3M）+3（^5—2d） —10,
• • 5偽=10,
.*.6/5 = 2.
答案
A
2. （2015-济南模拟）等比数列｛如的前n项和为S”，若2S4=S5 + S6,
则数列｛加的公比q的值为
（）
A.-2 或 1 B.-1 或 2
C.-2 D
」
解析法一若
g= 1,
则 S4=4di，S5=5d], S（f=6（i]9
显然不满足
2S
4=S5+S6
,故A、D
错.
若 q= — 1,则 Sq=S（）=0, $5 = ^5工
0，
不满足条件，故B错，因此选
C.
法二经检验q=l不适合，
则由
2S
4=S5+S6
,
得2（1_『）=
1 _g
5
+l_
『,化简得
『+q—2 = 0,解得 q=l（舍去），q=-2.
答案
C
3•已知｛给｝为等差数列,其公差为一2,且如是如与的的等比中项,S”
为｛如的前"项和,
则Si（）的值为（）
A.-110 B.-90
D.110
C.90
解析 Td3=di+2〃=Q|—4, 07=4 + 6〃=。】一12, d9=di + &/=di — 16, 又T如是°3与的
的等比中项，
・・・(°1一12)2=(血一4).⑷一 16),解得 4=20.
.•.5
lo
=1OX2O+|xiOX9X(-2)=11O.
答案
D
4. （2014-新课标全国II卷）等差数列｛為｝的公差为2,
若 呛 他，血成等比数列,则仏｝的前〃项和 必
等于（）
A.n（”+1） B.n（z?_ 1）
n 5+1） n
（«— 1）
C. 2 D. 2
解析 由G，。4，成等比数列，得
4 = ^8,
即
g+6）2=a + 2）（G + 14）,
=2n+n2—n=n(n-h 1).
答案
A
5. （2015-
南昌模拟）在正项等
比数列｛如中，3如，如3, 2他成等差数列，则如哼
沁等于（） 乙 °2012 十
°2013
A.3 或一 1 B.9 或 1
D.9
答案D 二、填空题
6. _________________________________________________ 在等比数列｛禺｝中，d] = 3,购=24,
则（你+偽+血等于 ___________________________________________
解析 \'a4=aAq3f
・°・ =8, •； g=2,
殆+
+Q5=d 1 q~（ 1 + q+q_）=84.
答案
84
7. ________________________________________________________________ （2015-
阳泉
模拟）若等羌数列｛给｝满足衍+他+他>0,如+40<（）,则当n= _____________________ 时，｛给｝的
前
n
项和最大.
解析 根据题意知。7 +。8 +。9 = 3口8>0，即。8>0・ 又他 + 09 =如 + 口
10<°，• .GgVO,
・••当/?=8时，｛给｝的前〃项和最大.
:.Sn=2n+
X2
解析
依题意，有3d] + 2如=如‘
解得
＜7 = 3,
02014 +
G2015 _
。
2012
答案
8
&等比数列｛ ｝的各项均为正数，且 a 1。5 = 4，则 log2。
1 + Iog2d2 + log2«3 + log2«
4 +log2
6/5 = _
解析 由等比数列的性质可知。1。5 =。2。4 =於，于是，由口心5 = 4得他=2,故山矽?3。皿
5 = 32,
则
k)g2 6?|+log
2
G ++ 10g2Q4 + 10g2a5 = 10g2(aid2d3d4a5)= 10g232 = 5.
答案
5
三、解答题
_ 9
9. (2015-重庆卷)已知等差数列｛如满足6/3=2,前3
项和S3=y
⑴求｛给｝的通项公式;
(2)设等比数列｛〃”｝满足bx=av勿=0]5,
求｛%｝的前兀项和几
解(1)设｛禺｝的公差为d,则由已知条件得
, ,3X2 9
di+2d=2, 3a】+ ~2~
d=q,
化简得
°i+2d=2, a\ + J=2»
解得 ai = l, d=*,
n
——I
故通项公式an=l+—
Rn
n+1
即
eg—
—Z—•
设｛九｝的公比为g,则『=鲁=8,从而
9=2,
故｛%｝的前死项和
by
(1一/) IX (1 一2") „
“ \~q
1-2 乙 1.
10. (2015-江苏卷改编)设⑷，G，如，偽是各项为正数且公差为d(〃H0)
的等差数列.
(1) 证明：2°i，2血，2闵，2
他依次构成等比数列;
(2) 是否存在a
】,d,使得山，屍,弟,同依次构成等比数列?并说明理由.
⑴证明因为| = 2如I —给=2"(川=1, 2, 3)是同一个常数，所以2d], 2如2如，2购依次
构成等比数列，
⑵解不存在，理由如下：
令 d[+d=a,则 g，«2» 如，S分别为 a_d，a, a+d, a+2〃(
a>d, a>—2d, dHO).
假设存在⑦，d,使得⑷，泾，加依次构成等比数列，
则
a4=(a—M)(a+(/)', H(«+d)6=a2(a
+2J)
4
.
(2)由⑴得伤=1，
15+1
“4 = 015= ~2~=&
令7=纟则 1 =(1—f)(l+f)3,且
(l+"6=(i+2r)f—/H0),
化简得
P+2/
2
—2=0(*),且 r=z+l.
将r=t+\代入(*)式，
/(/+ l)+2(r+ \)-2=r+3t=t+1 +3/=4/+1 =0,则 f=
一扌.
显然/= 一扌不是上面方程的解，矛盾，所以假设不成立.
因此不存在m，d,使得G，屍，胡，閲依次构成等比数列.
11. (2015•洛阳模拟)成等差数列的三个正数的和等于15,并且这三个数分别加上2、5、13
后成为 等比
数列｛九｝中的方3、加、b5.
(1)
求数列｛%｝的通项公式；
(2) 数列｛仇｝的前〃项和为S”，
求证：数列民+計是等比数列.
⑴解设成等差数列的三个正数分别为
ci-d, ci,
d+d.
依题意，得
a—d+a+d+d=15.
解得
a=5.
所以｛仇｝中的仇，加,加依次为
7—d, 1(), 18+d.
依题意,有(7-J)(18+J)=100,解得 d=2 或〃=-13(舍去).
故｛加的第3项为5,公比为
2.
由 bg = b\，,
即
5=/?
r
22,
解得仞=弓.
所以 bn=bvqn-x=^T~x = 5^-\
即数列｛%｝的通项公式久
=5・2“P
(2)
证明 由⑴得数列｛"“｝的前n项和
汕—
2")
5
必二— =5・2“一2—*即必+扌=5・2“一
2.
因此｛s”+呼是以号为首项，2为公比的等比数列.
所以
S|+#=|,
- 2H 5- 5-4 1+ +
2 2" 5- -