2018届高考数学二轮复习第五部分短平快增分练专题二规范练 5.2.6大题规范练(六) Word版 含答案
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大题规范练(二)“17题~19题”+“二选一”46分练(时间:45分钟 分值:46分)解答题(本大题共4小题,共46分,第22~23题为选考题.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)17.已知A ,B ,C ,D 为同一平面上的四个点,且满足AB =2,BC =CD =DA =1,设∠BAD =θ,△ABD 的面积为S ,△BCD 的面积为T .(1)当θ=60°时,求T 的值; (2)当S =T 时,求cos θ的值.【导学号:04024217】解:(1)在△ABD 中,由余弦定理得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos θ=22+12-2×2×1×12=3.在△BCD 中,由余弦定理得 cos ∠BCD =BC 2+CD 2-BD 22BC ·CD =12+12-32×1×1=-12.因为∠BCD ∈(0°,180°),所以∠BCD =120°, 所以T =12BC ·CD sin ∠BCD =12×1×1×32=34.(2)因为BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos θ=5-4cos θ,所以cos ∠BCD =BC 2+CD 2-BD 22BC ·CD =4cos θ-32.易得S =12AD ·AB sin ∠BAD =sin θ,T =12BC ·CD sin ∠BCD =12sin ∠BCD .因为S =T ,所以sin θ=12sin ∠BCD .所以4sin 2θ=sin 2∠BCD =1-cos 2∠BCD =1-⎝ ⎛⎭⎪⎫4cos θ-322,所以cos θ=78.18.某商场举行购物抽奖活动,抽奖箱中放有编号分别为1,2,3,4,5的五个小球,小球除编号不同外,其余均相同.活动规则如下:从抽奖箱中随机抽取一球,若抽取小球的编号为3,则获得奖金100元;若抽取小球的编号为偶数,则获得奖金50元;若抽取的小球是其余编号,则不中奖.现某顾客有放回地抽奖两次.(1)求该顾客两次抽奖后都没有中奖的概率;(2)求该顾客两次抽奖后获得奖金之和为100元的概率.【导学号:04024218】解:(1)该顾客有放回地抽奖两次,其结果的所有情况如下表:概率为425.(2)两次抽奖获得奖金之和为100元的情况有:①第一次获奖100元,第二次没有中奖,其结果有(3,1),(3,5),故其概率P 1=225;②两次均获奖50元,其结果有(2,2),(2,4),(4,2),(4,4),故其概率P 2=425;③第一次没有中奖,第二次获奖100元,其结果有(1,3),(5,3),故其概率P 3=225.所以所求概率P =P 1+P 2+P 3=825.19.如图1所示,在四棱锥P ABCD 中,底面ABCD 是正方形,PD ⊥平面ABCD ,点E 是线段BD 的中点,点F 是线段PD 上的动点.图1(1)求证:CE ⊥BF ;(2)若AB =2,PD =3,当三棱锥P BCF 的体积等于43时,试判断点F 在线段PD 上的位置,并说明理由.【导学号:04024219】解:(1)证明:因为PD ⊥平面ABCD ,且CE ⊂平面ABCD ,所以PD ⊥CE .又因为底面ABCD 是正方形,且点E 是线段BD 的中点, 所以CE ⊥BD .因为BD ∩PD =D ,所以CE ⊥平面PBD , 而BF ⊂平面PBD ,所以CE ⊥BF .(2)点F 为线段PD 上靠近D 点的三等分点. 理由如下:由(1)可知,CE ⊥平面PBF .又因为PD ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以PD ⊥BD . 设PF =x .由AB =2得BD =22,CE =2,所以V 三棱锥P BCF =V 三棱锥C BPF =13×12×PF ×BD ×CE =16×22×2x =2x3.由已知得2x 3=43,所以x =2.因为PD =3,所以点F 为线段PD 上靠近D 点的三等分点.(请在第22、23题中选一题作答,如果多做,则按所做第一题计分)22.【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,且以原点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分别与曲线C 1交于点A ,B ,C ,D (均异于极点O ).(1)若曲线C 1关于曲线C 2对称,求a 的值,并求曲线C 1和C 2的直角坐标方程; (2)求|OA |·|OC |+|OB |·|OD |的值.【导学号:04024220】解:(1)由ρ=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4得ρ2=22ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π4,由互化公式得x 2+y 2=2x +2y ,即曲线C 1的直角坐标方程为(x -1)2+(y -1)2=2. 由互化公式得曲线C 2的直角坐标方程为y =a . 因为曲线C 1关于曲线C 2对称, 所以a =1,所以曲线C 2的直角坐标方程为y =1. (2)易知|OA |=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ+π4, |OB |=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ+π2=22cos φ,|OC |=22sin φ,|OD |=22sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫φ+3π4=22cos ⎝⎛⎭⎪⎫φ+π4,于是可得|OA |·|OC |+|OB |·|OD |=4 2.23.【选修4-5:不等式选讲】设函数f (x )=|x -a |+3x ,其中a >0.(1)当a =1时,求不等式f (x )≥3x +2的解集; (2)若不等式f (x )≤0的解集为{x |x ≤-1},求a 的值.【导学号:04024221】解:(1)当a =1时,f (x )≥3x +2可化为|x -1|≥2, 由此可得x ≥3或x ≤-1,故不等式f (x )≥3x +2的解集为{x |x ≥3或x ≤-1}. (2)由f (x )≤0得,|x -a |+3x ≤0,此不等式可化为⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x -a +3x ≤0或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,a -x +3x ≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧x ≥a ,x ≤a 4或⎩⎪⎨⎪⎧x <a ,x ≤-a 2.因为a >0,所以原不等式的解集为⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫x ⎪⎪⎪x ≤-a2, 由题意可得-a2=-1,所以a =2.。
小题提速练(四)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若a -i 与2+b i 互为共轭复数,则(a +b i)2=( ) A .5-4i B .5+4i C .3-4iD .3+4i解析:选D.因为a ,b ∈R ,i 是虚数单位,若a -i 与2+b i 互为共轭复数,所以a =2,b =1,所以(a +b i)2=(2+i)2=3+4i.2.若全集U =R ,集合A ={x |1<2x<4},B ={x |x -1>0},则A ∩(∁U B )=( ) A .{x |0<x ≤1} B .{x |1<x <2} C .{x |0<x <1}D .{x |1≤x <2}解析:选A.A ={x |1<2x<4}={x |0<x <2},B ={x |x -1>0}={x |x >1},则∁U B ={x |x ≤1},则A ∩(∁U B )={x |0<x ≤1}.3.已知命题p :∀x ≥0,2x≥1;命题q :若x >y ,则x 2>y 2,则下列命题为真命题的是( ) A .p ∧q B .p ∧﹁q C .﹁p ∧﹁qD .﹁p ∨q解析:选B.命题p :∀x ≥0,2x≥1为真命题,命题q :若x >y ,则x 2>y 2为假命题(如x =0,y =-3),故﹁q 为真命题,则p ∧﹁q 为真命题.4.已知f (x )在R 上是奇函数,且满足f (x +4)=f (x ),当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,则f (7)=( )A .2B .-2C .-98D .98解析:选B.∵f (x +4)=f (x ),∴函数的周期是4,∵f (x )在R 上是奇函数,且当x ∈(0,2)时,f (x )=2x 2,∴f (7)=f (7-8)=f (-1)=-f (1)=-2.5.一个几何体的三视图如图所示,其中正视图与侧视图都是斜边长为2的直角三角形,俯视图是半径为1的四分之一圆周和两条半径,则这个几何体的体积为( )A.312π B .36πC.34π D .33π 解析:选A.由三视图可知几何体为圆锥的14,圆锥的底面半径为1,母线长为2,∴圆锥的高度为3,∴V =14×13×π×12×3=3π12.6.在区间[-2,4]上随机地抽取一个实数x ,若x 满足x 2≤m 的概率为56,则实数m 的值为( )A .2B .3C .4D .9解析:选D.如图区间长度是6,区间[-2,4]上随机取一个数x ,若x 满足x 2≤m 的概率为56,所以m =9.7.设函数f (x )=g (x )+x 2,曲线y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程为y =2x +1,则曲线y =f (x )在点(1,f (1))处切线的斜率为( )A .4B .-14C .2D .-12解析:选A.f ′(x )=g ′(x )+2x ,∵y =g (x )在点(1,g (1))处的切线方程为y =2x +1,∴g ′(1)=2,∴f ′(1)=g ′(1)+2×1=2+2=4,∴y =f (x )在点(1,f (1))处切线的斜率为4.8.如图程序框图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入a ,b ,i 的值分别为6,8,0,则输出a 和i 的值分别为( )A .0,4B .0,3C .2,4D .2,3解析:选C.模拟执行程序框图,可得a =6,b =8,i =0,i =1,不满足a >b ,不满足a =b ,b =8-6=2,i =2,满足a >b ,a =6-2=4,i =3,满足a >b ,a =4-2=2,i =4,不满足a>b ,满足a =b ,输出a 的值为2,i 的值为4.9.已知sin φ=35,且φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4的值为( ) A .-35B .-45C.35D .45解析:选B.根据函数f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等于π2,可得T 2=πω=π2, ∴ω=2.由sin φ=35,且φ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π,可得cos φ=-45,则f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+φ=cos φ=-45.10.已知△ABC 的三个顶点A ,B ,C 的坐标分别为(0,1),(2,0),(0,-2),O 为坐标原点,动点P 满足|CP →|=1,则|OA →+OB →+OP →|的最小值是( )A.3-1 B .11-1 C.3+1D .11+1解析:选 A.由|CP →|=1及C (0,-2)可得点P 的轨迹方程为x 2+(y +2)2=1,即⎩⎪⎨⎪⎧x =cos θ,y =sin θ-2,∴OA →+OB →+OP →=(2+cos θ,sin θ-1),|OA →+OB →+OP →|2=(2+cos θ)2+(sin θ-1)2=2+22cos θ+cos 2θ+sin 2θ-2sin θ+1=4+23cos(θ+φ)≥4-23⎝⎛⎭⎪⎫cos φ=63,sin φ=33,∴|OA →+OB →+OP →|≥3-1.11.过双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的一个焦点F 作一条渐近线的垂线,垂足为点A ,与另一条渐近线交于点B ,若FB →=2FA →,则此双曲线的离心率为( )A. 2 B . 3C .2D . 5解析:选C.如图,因为FB →=2FA →,所以A 为线段FB 的中点,∴∠2=∠4,又∠1=∠3,∠2+∠3=90°,所以∠1=∠2+∠4=2∠2=∠3,故∠2+∠3=90°=3∠2⇒∠2=30°⇒∠1=60°⇒b a=3.∴e 2=1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a =4⇒e =2.12.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,则此棱锥的体积为( )A.26 B .36 C.23D .22解析:选A.根据题意作出图形,设球心为O ,过ABC 三点的小圆的圆心为O 1,则OO 1⊥平面ABC ,延长CO 1交球于点D ,则SD ⊥平面ABC .∵CO 1=23×32=33, ∴OO 1=63,∴SD =2OO 1=263, ∵△ABC 是边长为1的正三角形,∴S △ABC =34,∴V =13×34×263=26. 二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.某中学高中一年级、二年级、三年级的学生人数比为5∶4∶3,现要用分层抽样的方法抽取一个容量为240的样本,则所抽取的高中二年级学生的人数是________.解析: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240的样本,则应从所抽取的高中二年级学生的人数45+4+3×240=80.答案:8014.若实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2≤0,2x +y -4≥0,y ≤2,则x y的取值范围是________.解析:作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分,则由图象知x >0,则设k =y x,则z=x y =1k,则k 的几何意义是区域内的点到原点的斜率,由图象知,OA 的斜率最大,OC 的斜率最小,由⎩⎪⎨⎪⎧y =2,2x +y -4=0得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =2,即A (1,2),由⎩⎪⎨⎪⎧2x -y -2=0,2x +y -4=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =32,y =1,即C ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,1,则OA 的斜率k =2,OC 的斜率k =132=23,则23≤k ≤2,则12≤1k ≤32,则12≤x y ≤32,即x y 的取值范围是⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32. 答案:⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32 15.设数列{a n }的各项都是正数,且对任意n ∈N *,都有4S n =a 2n +2a n ,其中S n 为数列{a n }的前n 项和,则数列{a n }的通项公式为a n =________.解析:当n =1时,由4S 1=a 21+2a 1,a 1>0,得a 1=2,当n ≥2时,由4a n =4S n -4S n -1=(a 2n +2a n )-(a 2n -1+2a n -1),得(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0,因为a n +a n -1>0,所以a n -a n -1=2,故a n =2+(n -1)×2=2n ,代入n =1得a 1=2符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n .答案:2n16.已知以F 为焦点的抛物线y 2=4x 上的两点A ,B 满足AF →=2FB →,则弦AB 中点到抛物线准线的距离为________.解析:令A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点D (x 0,y 0),F (1,0),由AF →=2FB →得,⎩⎪⎨⎪⎧1-x 1=x 2-,-y 1=2y 2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x 1+2x 2=3,y 1+2y 2=0,故⎩⎪⎨⎪⎧x 0=x 1+x 22=3-x 22,y 0=y 1+y 22=-y 22,∵⎩⎪⎨⎪⎧y 21=4x 1,y 22=4x 2,两式相减得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=4(x 1-x 2),故k AB =y 1-y 2x 1-x 2=4y 1+y 2=y 2x 2-1,又k FB =y 2x 2-1,∴k AB =k FB ,∴4y 1+y 2=y 2x 2-1, ∴y 2(y 1+y 2)=4(x 2-1),即-y 22=4(x 2-1),又-y 22=-4x 2,∴4(x 2-1)=-4x 2,得x 2=12,∴x 0=3-x 22=54,AB 中点到抛物线准线距离d =x 0+1=94.答案:94。
小题提速练(八)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合A={(x,y)|x+y=0,x,y∈R},B={(x,y)|x-y=0,x,y∈R},则集合A∩B中的元素个数是()A.0B.1C.2 D.3解析:选B.集合的交集问题转化为直线x+y=0和x-y=0的交点问题,作出直线x+y=0和x-y=0,观察它们的图象的交点只有一个,故选B.5-i z2.已知i是虚数单位,=1+i,则|z|=()zA.5 B. 5C.2 5 D.10解析:选B.由题知,5-i z=(1+i)z,(1+2i)z=5,5z=,1+2i5 5 5|1+2i|===5,故选B.|z|=|1+2i| 53.已知命题p:若a=0.30.3,b=1.20.3,c=log1.20.3,则a<c<b;命题q:“x2-x-6>0”是“x>4”的必要不充分条件,则下列命题正确的是()A.p∧q B.p∧(﹁q)C.(﹁p)∧q D.(﹁p)∧(﹁q)解析:选C.因为0<a=0.30.3<0.30=1,b=1.20.3>1.20=1,c=log1.20.3<log1.21=0,所以c<a<b,故命题p为假命题,﹁p为真命题;由x2-x-6>0可得x<-2或x>3,故“x2-x-6>0”是“x>4”的必要不充分条件,q为真命题,故(﹁p)∧q为真命题,选C.→→→→4.在△ABC中,已知向量AB=(2,2),|AC|=2,AB·AC=-4,则∠A=()5ππA. B.6 42π3πC. D.3 4→→解析:选D.∵AB=(2,2),∴|AB|=22+22=2 2,- 1 -→→AB·AC-4 2 3π∴cos A===-,∵0<A<π,∴∠A=,故选D.→→ 22 2 × 2 4|AB||AC|5.已知正项等比数列{a n}的首项a1=1,a2·a4=16,则a8=()A.32 B.64C.128 D.256解析:选C.因为a2·a4=16=(a3)2,所以a3=4,因为a3=a1q2=4,a1=1,所以q2=4,即q =±2,q=-2舍去,所以q=2,所以a8=a3q5=4×25=27=128,故选C.6.定义在[-2,2]的函数f(x)对于任意的x1<x2,x1,x2∈[-2,2],都有f(x1)<f(x2),且f(a2-a)>f(2a-2),则实数a的范围是()A.[-1,2) B.[0,2)C.[0,1) D.[-1,2)解析:选C.∵函数f(x)满足对于任意的x1,x2∈[-2,2]都有f(x1)<f(x2),所以函数f(x)在[-2,2]上单调递增,∴Error!∴Error!∴0≤a<1,故选C.7.过球O的一条半径的中点且与该半径垂直的截面圆的面积是4π,则球O的表面积是()16 3π32 3πA. B.3 332π64πC. D.3 3R 2解析:选D.设该球的半径为R,由条件可得截面圆的半径为2,且(2 )+4=R2,解得R=4 3 64π,所以球O的表面积S=4πR2=,故选D.3 38.阅读如图所示的程序框图,若运行该程序后输出的y值为16,则输入的实数x为()A.2B.4C.-6- 2 -D .2或 4解析:选 A.由程序框图得 y =Error!若 y =16,则有Error!或Error!,解得 x =2,故选 A. 1αα9.已知 sin(70°+α)= ,则 cos 2-sin 2=( )3(+80°)( +80°)221 2 2 A .- B .-3 3 1 2 2 C. D. 33αα解 析:选 A.由题知,cos 2( +80°)-sin 2( +80°)=cos(α+160°)=-cos(α-20°)=-221 sin(70°+α)=- ,故选 A.310.某袋中有编号为 1,2,3,4,5,6的 6个小球(小球除编号外其余完全相同),甲先从袋中摸 出一球,记下编号后放回,乙再从袋中摸出一球,记下编号,则甲乙两人摸出的球的编号不同的 概率是( )1 1 A. B. 5 6 5 35 C. D. 6366 × 1 1 解析:选 C.设甲乙两人摸出球的编号相同的事件为 A ,其对应的概率是 P (A )= = , 6 × 6 6 5 其对立事件A 为甲乙两人摸出球的编号不相同,由对立事件的性质可知P (A )=1-P (A )= ,故选C.6x 211.已知 O 是坐标原点,双曲线 -y 2=1(a >0)上有一点 P ,过点 P 作双曲线两条渐近线的a 2 平行线,且与两渐近线的交点分别为 A ,B 两点,平行四边形 OBPA 的面积是 1,则双曲线的离心 率是( )A. 2B. 3 5 2 2C.D. 23解 析:选 C.双曲线的渐近线方程是 x ±ay =0,设 P (m ,n )是双曲线上的任意一点,过 P 平行m +an m +an于 OB :x +ay =0的方程是 x +ay -m -an =0与 OA :x -ay =0的交点是 A(,∴|OA |, 2a)2m +an1|m -an |=|·, 点 P 到 OA 的 距 离 是 d = , 因 为 |OA |·d = 1, 所 以 2|1+a 21+a 2m+an 1 |m-an| m2| 2 |· 1+·=1,∴m2-a2n2=2a,又因为-n2=1,∴a2=2a,所以a=2,c=a2 1+a2 a255,即e=,故选C.2- 3 -12.已知函数f(x)=e x+eln x-2ax在x∈(1,3)上单调递增,则实数a的取值范围是() e3 e e3 eA.(B. +-∞,+6) [ ,+∞)2 2 6C.(-∞,e) D.(-∞,e]e e x e解析:选D.依题意,f′(x)=e x+-2a≥0在x∈(1,3)上恒成立,即a≤+在x∈(1,3)x 2 2xe x e e x e e x e e x e上恒成立,令g(x)=+,则g′(x)=-,令h(x)=-,则h′(x)=+>0,2 2x 2 2x2 2 2x2 2 x3e x eg′(x)=-≥g′(1)=0,2 2x2∴g(x)在x∈(1,3)上单调递增,a≤g(1)=e,故选D.二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.甲、乙、丙三人中,有牧师、赌徒和骗子,牧师从不说谎,骗子总是说谎,赌徒有时说谎,有时候讲真话,甲说:“我是赌徒.”乙说:“甲是骗子.”丙说:“甲是牧师.”那么真正的牧师是________.解析:若甲是牧师,则甲说的是真话,但是甲是赌徒,这与甲是牧师矛盾;所以甲可能是赌徒或骗子,若丙是牧师,则丙说的是真话,即甲是牧师,这与丙是牧师矛盾,故乙是牧师,则乙说的是真话,甲是骗子,丙是赌徒.答案:乙14.若实数x,y满足不等式|x+1|≤y≤a,a>0,若z=2x-y的最小值是-8,则a=________.解析:作出可行域,如图所示,联立Error!解得Error!或Error!即A(-1-a,a),B(a-1,a),令z=0得直线l0:y=2x,l0向上移动,z=2x-y的值变小,故经过点A(-1-a,a)时,z min=-8,即2(-1-a)-a=-8,解得a=2.答案:215.已知一个四棱锥的正视图和俯视图如图所示,其中a+b=10,则该四棱锥体积的最大值为________.- 4 -解析:由三视图可知,P在底面的射影在AD边上,即正视图等价于△PAD,P点为以A,D为焦点的椭圆上的点则,当a=b=5时P,E有最大1值为4,则V四棱锥=×2×6×4=16,故该四棱锥体积的最大值为16.3答案:1616.在△ABC中,三个内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知b2=a2+c2-2ac,b=2,△ABC 的面积是S,则S+2cos A cos C的最大值是________.2 π解析:由题知,2ac=a2+c2-b2=2ac cos B,即cos B=,所以B=,设△ABC外接圆的2 4b 2 1半径为R,所以2R===2,解得R=1,因为S+2cos A cos C=ac sin B+2cos A cos C=sin B 2 221 2×2R sin A×2R sin C×+2cos A cos C=2cos A cos C+2sin A sin C=2cos(A-C)显,然当2 2A=C时,cos(A-C)max=1,(S+2cos A cos C)max=2.答案:2- 5 -。
小题提速练(十)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知z 为复数,且2z +z =6-4i ,则z 在复平面内对应的点位于( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选D.设z =x +y i ,则有3x +y i =6-4i ,x =2,y =-4,故z 在复平面内对应的点是(2,-4),该点位于第四象限,选D.2.设集合A ={x |-2<x <3},B ={x ∈Z |x 2-5x <0},则A ∩B =( ) A .{1,2} B .{2,3} C .{1,2,3}D .{2,3,4}解析:选A.依题意得A ={-1,1,2},B ={x ∈Z |0<x <5}={1,2,3,4},故A ∩B ={1,2},选A.3.cos 80°cos 130°-sin 100°sin 130°=( ) A.32B .12C .-12D .-32解析:选D.cos 80°cos 130°-sin 100°sin 130°=cos 80°cos 130°-sin 80°sin 130°=cos(80°+130°)=cos 210°=-cos 30°=-32,选D. 4.已知向量a =(1,3),|b |=1,且向量a 与b 的夹角为60°,则(a -b )·b =( ) A .0 B .-1 C .2D .-2解析:选A.(a -b )·b =|a ||b |cos 60°-b 2=0,选A.5.设实数x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y ≥0x +y ≤1x +2y ≥1,则z =2x -y 的最大值为( )A .5B .4C .3D .2解析:选D.如图,画出不等式组表示的平面区域(阴影部分)及直线2x -y =0,平移该直线,当平移到经过平面区域内的点(1,0)时,相应直线在y 轴上的截距达到最小,此时z 取得最大值2,选D.6.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.25B .25 C.35D .3210解析:选B.若直线与圆有公共点,则圆心到直线的距离d =|1-2+a |2=|a -1|2≤2,解得-1≤a ≤3.又a ∈[-5,5],故所求概率为410=25.7.公元263年左右,我国数学家刘徽发现,当圆内接正多边形的边数无限增加时,多边形面积可无限逼近圆的面积,由此创立了“割圆术”,利用“割圆术”刘徽得到了圆周率精确到小数点后两位的近似值3.14,这就是著名的“徽率”.如图是利用刘徽的“割圆术”思想设计的程序框图,则输出的n 的值为( )A .12B .24C .48D .96解析:选B.当n =6时,S =332<3.10;当n =12时,S =3<3.10;当n =24时,S =3.1056>3.10,故输出的n 的值为24,选B.8.设a =log 23,b =log 46,c =log 89,则下列关系正确的是( ) A .a >b >c B .c >a >b C .c >b >aD .a >c >b解析:选A.依题意得b =log 26log 24=log 2612,c =log 29log 28=log 2913,因为3>612=(63)16>(92)16=913,所以a >b >c ,选A.9.已知F 1,F 2分别为双曲线C :x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的左、右焦点,若点F 1关于渐近线的对称点位于以点F 2为圆心、|OF 2|为半径的圆上,则双曲线C 的离心率为( )A. 2 B .2 C. 3D .3解析:选B.如图,记点F 1关于渐近线的对称点为M ,连接F 1M ,MF 2,OM ,则有|OF 2|=|F 2M |=c =|OM |,F 1M ⊥MF 2,△OMF 2为正三角形,∠MF 2F 1=60°,一条渐近线的倾斜角为60°,于是有ba=tan 60°=3,故双曲线C 的离心率为 1+⎝ ⎛⎭⎪⎫b a 2=2,选B.10.如图是某几何体的三视图,其中正视图是等边三角形,侧视图和俯视图为直角三角形,则该几何体的外接球的表面积为( )A.20π3B .8πC .9πD .19π3解析:选D.可将该几何体放入长方体中,如图,该几何体是三棱锥A BCD ,设球心为O ,O 1,O 2分别为△BCD 和△ABD 的外心,BD 的中点为E ,易知球心O 在平面BCD 、平面ABD 上的射影分别为O 1,O 2,四边形OO 1EO 2是矩形,OO 1=O 2E =13×32AB =36AB =33,O 1D =12CD =52,所以球的半径R =OO 21+O 1D 2=1912,所以该几何体外接球的表面积S =4πR 2=19π3,选D. 11.已知函数f (x )=sin(ωx +2φ)-2sin φcos(ωx +φ)(ω>0,φ∈R )在⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2上单调递减,则ω的取值范围是( )A .(0,2]B .⎝ ⎛⎦⎥⎤0,12C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,1D .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,54 解析:通解:选C.f (x )=sin(ωx +φ+φ)-2sin φcos(ωx +φ)=cos φsin(ωx +φ)-sin φcos(ωx +φ)=sin ωx ,π2+2k π≤ωx ≤3π 2+2k π,k ∈Z ⇒π2ω+2k πω≤x ≤3π2ω+2k πω,k ∈Z ,所以函数f (x )的单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2ω+2k πω,3π2ω+2k πω,k ∈Z ,所以π2ω+2k πω≤π<3π2≤3π2ω+2k πω,k ∈Z ,由π2ω+2k πω≤π,可得12+2k ≤ω,k ∈Z ,由3π2≤3π2ω+2k πω,k∈Z ,可得ω≤1+4k 3,k ∈Z ,所以12+2k ≤ω≤1+4k 3,k ∈Z ,又T 2≥3π2-π=π2,所以2πω≥π,因为ω>0,所以0<ω≤2,所以当k =0时,12≤ω≤1.故选C.优解:f (x )=sin(ωx +φ+φ)-2sin φcos(ωx +φ)=cos φsin(ωx +φ)-sinφcos(ωx +φ)=sin ωx ,当ω=1时,f (x )=sin x ,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤π2,3π2上单调递减,所以在⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2上单调递减,满足题意,排除B ;当ω=54时,f (x )=sin 54x ,函数f (x )在⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π5,6π5上单调递减,在⎣⎢⎡⎦⎥⎤6π5,2π上单调递增,所以在⎝ ⎛⎭⎪⎫π,3π2上既有增区间,又有减区间,不符合题意,排除A ,D.故选C.12.设f (x )是定义在(0,+∞)上的单调函数,∀x ∈(0,+∞),f (f (x )-ln x )=e +1(其中e 为自然对数的底数),且方程f (x )-kx =0有两个不同的实根,则k 的取值范围是( )A .(0,e)B .(0,e e -1) C .[1,e)D .[1,ee -1)解析:选B.设f (x )-ln x =t (t >0且t 为常数),则f (t )=e +1,f (x )=t +ln x ,f (t )=t +ln t =e +1,t =e ,f (x )=e +ln x .过原点向曲线f (x )作切线,设切点是(x 0,y 0),则⎩⎪⎨⎪⎧y 0=e +ln x 0y 0-0x 0-0=1x 0=f x 0,由此解得x 0=e1-e.因此,满足题意的k 的取值范围是(0,ee -1),选B.二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.某车间为了规定工时定额,需要确定加工零件所花费的时间,为此进行了5次试验.根据收集到的数据(如下表):由最小二乘法求得回归方程y =0.67x +a ,则a 的值为________.解析:因为x =10+20+30+40+505=30,y -=62+68+75+81+895=75,所以回归直线一定过样本点的中心(30,75),则由y ^=0.67x +a ^可得75=30×0.67+a ^,求得a ^=54.9.答案:54.914.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a n >0且a 1=1,若S n +1+S n =1a n +1,则a 25=________.解析:依题意得(S n +1+S n )(S n +1-S n )=1,S 2n +1-S 2n =1,故数列{S 2n }是以S 21=1为首项、1为公差的等差数列,S 2n =1+n -1=n .又S n >0,因此S n =n ,a 25=S 25-S 24=25-24=5-2 6.答案:5-2 615.如图,要测量河对岸C ,D 两点间的距离,在河边一侧选定两点A ,B ,测出A ,B 两点间的距离为203,∠DAB =75°,∠CAB =30°,AB ⊥BC ,∠ABD =60°.则C ,D 两点之间的距离为________.解析:在Rt△ABC 中,AC =ABcos 30°=40.在△ABD 中,ADsin 60°=ABsin[180°-+,得AD =203sin 60°sin 45°=30 2.在△ACD 中,CD 2=AC 2+AD 2-2AC ·AD ·cos 45°=1 000,CD =1010,故C ,D 两点之间的距离为1010.答案:101016.已知F 是抛物线y 2=x 的焦点,点A ,B 在该抛物线上且位于x 轴的两侧,若OA →·OB →=2(O 为坐标原点),则△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是________.解析:设直线AB的方程为x =ty +m ,A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),y 1y 2<0.由⎩⎪⎨⎪⎧x =ty +my 2=x 得y2-ty -m =0,y 1y 2=-m .又OA →·OB →=2,因此x 1x 2+y 1y 2=(y 1y 2)2+y 1y 2=2,即m 2-m -2=0,解得m =2或m =-1.又y 1y 2=-m <0,因此y 1y 2=-m =-2,m =2,直线x =ty +2过定点(2,0),S △ABO =12×2×|y 1-y 2|=⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 1+2y 1,S △AFO =12×14×|y 1|=18|y 1|,S △ABO +S △AFO =⎪⎪⎪⎪⎪⎪y 1+2y 1+18|y 1|=98|y 1|+⎪⎪⎪⎪⎪⎪2y 1≥298|y 1|×|2y 1|=3,当且仅当98|y 1|=|2y 1|,即|y 1|=43时取等号,因此△ABO 与△AFO 面积之和的最小值是3.答案:3。
小题提速练(三)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合M ={x |x 2-2x -3<0},N ={x |log 2x <0},则M ∩N 等于( ) A .(-1,0) B .(-1,1) C .(0,1)D .(1,3)解析:选C.由题干条件可知,M ={x |-1<x <3},N ={x |0<x <1},所以M ∩N ={x |0<x <1}.2.若复数z 的实部为1,且|z |=2,则复数z 的虚部是( ) A .- 3 B .± 3 C .±3iD.3i解析:选B.复数z 的实部为1,设z =1+b i ,|z |=2,可得1+b 2=2,解得b =±3,复数z 的虚部是± 3.3.若命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α;命题q :∀x ∈R ,x 2+1>0,则下面结论正确的是( )A .p 是假命题B .﹁q 是真命题 C .p ∧q 是假命题D .p ∨q 是真命题解析:选D.当α=π2时,cos ⎝⎛⎭⎪⎫π-π2=cos π2=0, ∴命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α是真命题,∵∀x ∈R ,x 2+1≥1>0,∴命题q 是真命题,∴A 中p 是假命题是错误的;B 中﹁q 是真命题是错误的;C 中p ∧q 是假命题是错误的;D 中p ∨q 是真命题是正确的.4.如图是某班50位学生期中考试数学成绩的频率分布直方图,其中成绩分组区间是:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],则图中x 的值等于( )A .0.120B .0.180C .0.012D .0.018解析:选D.由30×0.006+10×0.01+10×0.054+10x =1,解得x =0.018.5.若一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选 D.由题意可知,该几何体是三棱锥,其放置在长方体中形状如图所示,利用长方体模型可知,此三棱锥的四个面中,全部是直角三角形.6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,ln x ,x >1,则f (f (e))=(其中e 为自然对数的底数)( )A .0B .1C .2D .(e 2+1)解析:选C.由题意得,f (e)=ln e =1,所以f (f (e))=f (1)=1+1=2.7.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x1+2x cos x 的图象大致为( )解析:选C.依题意,注意到f (-x )=1-2-x1+2-x cos(-x )=2x 1-2-x 2x 1+2-xcos x =2x-12x +1cos x =-f (x ),因此函数f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,结合各选项知,选项A ,B 均不正确;当0<x <1时,1-2x1+2x <0,cos x >0,f (x )<0,因此结合选项知,C 正确,选C.8.已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ 解析:选D.依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a n a 1a 2a 3…a n -1=2n 22n -12=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n =22n -1,1a n =122n -1,数列{1a n }是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列{1a n }的前n 项和等于12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n <23,因此实数t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞,选D.9.若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4(-2<x <14)的图象与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,则(OB →+OC →)·OA →=(其中O 为坐标原点)( )A .-32B .32C .-72D .72解析:选D.由f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4=0可得π8x +π4=k π,∴x =8k -2,k ∈Z ,∵-2<x<14,∴x =6即A (6,0),设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),∵过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,∴B ,C 两点关于点A 对称即x 1+x 2=12,y 1+y 2=0,则(OB →+OC →)·OA →=(x 1+x 2,y 1+y 2)·(6,0)=6(x 1+x 2)=72.10.双曲线C 1的中心在原点,焦点在x 轴上,若C 1的一个焦点与抛物线C 2:y 2=12x 的焦点重合,且抛物线C 2的准线交双曲线C 1所得的弦长为43,则双曲线C 1的实轴长为( )A .6B .2 6 C. 3D .2 3解析:选D.由题意可得双曲线C 1的一个焦点为(3,0),∴c =3,可设双曲线C 1的标准方程为x 2a 2-y 29-a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,x 2a 2-y 29-a2=1,解得y =±9-a2a,∴2×9-a 2a=43,解得a =3,∴双曲线C 1的实轴长为2a =2 3.11.已知点P 是椭圆x 216+y 28=1上非顶点的动点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,O 是坐标原点,若M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且F 1M →·MP →=0,则|OM →|的取值范围是( )A .[0,3)B .(0,22)C .[22,3)D .(0,4]解析:选B.如图,当点P 在椭圆与y 轴交点处时,点M 与原点O 重合,此时|OM →|取最小值0.当点P 在椭圆与x 轴交点时,点M 与焦点F 1重合,此时|OM →|取大值22.∵xy ≠0,∴|OM →|的取值范围是(0,22).12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +a ,x <0,ln x ,x >0,若函数f (x )的图象在A ,B 两点处的切线重合,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,-1)B .(1,2)C .(-1,+∞)D .(-ln 2,+∞)解析:选C.当x <0时,f (x )=x 2+x +a 的导数为f ′(x )=2x +1;当x >0时,f (x )=ln x 的导数为f ′(x )=1x,设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2,当x 1<x 2<0,或0<x 1<x 2时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2,当x 1<0时,函数f (x )在点A (x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 21+x 1+a )=(2x 1+1)(x -x 1);当x 2>0时,函数f (x )在点B (x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),两直线重合的充要条件是1x 2=2x 1+1①,ln x 2-1=-x 21+a②,由①及x 1<0<x 2得0<1x 2<1,由①②得a =ln x 2+14⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-12-1,令t =1x 2,则0<t <1,且a =-ln t +14t 2-12t -34,设h (t )=-ln t +14t 2-12t -34(0<t <1),则h ′(t )=-1t +12t -12<0,即h (t )在(0,1)为减函数,则h (t )>h (1)=-ln 1-1=-1,则a >-1,可得函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,a 的取值范围是(-1,+∞).二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.若直线ax -by +1=0平分圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的周长,则ab 的取值范围是________.解析:∵直线ax -by +1=0平分圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的周长, ∴直线ax -by +1=0过圆C 的圆心(-1,2),∴有a +2b =1,∴ab =(1-2b )b =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫b -142+18≤18,∴ab 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,18.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,18 14.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的i 值为________.解析:由程序框图知:程序第一次运行n =10,i =2;第二次运行n =5,i =3;第三次运行n =3×5+1=16,i =4;第四次运行n =8,i =5;第五次运行n =4,i =6;第六次运行n =2,i=7;第七次运行n =1,i =8.满足条件n =1.程序运行终止,输出i =8.答案:815.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4≤0,y ≥2,x -4y +k ≥0,且目标函数z =3x +y 的最小值为-1,则实常数k =________.解析:由题意作出目标函数的平面区域如图所示,结合图象可知,当过点A (x,2)时,目标函数z =3x +y 取得最小值-1,故3x +2=-1,解得x =-1,故A (-1,2),故-1=4×2-k ,故k =9.答案:916.在一个棱长为4的正方体内,最多能放入________个直径为1的球.解析:根据球体的特点,最多应该是放5层,第一层能放16个;第2层放在每4个小球中间的空隙,共放9个;第3层继续往空隙放,可放16个;第4层同第2层放9个;第5层同第1、3层能放16个,所以最多可以放入小球的个数:16+9+16+9+16=66(个).答案:66。
小题提速练(三)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合M ={x |x 2-2x -3<0},N ={x |log 2x <0},则M ∩N 等于( ) A .(-1,0) B .(-1,1) C .(0,1)D .(1,3)解析:选C.由题干条件可知,M ={x |-1<x <3},N ={x |0<x <1},所以M ∩N ={x |0<x <1}.2.若复数z 的实部为1,且|z |=2,则复数z 的虚部是( ) A .- 3 B .± 3 C .±3iD.3i解析:选B.复数z 的实部为1,设z =1+b i ,|z |=2,可得1+b 2=2,解得b =±3,复数z 的虚部是± 3.3.若命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α;命题q :∀x ∈R ,x 2+1>0,则下面结论正确的是( )A .p 是假命题B .﹁q 是真命题 C .p ∧q 是假命题D .p ∨q 是真命题解析:选D.当α=π2时,cos ⎝⎛⎭⎪⎫π-π2=cos π2=0, ∴命题p :∃α∈R ,cos(π-α)=cos α是真命题,∵∀x ∈R ,x 2+1≥1>0,∴命题q 是真命题,∴A 中p 是假命题是错误的;B 中﹁q 是真命题是错误的;C 中p ∧q 是假命题是错误的;D 中p ∨q 是真命题是正确的.4.如图是某班50位学生期中考试数学成绩的频率分布直方图,其中成绩分组区间是:[40,50),[50,60),[60,70),[70,80),[80,90),[90,100],则图中x 的值等于( )A .0.120B .0.180C .0.012D .0.018解析:选D.由30×0.006+10×0.01+10×0.054+10x =1,解得x =0.018.5.若一个三棱锥的三视图如图所示,其中三个视图都是直角三角形,则在该三棱锥的四个面中,直角三角形的个数为( )A .1B .2C .3D .4解析:选 D.由题意可知,该几何体是三棱锥,其放置在长方体中形状如图所示,利用长方体模型可知,此三棱锥的四个面中,全部是直角三角形.6.若函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+1,x ≤1,ln x ,x >1,则f (f (e))=(其中e 为自然对数的底数)( )A .0B .1C .2D .(e 2+1)解析:选C.由题意得,f (e)=ln e =1,所以f (f (e))=f (1)=1+1=2.7.函数f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-2x1+2x cos x 的图象大致为( )解析:选C.依题意,注意到f (-x )=1-2-x1+2-x cos(-x )=2x-2-x 2x+2-xcos x =2x-12x +1cos x =-f (x ),因此函数f (x )是奇函数,其图象关于原点对称,结合各选项知,选项A ,B 均不正确;当0<x <1时,1-2x1+2x <0,cos x >0,f (x )<0,因此结合选项知,C 正确,选C.8.已知数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =2n 2(n ∈N *),且对任意n ∈N *都有1a 1+1a 2+…+1a n<t ,则实数t 的取值范围为( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫13,+∞B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞C.⎝ ⎛⎭⎪⎫23,+∞ D.⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ 解析:选D.依题意得,当n ≥2时,a n =a 1a 2a 3…a na 1a 2a 3…a n -1=2n 22n -2=2n 2-(n -1)2=22n -1,又a 1=21=22×1-1,因此a n =22n -1,1a n =122n -1,数列{1a n }是以12为首项,14为公比的等比数列,等比数列{1a n }的前n 项和等于12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n <23,因此实数t 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞,选D.9.若函数f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4(-2<x <14)的图象与x 轴交于点A ,过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,则(OB →+OC →)·OA →=(其中O 为坐标原点)( )A .-32B .32C .-72D .72解析:选D.由f (x )=2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π8x +π4=0可得π8x +π4=k π,∴x =8k -2,k ∈Z ,∵-2<x<14,∴x =6即A (6,0),设B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),∵过点A 的直线l 与函数的图象交于B ,C 两点,∴B ,C 两点关于点A 对称即x 1+x 2=12,y 1+y 2=0,则(OB →+OC →)·OA →=(x 1+x 2,y 1+y 2)·(6,0)=6(x 1+x 2)=72.10.双曲线C 1的中心在原点,焦点在x 轴上,若C 1的一个焦点与抛物线C 2:y 2=12x 的焦点重合,且抛物线C 2的准线交双曲线C 1所得的弦长为43,则双曲线C 1的实轴长为( )A .6B .2 6 C. 3D .2 3解析:选D.由题意可得双曲线C 1的一个焦点为(3,0),∴c =3,可设双曲线C 1的标准方程为x 2a 2-y 29-a 2=1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =-3,x 2a 2-y 29-a2=1,解得y =±9-a2a,∴2×9-a 2a=43,解得a =3,∴双曲线C 1的实轴长为2a =2 3.11.已知点P 是椭圆x 216+y 28=1上非顶点的动点,F 1,F 2分别为椭圆的左、右焦点,O 是坐标原点,若M 是∠F 1PF 2的角平分线上一点,且F 1M →·MP →=0,则|OM →|的取值范围是( )A .[0,3)B .(0,22)C .[22,3)D .(0,4]解析:选B.如图,当点P 在椭圆与y 轴交点处时,点M 与原点O 重合,此时|OM →|取最小值0.当点P 在椭圆与x 轴交点时,点M 与焦点F 1重合,此时|OM →|取大值22.∵xy ≠0,∴|OM →|的取值范围是(0,22).12.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧x 2+x +a ,x <0,ln x ,x >0,若函数f (x )的图象在A ,B 两点处的切线重合,则实数a 的取值范围是( )A .(-2,-1)B .(1,2)C .(-1,+∞)D .(-ln 2,+∞)解析:选C.当x <0时,f (x )=x 2+x +a 的导数为f ′(x )=2x +1;当x >0时,f (x )=ln x 的导数为f ′(x )=1x,设A (x 1,f (x 1)),B (x 2,f (x 2))为该函数图象上的两点,且x 1<x 2,当x 1<x 2<0,或0<x 1<x 2时,f ′(x 1)≠f ′(x 2),故x 1<0<x 2,当x 1<0时,函数f (x )在点A (x 1,f (x 1))处的切线方程为y -(x 21+x 1+a )=(2x 1+1)(x -x 1);当x 2>0时,函数f (x )在点B (x 2,f (x 2))处的切线方程为y -ln x 2=1x 2(x -x 2),两直线重合的充要条件是1x 2=2x 1+1①,ln x 2-1=-x 21+a②,由①及x 1<0<x 2得0<1x 2<1,由①②得a =ln x 2+14⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2-12-1,令t =1x 2,则0<t <1,且a =-ln t +14t 2-12t -34,设h (t )=-ln t +14t 2-12t -34(0<t <1),则h ′(t )=-1t +12t -12<0,即h (t )在(0,1)为减函数,则h (t )>h (1)=-ln 1-1=-1,则a >-1,可得函数f (x )的图象在点A ,B 处的切线重合,a 的取值范围是(-1,+∞).二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.若直线ax -by +1=0平分圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的周长,则ab 的取值范围是________.解析:∵直线ax -by +1=0平分圆C :x 2+y 2+2x -4y +1=0的周长, ∴直线ax -by +1=0过圆C 的圆心(-1,2),∴有a +2b =1,∴ab =(1-2b )b =-2⎝ ⎛⎭⎪⎫b -142+18≤18,∴ab 的取值范围是⎝⎛⎦⎥⎤-∞,18.答案:⎝⎛⎦⎥⎤-∞,18 14.若某程序框图如图所示,则该程序运行后输出的i 值为________.解析:由程序框图知:程序第一次运行n =10,i =2;第二次运行n =5,i =3;第三次运行n =3×5+1=16,i =4;第四次运行n =8,i =5;第五次运行n =4,i =6;第六次运行n =2,i=7;第七次运行n =1,i =8.满足条件n =1.程序运行终止,输出i =8.答案:815.已知变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -2y +4≤0,y ≥2,x -4y +k ≥0,且目标函数z =3x +y 的最小值为-1,则实常数k =________.解析:由题意作出目标函数的平面区域如图所示,结合图象可知,当过点A (x,2)时,目标函数z =3x +y 取得最小值-1,故3x +2=-1,解得x =-1,故A (-1,2),故-1=4×2-k ,故k =9.答案:916.在一个棱长为4的正方体内,最多能放入________个直径为1的球.解析:根据球体的特点,最多应该是放5层,第一层能放16个;第2层放在每4个小球中间的空隙,共放9个;第3层继续往空隙放,可放16个;第4层同第2层放9个;第5层同第1、3层能放16个,所以最多可以放入小球的个数:16+9+16+9+16=66(个).答案:66。
大题规范练(六)(满分70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.2231.(本小题满分12分)已知△ ABC 的内角A B , C 的对边分别为a , b , c ,且(a — c ) = b -4(1)求cos B 的值;⑵ 若b =・13,且sin A, sin B, sin C 成等差数列,求△ ABC 的面积.223 2 2 2 5解:(1)由(a — c ) = b — &ac ,可得 a + c — b = q ac .2,22a + c —b 5 …2ac = 8,5 即 cos B =:.8 ⑵■/ b =13, cos B = 8,2225 2 13••• b = 13= a + c — 4ac = (a + c ) —-^ac ,又sin 代sin B, sin C 成等差数列,由正弦定理,得a + c = 2b = 2 13,13••• 13= 52 — ^ac,.'. ac = 12.1• △ ABC 的面积 S ^ABC ^— ^ac sin 2.(本小题满分12分)在如图所示的多面体 ABCD 中,已知ABCD1边长为2的正方形,平面 ABCCL 平面 ABE / AEB= 90°, AE= BE(1)若M 是DE 的中点,试在 AC 上找一点N,使得M 2平面ABE 并给出证明;⑵求多面体ABCDE 勺体积.ac .由cosB = 8,得 sinB =,39E解:⑴连接BD交AC于点N,则点N即为所求,证明如下:••• ABCD是正方形,••• N是BD的中点,又M是DE的中点,• MN BE•/ BE?平面ABE MN平面ABE•MN/平面ABE⑵取AB的中点F ,连接EF,•••△ ABE是等腰直角三角形,且AB= 2 ,1•EF丄AB, EF= 2AB= 1,•••平面ABC丄平面ABE平面ABC Q平面ABE= ABEF?平面ABE •- EF丄平面ABCD即EF为四棱锥E-ABCD勺高,1 12 4• V 四棱锥E-ABCD= 3S 正方形ABCD - EF= 3 X2 X 1 = 3.3 3 33. (本小题满分12分)延迟退休年龄的问题,近两年引发社会广泛关注,延迟退休年龄似乎已是一种必然趋势,然而反对的声音也随之而起•现对我市工薪阶层关于“延迟退休年龄”的态度进行调查,随机抽调了50人,他们月收入的频数分布及对“延迟退休年龄”持反对态度的人数如下表.月收入(元)[1 000 , 2000)[2 000 , 3000)[3 000 , 4000)[4 000 , 5000)[5 000 , 6000)[6 000 , 7000)频数510151055反对人数4812521(1)由以上统计数据填写下面的2列联表,问能否在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为月收入以5 000元为分界点的“延迟退休年龄”的态度有差异?月收入不低于5 000元的人数月收入低于5 000元的人数合计反对赞成(2)在月收入[1 000,2 000)( 元)的被调查对象中随机选取 2人进行追踪调查,求选中的 2人均对“延迟退休年龄”持反对态度的概率.附:临界值表—22参考么式:K= —cT d 尿—bT^, n =a +b + c + d .解:(1)2 X2列联表如下:•••在月收入[1 000,2 000) 元的被调查对象中随机选取的 2人均对“延迟退休年龄”持反对6 3态度的概率为斎3.4 •(本小题满分12 分)在平面直角坐标系中,已知点F (1,0),直线l : x =— 1,动直线I '垂直I 于点H,线段HF 的垂直平分线交I '于点P ,设点P 的轨迹为C.(1) 求曲线C 的方程;(2) 以曲线C 上的点Qx o , y o )(y °>0)为切点作曲线 C 的切线丨1 ,设丨1分别与x , y 轴交于A B 两点,且l 1恰与以定点 Ma,0)(a > 2)为圆心的圆相切,当圆M 的面积最小时,求厶ABF-与^ QAM 面积的比.解:(1)由题意得|PH = 1 PF ,•••点P 到直线I : x =— 1的距离等于它到定点F (1,0)的距离,n ad—bea +bc +d a + c b + d 10x 40x 32x 18 〜6.27 '6.635‘•••不能在犯错误的概率不超过0.01的前提下认为月收入以5 000元为分界点的“延迟退休年龄”的态度有差异.⑵月收入在[1 000,2 000)元的被调查对象有 5人,不妨设为 A , B, C, D, E,其中A, B, C, D 为反对, E 为赞成,则2 人的可能情况有(A, B ) , (A , C ) , (A, D ) , (A , E ), (B , C ),(B , D ), (B, E ), (C, D ), (C, E ) , (D, E ),共10种•其中均对“延迟退休年龄”持反对态度的有(A B ),(A C ), (A, D ),(B , C ), (B, D ) , (C, D ),共 6 种, -•••点P的轨迹是以l为准线,F为焦点的抛物线,•••点P的轨迹C的方程为y2= 4x.•当点Q 的坐标为(a — 2,2 .a — 2)时,满足题意的圆 M 的面积最小.此时 A (2 — a,o ), B (o , a — 2).S MB= 2卩一(2 — a )|| a—2|= 2 a—1). a—2,S ^AQM — 2 |a — (2 — a )||22| = 2(a — 1^/a —2.ABF1• 注=「•••△ ABF-与^ QAM 勺面积之比为 1 : 4.S ^ AQM 4 11的斜率必然存在,设为 k ,贝U 11: y — y o = k (x —x o ).y 2—#y + 苏-y o2即k =2y o2•-1 1: 4x — 2y o y + y o = o.(下同解法一)(2)解法一:由 y 2 = 4x ,当 y >0 时,y = 2&二 丫’=$, •••以1Q 为切点的切线11的斜率为k = ——,屮0 •••以1Qx o , y o )( y o >0)为切点的切线方程为 I 仁y —屮=—^(x -x o ), 寸X o -y o = 2x - y o . 2普,整理得 11: 4x -2y °y + y 0= 0.令 x = o ,则 y = ¥,••• Bo ,多,2人y o令 y = o ,则 x = — 4 = — X o ,「. A — X o, o ), 点Ma, o)到切线11的距离d =2 …yo + 4a 2 y o +42a — 2 ,y 2+42 a — 1(当且仅当y o = 2 a — 2时,解法二:由题意知切线 y — y o = k <y 2 = 4xx —,得 y — y o = k j y 2— x o ,即—4釦-y o 尸o 得(2 — ky o )2= o ,5.(本小题满分12 分)设函数f (x) = x + ax+ 2, g(x) =—2cos x —x + (x + 1)ln( x+ 1).(1)若直线y=—4x是曲线y=f (x)的切线,求实数a的值;⑵若对任意* € [1,2],都存在X2€ ( —1,1],使得f(x” —g(x0 > 3a+ 4成立,求实数a的取值范围.当一12V a v — 3, x € [1,2]时,f (x )在区间 1, 单调递增,a2a―3+2,于是有空a打m—3+ 2— 3a > 2( — 12V a v — 3),解得— 312V a v — 3.综上所述,a 的取值范围是 H1)——oo — I、,2丿请考生在第 6、7题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 6.(本小题满分10分)选修4 — 4:坐标系与参数方程已知曲线C 的极坐标方程是 p = 4cos 0 .以极点为平面直角坐标系的原点,极轴为 x 轴的正x = 1 + t COS a半轴,建立平面直角坐标系,直线 I 的参数方程是f(t 为参数).|y = t sin a(1)将曲线C 的极坐标方程化为直角坐标方程;⑵ 若直线I 与曲线C 相交于A B 两点,且|AB =0,求直线I 的倾斜角a 的值.2解:(1)由 p = 4cos 0 得 p = 4 p cos 0 .2 2 2 .x + y = p , x = p cos 0 , y = p sin 0 ,解:⑴ f '(x ) = 3X + a .设直线y =- 4x 与曲线y = f (x )相切于点(x o ,— 4x o ),f .3 _—4x o = X o + ax o + 2 则有* 2 ,解得 x o = 1, a =— 7.3x o + a = — 4(2) g '( x ) = 2sin x — 1 + ln( x + 1) + 1 = 2sin x + ln( x + 1),T 当x € ( —1,1]时,y = 2sin x 及y = ln( x + 1)均为增函数,二g '(x )在(—1,1]上为增函数, 又 g ' (0)= o ,•••当 x € ( — 1,0)时,g '(x ) V 0;当 x € (0,1]时,g '( x ) >0, 从而g ( x )在(—1,0)上单调递减,在(0,1]上单调递增, • g (x )在(一1,1]上的最小值为 g (0) = — 2.依题意得,当 x € [1,2]时,f (x )min >3a + 4+ g (0) = 3a + 2. 当 x € [1,2]时,f '(x ) = 3x + a € [ a + 3, a + 12]. 当 a + 3>0,即 a >— 3, x € [1,2]时,f (x )单调递增,1f (x ) min = f (1) = a + 3,于是有 a + 3—3a > 2( a 》一3),解得一3w a V ~.当 a + 12w 0,即 a w — 12, x € [1,2]时,f (x )单调递减,f (x )min = f (2) = 2a + 10,于是有 2a + 10 — 3a >2( a w — 12),解得 a w — 12.单调递减,在区间f (x ) min = f3=学2x = 1 +1 COS a2 22(2)将^代入曲线 C 的方程得(t cos a - 1) + (t sina ) = 4,化简得t -|y = t sin a2t cos a — 3 = 0.11 + t 2= 2cos t i ,t 2,则;t i t 2=— 3.•'•I AB = 111 — 12| =11 + 12 — 4t i t 2 =冷 4cos a + 12 = ;_”; 14,7.(本小题满分10分)选修4 — 5:不等式选讲 已知函数 f (x ) = | x — 2| + |2 x + a | , a € R (1)当a = 1时,解不等式f (x ) >4;⑵ 若存在X o ,使f (x o ) + |x o — 2| v 3成立,求a 的取值范围.解:(1)当 a = 1 时,f (x ) = |x — 2| + |2x + 1|.由 f (x ) > 4,得 |x — 2| + |2x + 1| > 4. 5当x > 2时,不等式等价于 x — 2 + 2x + 1>4,解得x >-,所以x > 2;1当一x v 2时,不等式等价于2 — x + 2x + 1 > 4, 即卩x > 1,所以 K x v 2;设A , B 两点对应的参数分别为, 2• 4cos a = 2,a=±¥,n 卜3 n=—或—— 4 41当x W—2时,不等式等价于 2 —x —2x —1>4,解得x<—1,所以X W—1.所以原不等式的解集为{x|x<—1或x> 1}.(2)应用绝对值不等式可得f(x) + | x—2| = 2|x—2| + |2x + a| = |2 x —4| + |2 x + a| > |2 x+ a —(2x —4)| = | a+ 4|.因为存在X0,使f(X0)+ |X0 —2| v 3 成立,所以(f (x) + |x —2|) min v 3,所以|a+ 4| v 3,解得一7v a v—1,故实数a的取值范围为(一7,—1).。
小题提速练(二)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合A ={x |x 2-4x +3≤0},B =⎩⎨⎧x ⎪⎪⎪⎭⎬⎫1x -1≥1,则A ∩B =( )A .[1,2]B .(1,2]C .[1,3]D .(1,3]解析:选B.解不等式x 2-4x +3≤0,得1≤x ≤3,∴A =[1,3],解不等式1x -1≥1,得1<x ≤2,∴B =(1,2],∴A ∩B =(1,2].2.复数1+2i1-i 的共轭复数为( )A .-12+32iB .-12-32iC .-1+3iD .-1-3i解析:选B.∵1+2i1-i =++-+=1-2+3i 2=-12+32i.∴1+2i 1-i 的共轭复数为-12-32i. 3.函数f (x )=cos ⎝⎛⎭⎪⎫2x -π3,x ∈[0,π]的单调递增区间是( ) A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,2π3C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6,⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,πD.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π 解析:选C.由2k π-π≤2x -π3≤2k π,k ∈Z ,得k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z .∴函数f (x )=cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x -π3,x ∈[0,π]的单调递增区间是⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6,⎣⎢⎡⎦⎥⎤2π3,π. 4.在区间[-π,π]上随机取一个数x ,使cos x ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,32的概率为( )A.16B.14C.13D.12解析:选A.∵y =cos x 是偶函数,∴只研究[0,π]上的情况即可,解12≤cos x ≤32,得π6≤x ≤π3,∴所求概率P =π3-π6π=16.5.已知双曲线的中心在原点,一条渐近线方程为y =12x ,且它的一个焦点与抛物线y 2=85x 的焦点重合,则此双曲线的方程为( )A.x 264-y 216=1 B.y 264-x 216=1 C.x 216-y 24=1 D.y 216-x 24=1 解析:选C.由已知,双曲线的焦点在x 轴上,设其方程为x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),∵双曲线的一条渐近线方程为y =12x ,∴b a =12.又∵抛物线y 2=85x 的焦点为(25,0),∴c =25,a =4,b =2,∴此双曲线的方程为x 216-y 24=1. 6.一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为( )A.143B.163 C .6D.193解析:选D.根据三视图可知,几何体是由棱长为2的正方体切去两个三棱锥得到的几何体,如图所示,∴该几何体的体积为2×2×2-13×⎝ ⎛⎭⎪⎫12×2×2+12×1×1×2=193. 7.若2cos 2⎝⎛⎭⎪⎫π6-α2=53,则cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=( )A.19 B .-23C.53D .-53解析:选A.∵cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π6-α2-1=23,∴cos ⎝⎛⎭⎪⎫2π3-2α=2cos 2⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-α-1=-19,∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3+2α=cos ⎣⎢⎡⎦⎥⎤π-⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-2α=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-2α=19.8.执行如图所示的程序框图,若输入n =11,则输出的S =( )A.511B.613C.1011D.1213解析:选 A.∵1ii -=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1i -2-1i (i ≥3),∴执行程序框图,输出的结果是数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1ii -(i ≥3)的前n 项中所有奇数项的和,即 S =0+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎪⎫1i -2-1i =12⎝⎛⎭⎪⎫1-1i,若n =11,则输出的S =0+12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫19-111=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-111=511.9.数列{a n }中,满足a n +2=2a n +1-a n ,且a 1,a 4 035是函数f (x )=13x 3-4x 2+6x -6的极值点,则log 2a 2 018的值是( )A .2B .3C .4D .5解析:选A.根据题意,可知a n +2-a n +1=a n +1-a n ,即数列{a n }是等差数列.又f ′(x )=x 2-8x +6,所以a 1+a 4 035=8=2a 2 018,所以log 2a 2 018=log 24=2.10.如图为2016年春节文艺晚会初审中五名评委对甲、乙两个节目的综合评分,其中a >0,b >0,已知甲、乙两个节目的平均得分之和为179,则1a +9b的最小值为( )A .1B .2C .4D .8解析:选C.甲的得分分别为88,89,90,90+a,92 乙的得分分别为83,83,87,90+b,99由题意得15[88+89+90+90+a +92]+15[83+83+87+90+b +99]=179.解得a +b =4,故1a +9b =⎝ ⎛⎭⎪⎫1a +9b ×a +b 4=14+94+b 4a +9a 4b =52+b 4a +9a 4b ≥52+2b 4a ×9a 4b =52+2×34=4,当且仅当b 4a =9a4b,即3a =b =3时,等号成立, 所以1a +9b的最小值为4.11.已知向量a ,b 满足a ·(a +2b )=0,|a |=|b |=1,且|c -a -2b |=1,则|c |的最大值为( )A .2B .4 C.5+1D.3+1解析:选D.解法一:因为a ·(a +2b )=0,所以2a ·b =-|a |2,又|a |=|b |=1,所以|a +2b |=|a |2+4|b |2+4a·b =4|b |2-|a |2=3,所以|c |max =|OB →|+1=|a +2b |+1=3+1.解法二:如图,连接AB ,设a =OA →,a +2b =OB →,c =OC →,且设点A 在x 轴上,则点B 在y 轴上,由|c -a -2b |=1,可知|c -(a +2b )|=|OC →-OB →|=|BC →|=1,所以点C 在以B 为圆心,1为半径的圆上.因为OB →=OA →+AB →=a +2b ,所以AB →=2b .因为|a |=|b |=1,所以|AB →|=2,|OA →|=1,所以|OB →|=|AB →|2-|OA →|2=3,所以|c |max =|OB →|+1=3+1.12.对于函数f (x )和g (x ),设a ∈{x |f (x )=0},b ∈{x |g (x )=0},若存在a ,b 使得|a -b |≤1,则称f (x )与g (x )互为“零点相邻函数”.若函数f (x )=e x+x -e -1与g (x )=x 2-mx -2m +5互为“零点相邻函数”,则实数m 的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤94,4B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤52,4C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,52 D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤2,94 解析:选C.∵函数y =e x,y =x -e -1均为单调递增函数,∴函数f (x )为单调递增函数,∵f (1)=0,∴函数f (x )的零点为1,设g (x )的零点为b ,则|1-b |≤1,∴0≤b ≤2.∵g (x )=x 2-mx -2m +5的图象必过点(-2,9),要使g (x )在[0,2]上有零点,则g (0)·g (2)≤0或⎩⎪⎨⎪⎧g ≥0,g ≥0,Δ=m 2--2m +5≥0,0≤m 2≤2,解得2≤m ≤52.二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.若变量x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧y ≤x ,x +y ≤1,y ≥-1,则z =2x +y 的最大值为________.解析:作出可行域如图中阴影部分所示,结合目标函数可知,当直线y =-2x +z 经过点A 时,z 取得最大值.由⎩⎪⎨⎪⎧y =-1,x +y =1得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-1,则z max =2×2-1=3.答案:314.某学校组织学生参加数学测试,成绩的频率分布直方图如图所示,数据的分组依次为[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].若低于60分的人数是15,则该班的学生人数是________.解析:成绩低于60分的频率为(0.010+0.005)×20=0.3,故所求的人数为150.3=50.答案:5015.在△ABC 中,AC →=2AD →,△ABC 的面积为66,若AP →=12AC →+56AB →,则△ABP 的面积为________.解析:如图,在AB 上取点E 使AE →=56AB →∵AC →=2AD →,D 是AC 的中点, ∴12AC →=AD →. 以AD ,AE 为邻边作平行四边形ADPE则AP →=AD →+AE →=12AC →+56AB →,又△ABP 与△ABD 同底AB 且等高,∴S △ABP =S △ABD∴S △ABP =S △ABD =12S △ABC =3 6.答案:3 616.对于函数f (x )和g (x ),设α∈{x |f (x )=0},β∈{x |g (x )=0},若存在α,β,使得|α-β|≤1,则称f (x )与g (x )互为“零点相邻函数”.若函数f (x )=ex -1+x -2与g (x )=x 2-ax -a +3(a >0)互为“零点相邻函数”,则实数a 的取值范围是________.解析:函数f (x )=e x -1+x -2的零点为x =1.设g (x )=x 2-ax -a +3的零点为b ,若函数f (x )=ex -1+x -2与g (x )=x 2-ax -a +3互为“零点相邻函数”,则|1-b |≤1,所以0≤b ≤2.由于g (x )=x 2-ax -a +3必经过点(-1,4),所以要使其零点在区间[0,2]上,则g (0)≥0⇒-a +3≥0,即a ≤3,则对称轴a 2≤32,从而可得g ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 22-a ·a 2-a +3≤0,即a 2+4a -12≥0,解得,a ≥2或a ≤-6,又a >0,则a ≥2,所以2≤a ≤3.答案:[2,3]。
大题规范练(四)(满分70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.(本小题满分12分)△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积S 满足S =12[c 2-(a -b )2].(1)求cos C ;(2)若c =4,且2sin A cos C =sin B ,求b 的长.解:(1)由S =12[c 2-(a -b )2]=12[-(a 2+b 2-c 2)+2ab ]=-ab cos C +ab ,又S =12ab sin C ,于是12ab sin C =-ab cos C +ab ,即sin C =2(1-cos C ),结合sin 2C +cos 2C =1,可得5cos 2C -8cos C +3=0,解得cos C =35或cos C =1(舍去),故cos C =35.(2)由2sin A cos C =sin B 结合正、余弦定理,可得2·a ·a 2+b 2-c 22ab=b ,即(a -c )(a +c )=0,解得a =c ,又c =4,所以a =4,由c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,得42=42+b 2-2×4×35b ,解得b =245.2.(本小题满分12分)如图,在三棱柱ABC A 1B 1C 1中,B 1B =B 1A =AB =BC ,∠B 1BC =90°,D 为AC 的中点,AB ⊥B 1D .(1)求证:平面ABB 1A 1⊥平面ABC ;(2)求直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值. 解:(1)取AB 的中点O ,连接OD ,OB 1. 因为B 1B =B 1A ,所以OB 1⊥AB .又AB ⊥B 1D ,OB 1∩B 1D =B 1,所以AB ⊥平面B 1OD , 因为OD ⊂平面B 1OD ,所以AB ⊥OD .由已知,BC ⊥BB 1,又OD ∥BC ,所以OD ⊥BB 1,因为AB ∩BB 1=B ,所以OD ⊥平面ABB 1A 1. 又OD ⊂平面ABC ,所以平面ABC ⊥平面ABB 1A 1.(2)由(1)知,OB ,OD ,OB 1两两垂直,以O 为坐标原点,OB →的方向为x 轴的正方向,|OB →|为单位长度1,建立如图所示的空间直角坐标系O xyz .由题设知B 1(0,0,3),D (0,1,0),A (-1,0,0),C (1,2,0),C 1(0,2,3). 则B 1D →=(0,1,-3),AC →=(2,2,0),CC 1→=(-1,0,3).设平面ACC 1A 1的法向量为m =(x ,y ,z ),则m ·AC →=0,m ·CC 1→=0,即x +y =0,-x +3z =0,可取m =(3,-3,1).设直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角为θ,故cos 〈B 1D →,m 〉=B 1D →·m|B 1D →|·|m |=-217.则sin θ=217. ∴直线B 1D 与平面ACC 1A 1所成角的正弦值为217. 3.(本小题满分12分)2017年1月6日,国务院法制办公布了《未成年人网络保护条例(送审稿)》,条例禁止未成年人在每日的0:00至8:00期间打网游,强化网上个人信息保护,对未成年人实施网络欺凌,构成犯罪的,将被依法追究刑事责任.为了解居民对实施此条例的意见,某调查机构从某社区内年龄(单位:岁)在[25,55]内的10 000名居民中随机抽取了100人,获得的所有样本数据按照年龄区间[25,30),[30,35),[35,40),[40,45),[45,50),[50,55]进行分组,同时对这100人的意见情况进行统计得到频率分布表.(1)完成抽取的这100人的频率分布直方图,并估计这100人的平均年龄(同一组中的数据用该组区间的中点值作代表);(2)将频率视为概率,根据样本估计总体的思想,若从这10 000名居民中任选4人进行座谈,求至多有1人的年龄在[50,55]内的概率;(3)若按分层抽样的方法从年龄在区间[25,40),[40,45)内的居民中共抽取10人,再从这10人中随机抽取3人进行座谈,记抽取的3人的年龄在[40,45)内的人数为X ,求X 的分布列与数学期望.解:(1)根据题意可得年龄在[25,30)内的人数为40.80=5,其频率为5100=0.05;年龄在[30,35)内的人数为80.80=10,其频率为10100=0.1;年龄在[35,40)内的人数为120.80=15,其频率为15100=0.15;年龄在[40,45)内的人数为190.95=20,其频率为20100=0.2;年龄在[45,50)内的人数为240.80=30,其频率为30100=0.3;年龄在[50,55]内的人数为170.85=20,其频率为20100=0.2.作出频率分布直方图如图所示.根据频率分布直方图估计这100人的平均年龄为25+302×0.05+30+352×0.1+35+402×0.15+40+452×0.2+45+502×0.3+50+552×0.2=1.375+3.25+5.625+8.5+14.25+10.5=43.5.(2)由(1)知随机抽取的这100人中,年龄在[25,50)内的人数为80,年龄在[50,55]内的人数为20,任选1人,其年龄恰在[50,55]内的频率为20100=15,将频率视为概率,故从这10 000名居民中任选1人,其年龄恰在[50,55]内的概率为15,设“从这10 000名居民中任选4人进行座谈,至多有1人的年龄在[50,55]内”为事件A ,则P (A )=C 04×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-154×⎝ ⎛⎭⎪⎫150+C 14×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-153×15=512625.(3)由(1)得年龄在[25,40)内的人数为30,年龄在[40,45)内的人数为20,则分层抽样的抽样比为30∶20=3∶2,故从年龄在[25,40)内的居民中抽取6人,从年龄在[40,45)内的居民中抽取4人,则抽取的3人的年龄在[40,45)内的人数X 的所有可能取值为0,1,2,3,P (X =0)=C 36C 04C 310=16,P (X =1)=C 26C 14C 310=12,P (X =2)=C 16C 24C 310=310,P (X =3)=C 06C 34C 310=130.故X 的分布列为E (X )=0×16+1×12+2×10+3×30=5.4.(本小题满分12分)设椭圆E :x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0)的右焦点为F ,右顶点为A ,B ,C 是椭圆上关于原点对称的两点(B ,C 均不在x 轴上),线段AC 的中点为D ,且B ,F ,D 三点共线.(1)求椭圆E 的离心率;(2)设F (1,0),过F 的直线l 交E 于M ,N 两点,直线MA ,NA 分别与直线x =9交于P ,Q 两点.证明:以PQ 为直径的圆过点F .解:(1)解法一:由已知A (a,0),F (c,0),设B (x 0,y 0),C (-x 0,-y 0),则D ⎝⎛⎭⎪⎫a -x 02,-y 02,∵B ,F ,D 三点共线,∴BF →∥BD →,又BF →=(c -x 0,-y 0),BD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫a -3x 02,-3y 02,∴-32y 0(c -x 0)=-y 0·a -3x 02,∴a =3c ,从而e =13.解法二:设直线BF 交AC 于点D ,连接OD ,由题意知,OD 是△CAB 的中位线, ∴OD ═∥12AB ,∴AB →∥OD →, ∴△OFD ∽△AFB .∴ca -c =12,解得a =3c ,从而e =13. (2)证明:∵F 的坐标为(1,0), ∴c =1,从而a =3,∴b 2=8. ∴椭圆E 的方程为x 29+y 28=1.设直线l 的方程为x =ny +1,由⎩⎪⎨⎪⎧x =ny +1x 29+y28=1⇒(8n 2+9)y 2+16ny -64=0,∴y 1+y 2=-16n 8n 2+9,y 1y 2=-648n 2+9,其中M (ny 1+1,y 1),N (ny 2+1,y 2). ∴直线AM 的方程为y y 1=x -3ny 1-2,∴P ⎝⎛⎭⎪⎫9,6y 1ny 1-2,同理Q ⎝ ⎛⎭⎪⎫9,6y 2ny 2-2, 从而FP →·FQ →=⎝ ⎛⎭⎪⎫8,6y 1ny 1-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫8,6y 2ny 2-2=64+36y 1y 2n 2y 1y 2-2n y 1+y 2+4=64+-8n 2+9-64n 28n 2+9+32n28n 2+9+4 =64+-36=0.∴FP ⊥FQ ,即以PQ 为直径的圆恒过点F .5.(本小题满分12分)已知函数f (x )=12x 2-x +a ln x (a >0).(1)若a =1,求f (x )的图象在(1,f (1))处的切线方程; (2)讨论f (x )的单调性;(3)若f (x )存在两个极值点x 1,x 2,求证:f (x 1)+f (x 2)>-3-2ln 24.解:(1)a =1时,f (x )=12x 2-x +ln x ,f ′(x )=x -1+1x ,f ′(1)=1,f (1)=-12,∴y -⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=x -1,即y =x -32.∴f (x )的图象在(1,f (1))处的切线方程为2x -2y -3=0.(2)f ′(x )=x -1+a x =x 2-x +ax(a >0).①若a ≥14,x 2-x +a ≥0,f ′(x )≥0,∴f (x )在(0,+∞)上单调递增.②若0<a <14,由x 2-x +a >0得0<x <1-1-4a 2或x >1+1-4a 2;由x 2-x +a <0得1-1-4a 2<x <1+1-4a 2. ∴f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1-4a 2,1+1-4a 2上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1-4a 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-4a 2,+∞上单调递增.综上,当a ≥14时,f (x )在(0,+∞)上单调递增;当0<a <14时,f (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1-4a 2,1+1-4a 2上单调递减,在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,1-1-4a 2和⎝ ⎛⎭⎪⎫1+1-4a 2,+∞上单调递增.(3)由(2)知0<a <14时,f (x )存在两个极值点x 1,x 2,且x 1,x 2是方程x 2-x +a =0的两个根,∴x 1+x 2=1,x 1·x 2=a .∴f (x 1)+f (x 2)=12x 21-x 1+a ln x 1+12x 22-x 2+a ln x 2=12(x 1+x 2)2-x 1·x 2-(x 1+x 2)+a ln(x 1·x 2)=12-a -1+a ln a =a ln a -a -12.令g (x )=x ln x -x -12⎝⎛⎭⎪⎫0<x <14,则g ′(x )=ln x <0.∴g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,14上单调递减,∴g (x )>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫14=-3-2ln 24.∴f (x 1)+f (x 2)>-3-2ln 24.请考生在第6、7题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 6.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程在直角坐标系xOy 中,圆C的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φy =2+2sin φ(φ为参数).以O 为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的普通方程;(2)直线l 的极坐标方程是2ρsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫θ+π6=53,射线OM :θ=π6与圆C 的交点为O ,P ,与直线l 的交点为Q ,求线段PQ 的长.解:(1)因为圆C 的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =2cos φy =2+2sin φ(φ为参数),所以圆心C 的坐标为(0,2),半径为2,圆C 的普通方程为x 2+(y -2)2=4.(2)将x =ρcos θ,y =ρsin θ代入x 2+(y -2)2=4,得圆C 的极坐标方程为ρ=4sin θ. 设P (ρ1,θ1),则由⎩⎪⎨⎪⎧ρ=4sin θθ=π6,解得ρ1=2,θ1=π6.设Q (ρ2,θ2),则由⎩⎪⎨⎪⎧2ρsin ⎝⎛⎭⎪⎫θ+π6=53θ=π6,解得ρ2=5,θ2=π6.所以|PQ |=3.7.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知f (x )=|2x -1|-|x +1|.(1)将f (x )的解析式写成分段函数的形式,并作出其图象;(2)若a +b =1,对∀a ,b ∈(0,+∞),1a +4b≥3f (x )恒成立,求x 的取值范围.解:(1)由已知,得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧-x +2,x <-1-3x ,-1≤x <12,x -2,x ≥12作函数f (x )的图象如图所示.(2)∵a,b∈(0,+∞),且a+b=1,∴1a+4b=⎝⎛⎭⎪⎫1a+4b(a+b)=5+⎝⎛⎭⎪⎫ba+4ab≥5+2ba·4ab=9,当且仅当ba=4ab,即a=13,b=23时等号成立.∴1a+4b≥3(|2x-1|-|x+1|)恒成立,∴|2x-1|-|x+1|≤3,结合图象知-1≤x≤5.∴x的取值范围是[-1,5].。
小题提速练(四)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知a,b∈R,i是虚数单位,若a-i与2+b i互为共轭复数,则(a+b i)2=() A.5-4i B.5+4iC.3-4i D.3+4i解析:选D.因为a,b∈R,i是虚数单位,若a-i与2+b i互为共轭复数,所以a=2,b =1,所以(a+b i)2=(2+i)2=3+4i.2.若全集U=R,集合A={x|1<2x<4},B={x|x-1>0},则A∩(∁U B)=()A.{x|0<x≤1} B.{x|1<x<2}C.{x|0<x<1} D.{x|1≤x<2}解析:选A.A={x|1<2x<4}={x|0<x<2},B={x|x-1>0}={x|x>1},则∁U B={x|x≤1},则A∩(∁U B)={x|0<x≤1}.3.已知命题p:∀x≥0,2x≥1;命题q:若x>y,则x2>y2,则下列命题为真命题的是() A.p∧q B.p∧﹁qC.﹁p∧﹁q D.﹁p∨q解析:选B.命题p:∀x≥0,2x≥1为真命题,命题q:若x>y,则x2>y2为假命题(如x=0,y=-3),故﹁q为真命题,则p∧﹁q为真命题.4.已知f(x)在R上是奇函数,且满足f(x+4)=f(x),当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,则f(7)=()A.2 B.-2C.-98 D.98解析:选B.∵f(x+4)=f(x),∴函数的周期是4,∵f(x)在R上是奇函数,且当x∈(0,2)时,f(x)=2x2,∴f(7)=f(7-8)=f(-1)=-f(1)=-2.5.一个几何体的三视图如图所示,其中正视图与侧视图都是斜边长为2的直角三角形,俯视图是半径为1的四分之一圆周和两条半径,则这个几何体的体积为()3 3A. πB.π12 6- 1 -3 3C. πD.π4 31解析:选A.由三视图可知几何体为圆锥的,圆锥的底面半径为1,母线长为2,41 1 3π∴圆锥的高度为3,∴V=××π×12× 3=.4 3 125 6.在区间[-2,4]上随机地抽取一个实数x,若x满足x2≤m的概率为,则实数m的值为6()A.2 B.3C.4 D.9解析:选D.如图区间长度是6,区间[-2,4]上随机取一个数x,若x满足x2≤m的概率为5,所以m=9.67.设函数f(x)=g(x)+x2,曲线y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,则曲线y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为()1A.4 B.-41C.2 D.-2解析:选A.f′(x)=g′(x)+2x,∵y=g(x)在点(1,g(1))处的切线方程为y=2x+1,∴g′(1)=2,∴f′(1)=g′(1)+2×1=2+2=4,∴y=f(x)在点(1,f(1))处切线的斜率为4.8.如图程序框图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.执行该程序框图,若输入a,b,i的值分别为6,8,0,则输出a和i的值分别为()A.0,4 B.0,3C.2,4 D.2,3解析:选C.模拟执行程序框图,可得a=6,b=8,i=0,i=1,不满足a>b,不满足a=- 2 -b ,b =8-6=2,i =2,满足 a >b ,a =6-2=4,i =3,满足 a >b ,a =4-2=2,i =4,不满足 a >b ,满足 a =b ,输出 a 的值为 2,i 的值为 4.3π9.已知 sin φ= ,且 φ∈,函数 f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象的相邻两5 ( ,π)2 ππ条对称轴之间的距离等于 2,则 f(4 )的值为( )3 4 A .- B .-5 5 3 4 C. D . 55解 析:选 B.根据函数 f (x )=sin(ωx +φ)(ω>0)的图象的相邻两条对称轴之间的距离等π T π π 于 ,可得 = = , 2 2 ω 2∴ω=2.3π 4 π π 由 sin φ=5,且 φ∈( ,π),可得 cos φ=-5,则 f (4 )=sin ( +φ)=cos φ=- 224 . 510.已知△ABC 的三个顶点 A ,B ,C 的坐标分别为(0,1),( 2,0),(0,-2),O 为坐标 →→ → →原点,动点 P 满足|CP |=1,则|OA +OB +OP |的最小值是( )A. 3-1 B . 11-1 C. 3+1D . 11+1→→解 析:选 A.由|CP |=1及 C (0,-2)可得点 P 的轨迹方程为 x 2+(y +2)2=1,即Error!∴OA→ → → → →+OB +OP =( 2+cos θ,sin θ-1),|OA +OB +OP |2=( 2+cos θ)2+(sin θ-1)2=2+2 2cos θ+ cos 2θ+ sin 2θ- 2sin θ+ 1= 4+ 2 3cos(θ+ φ)≥ 4- 2 3(cos φ= 6 ,sin φ= 3 3→ → → 3),∴|OA +OB +OP |≥ 3-1.x 2 y 211.过双曲线 - =1(a >0,b >0)的一个焦点 F 作一条渐近线的垂线,垂足为点 A ,与a 2b 2→ →另一条渐近线交于点 B ,若FB =2FA ,则此双曲线的离心率为( )A. 2 B . 3 C .2D . 5→ →解 析:选 C.如图,因为FB =2FA ,所以 A 为线段 FB 的中点,∴∠2= ∠4又,∠1=∠3∠,2+∠3=90°所,以∠1=∠2+∠4=2∠2=∠3故,∠2+∠3- 3 -b b 2=90°=3∠2⇒∠2=30°⇒∠1=60°⇒=.∴e2=1+=4⇒e=2.3 (a)a12.已知三棱锥SABC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,则此棱锥的体积为()2A. B.6 3 62C. D.3 2 2解析:选A.根据题意作出图形,设球心为O,过ABC三点的小圆的圆心为O1,则OO1⊥平面ABC,延长CO1交球于点D,则SD⊥平面ABC.∵CO12 3 3=×=,3 2 36 2 6∴OO1=,∴SD=2OO1=,3 33 1 3 2 6 2∵△ABC是边长为1的正三角形,∴S△ABC=,∴V=××=.4 3 4 3 6二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.某中学高中一年级、二年级、三年级的学生人数比为5∶4∶3,现要用分层抽样的方法抽取一个容量为240的样本,则所抽取的高中二年级学生的人数是________.解析: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240的样本,则应从所4抽取的高中二年级学生的人数×240=80.5+4+3答案:80x14.若实数x,y满足约束条件Error!则的取值范围是________.yy 解析:作出不等式组对应的平面区域如图中阴影部分,则由图象知x>0,则设k=,则x x 1z==,则k的几何意义是区域内的点到原点的斜率,由图象知,OA的斜率最大,OC的斜率y k最小,由Error!得Error!3即A(1,2),由Error!得Error!即C( ,1 ),则OA的斜率k=2,2- 4 -1 2 2 1 1 3 1 x 3 x 1 3OC 的斜率 k = = ,则 ≤k ≤2,则 ≤ ≤ ,则 ≤ ≤ ,即 的取值范围是 . 3 3 3 2 k 2 2 y 2 2y[ ,2]2 1 3答案:[ 2 ],215.设数列{a n }的各项都是正数,且对任意 n ∈N *,都 有 4S n =a 2n +2a n ,其中 S n为数列{a n } 的前 n 项和,则数列{a n }的通项公式为 a n =________.解 析:当 n =1时,由 4S 1=a 21+2a 1,a 1>0,得 a 1=2,当 n ≥2时,由 4a n =4S n -4S n -1=(a 2n +2a n )-(a n -21+2a n -1),得(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0,因为 a n +a n -1>0,所以 a n -a n -1 =2,故 a n =2+(n -1)×2=2n ,代入 n =1得 a 1=2符合上式,所以数列{a n }的通项公式为 a n = 2n .答案:2n→ →16.已知以 F 为焦点的抛物线 y 2=4x 上的两点 A ,B 满足AF =2FB ,则弦 AB 中点到抛物线 准线的距离为________.解析:令 A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),其中点 D (x 0,y 0),F (1,0), →→由AF =2FB 得,Error! ∴Error!故Error!y 1-y 24 y 2∵Error!两式相减得(y 1-y 2)(y 1+y 2)=4(x 1-x 2),故 k AB = = = ,又 k FB = x 1-x 2 y 1+y 2 x 2-1 y 2,x 2-14y 2∴k AB =k FB ,∴ = , y 1+y 2 x 2-1∴y 2(y 1+y 2)=4(x 2-1),即-y 2=4(x 2-1),又-y 2=-4x 2,∴4(x 2-1)=-4x 2,得 x 2= 1 3-x 2 5 9 ,∴x 0= = ,AB 中点到抛物线准线距离 d =x 0+1= . 2 2 4 49答案: 4- 5 -。
小题提速练(七)(满分80 分 卜,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题 目要求的)1.设全集U = R, A = {x € N|2 x(x —4) V 1}, B = {x € N| y = ln(2 — x )},则图中阴影部分表示的集合的子集个数为( )A. 1 C. 3解析:选D.由韦恩图知阴影部分表示的是A Q(?uB ) ,••• A = {x € N2x(x —4) V 1} = {1,2,3} , B ={x € N|y = ln(2 — x )} = {0,1}A n ( ?UB ) = {2,3},则图中阴影部分表示的集合的子集个数为 22 =4.距离相等,则a // 3或相交,因此是假命题;命题 q :向量a = (—D. 4•••阴影部分对应的集合是2 •若复数a + 3i芦(a € Ri 为虚数单位)是纯虚数,则实数 a 的值为(A .— 6B . C. 4D.解析:选A. •/ 也a+2i—2:1 + 2ia+b +3—2a1为纯虚数,a + 6 = 0,:'3— 2a“,解得a =— 6.3 .给出命题p :若平面 a 与平3内有不共线的三点到平面的距离相等,贝U a / 3 ;命题q :向量a = ( — 2, — 1) , b =(入,1)的夹角为钝角的充要条件为1— +m2,+关于以上两个命题,下列结论中正确的是A .命题“ p V q ”为假B .命题 “ p Aq ”为c.命题“ pv y”为假D .命题 “ pA 「q”为真解析:选A.命题p :若平面 a 与平面3不重合,且平面 a 内有不共线的三点到平面a •b V 0,为钝角的充要条件为且不异向共线,B . 22,—1), b=(入,1)的夹角1—2入一1 V 0,解得入 > —―,由一入+ 2= 0,解得入=2,此时a与b异向共线,因此向量a = (—2,—1), b=(入,1)的夹角为钝角的充要条件为入€ —2+^且入工2,因此是假命题.4 •一个空间几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的表面积为()A. 24 nB. 6 nC. 4 nD. 2 n解析:选B.几何体为三棱锥,可以将其补形为一个棱长为2的正方体,该正方体的外接球和几何体的外接球为同一个,故2R= 22+ :22, 所以外接球的表面积为4n氏=6n .5.下面图1是某学习小组学生数学考试成绩的茎叶图,1号到16号同学的成绩依次为A, A,…,A6,图2是统计茎叶图中成绩在一定范围内的学生人数的算法流程图,那么该算法流程/输人山|’片图输出的结果是(L)7 6 981367929415 861031114图1B. 10A. 6图2解析:选B.由算法流程图可知,其统计的是数学成绩大于等于 知:数学成绩大于等于 90的人数为10,因此输出结果为10.解析:选C.根据约束条件画出可行域,把z = 4—x • 2化成z = 2—2x —y ,直线Z 1=— 2x — y 过点A (1,2)时,乙最小值是—4,「. z = 2 "'的最小值是2 4= 16.y x +0 (A >0)在一个周期内的图象如图所示,其中 P, Q 分别是这段90的人数,所以由茎叶图可2x — y w 0,6.已知正数X , y 满足\ — 3y + 5> 0,y则z = 4 % • 2的最小值为( )A . 11 B.4 7 .已知函数y = A cosD.—图象的最咼点和最低点,M N是图象与,贝U A的值为(A. 3C. 1D. 2解析:选A.过Q, P分别作x轴的垂线于B, C,v函数的周期2nT= = 4,二MN= 2, CN= 1, 冗B. 2•••/ PM= 90°,••• PQ= 2MN= 4,即PN= 2,即卩PC= PN—NC= 4—1 = 3,「. A= 3.8.已知函数f(n) = n cos( n n ),且a n= f(n) + f(n+1),贝U a i + a?+ a3+・・・+ a ioo =( )A. 0B.—100C. 100D. 10200解析:选B.由题意可得a n= n2cos( n n ) + (n+ 1)2cos[( n+ 1) n ] = ( —1)n—1(2 n+ 1),所以a1 + a2 + a3+…+ae o= 3—5+ 7 —9 + 11 一…+ 199 —201 = 50x ( —2) =—100.19 •函数f(x)是定义域为R的奇函数,且x w 0时,f(x) = 2x—a,则函数f(x)的零点个数是()A. 1B. 2C. 3D. 4解析:选C. •••函数f(x)是定义域为R的奇函数,丄x 1•f (0) = 0,又••• x w 0 时,f(x) = 2 —2X+ a,•f (0) = 20+ a= 0,解得a=—1,故x w 0 时,1 1f (x) = 2x—q x —1,令f (x) = 2x—q x —1 = 0,解得x=—1 或x= 0,故f ( —1) = 0,则f (1)= 0,综上所述,函数f(x)的零点个数是3个.2 210.设A, A分别为双曲线C: ? —b2= 1(a>0, b>0)的左右顶点,若双曲线上存在点M使得两直线斜率kMA・ kMA v2,则双曲线C的离心率的取值范围为()A. (0 , .3)B. (1 , .3)C. ( 3 ,+◎D. (0,3)m2门 2 n匕2解析:选B.由题意可得A( —a, 0) , A a( a, 0),设Mm n),可得马—吕=1,即 _ =二,由a b m—a an C n C U\2题意k MA- k M A v 2,即为n—------------- v 2,即有b2< 2,即b2v2a2, c2—a2v 2a2,即c2v 3a2, c v 3 MA MA 'm+ a m- a a va,即有e = :<73,由e> 1,可得1<e<Q3.T T 1 n11.已知△ ABC外接圆O的半径为1,且OA OB= —-,Z C=n,从圆O内随机取一个点M2 3若点M取自△ ABC内的概率恰为刍卫,则△ ABC勺形状为()4 nA.直角三角形B.等边三角形C.钝角三角形D.等腰直角三角形f f 11解析:选B. •/ OA- OB=- 2,圆的半径为1,「. cos / AO B=-㊁,又0 2 n<Z AOB : n ,故/ AOB=~3,又△ AOB 为等腰三角形,故 AB=・.3,从圆O3.F3S A ABC 3^3内随机取一个点,取自△ ABC 内的概率为,即■,4 nS 圆 4 n则g '(x )=厂XXJ 「 X —f X ,因为对任意x € R 都有f '(x )ee> f (x ),所以 g '(x ) > 0,即 g (x )在 R 上单调递增,又 In 2 < In 3,所以 g (ln 2) < g (ln 3), 即 f 一甲宀< f 一山亠,所以 f 一< f 一,即 3f (In 2) < 2f (ln 3),故选 C.e e 2 3二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.已知过点 P (2,2)的直线与圆(x — 1)2+ y 2= 5相切,且与直线 ax — y + 1 = 0垂直,则a =2 2解析:因为点P (2,2)满足圆(X — 1) + y = 5的方程,所以P 在圆上,又过点R2,2)的直线与 圆(x — 1)2 + y 2 = 5相切,且与直线 ax —y + 1 = 0垂直,所以切点与圆心连线与直线ax — y + 1 = 02 — 0 平行,所以直线ax — y + 1 = 0的斜率为a = 百 =2.答案:214.在厶ABC 中,已知 B=nr , AC = 4小,D 为BC 边上一点.若 AB= AD ,则厶ADC 的周长的3联立①②解得a =b = 3,「 • △ ABC 为等边三角形.12. .设函数 f (x )的导函数为f '(x ),对任意x € R 都有f '(x ) >f (x )成立,则()A. 3f (In 2) > 2f (In 3)B. 3f (In 2) =2f (In 3)C. 3f (In 2) < 2f (In 3)D.3f (In 2) 与2f (In 3)的大小不确定解析:选 C.令 g (x ) = f.• SA ABC ^=3<34设 BG= a , AC= b , C=T1 •- 2ab sin C = ^-3,得 ab = 3①,由 A B = a + b — 42ab cos C = 3,得 a + b — ab = 3, a 2+ b 2= 6最大值为_________ .1)2DA & n 3 — C / ADC=,在△ ADC 中,根据正弦定理可得答案:8 + 4 3215•已知椭圆C:亍+ y 3 = 1的左、右焦点分别为 F i , F 2,椭圆C 上点A 满足AF 2丄F 1F 2,若点P 是椭圆C 上的动点,贝y F i P- F 2A 的最大值为 ________ •2 2解析:由椭圆 C :X 4 + y 3 = 1 可得 a 2= 4, b 2= 3, c = a 2—b 2 =1,可得 F i ( — 1,0) ,F 2(1,0),答案:323解析: n ••• AE= AD B =3 ,AD sin C4 3sin石• AD^ 8sinC, DC= 8sin 3 — C ,•△ ADC 的周长为 ADbDC^8 1sin C +Jcos C + 4 3 = 8sin 2 2C + y + 4 3,2 n•••/ AD (= -3c — 兀兀• °v C V 亍「亍V C +3V 牛,•当 C +-3 =专,即 C =-6时,sin的最大值为1,则厶ADC 的周长最大值为8+ 4\] 3.由 A^± F 1F 2, 令 x = 1, 可得2 2设苛n ),则m +等=1 ,又一3 w r )w _ 3,则 F 1P- F 2A = ( m +1 , n ) • 可得FP F 2A 的最大值为3.3 2•••△ ABD 为正三角形,•••/ sinDCC + 8sin3,3 .316.定义在R上的函数,对任意实数都有f(x + 3) w f(x) + 3和f(x + 2) > f(x) + 2,且f(1)=2,记a n= f (n)( n € N),贝V 条18= ___________ .解析:■/ f (x+ 3) w f (x) + 3 和f (x+ 2) >f (x) + 2 ,• f (x + 1) + 2w f (x + 3) w f (x) + 3, • f(x+ 1) w f (x) + 1, •/ f (x + 1) + 1> f (x + 2) > f(x)+ 2,「. f(x+ 1) > f(x) + 1,「.f(x + 1) = f(x) + 1,「. f(x+ 1) —f(x) = 1,■■■{an}是以f(1)为首项,公差为1的等差数列.••• a2018= f (2018) = f (1) + (2018 —1) X 1= 2019.答案:2019-11 -。
小题提速练(九)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.已知集合A ={x ∈N |0≤x ≤5},B ={x |2-x <0},则A ∩(∁R B )=( ) A .{1} B .{0,1} C .{1,2}D .{0,1,2}解析:选D.∵A ={0,1,2,3,4,5},B ={x |x >2},∁R B ={x |x ≤2},∴A ∩(∁R B )={0,1,2},故选D.2.在复平面内,复数z =-1+i2-i (i 为虚数单位)的共轭复数对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限 解析:选C.∵z =-1+i2-i =-1++-+=-3+i 5=-35+i 5,∴z =-35-i 5,故z 对应的点在第三象限.3.设某中学的高中女生体重y (单位:kg)与身高x (单位:cm)具有线性相关关系,根据样本数据(x i ,y i )(i =1,2,3,…,n ),用最小二乘法近似得到回归直线方程为y ^=0.85x -85.71,则下列结论中不正确的是( )A .y 与x 具有正线性相关关系B .回归直线过样本点的中心(x -,y -)C .若该中学某高中女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kgD .若该中学某高中女生身高为160 cm ,则可断定其体重必为50.29 kg解析:选D.因为回归直线方程y ^=0.85x -85.71中x 的系数为0.85>0,因此y 与x 具有正线性相关关系,所以选项A 正确;由最小二乘法及回归直线方程的求解可知回归直线过样本点的中心(x -,y -),所以选项B 正确;由于用最小二乘法得到的回归直线方程是估计值,而不是具体值,若该中学某高中女生身高增加1 cm ,则其体重约增加0.85 kg ,所以选项C 正确,选项D 不正确.4.执行如图所示的程序框图,若输入的x =2 017,则输出的i =( )A .2B .3C .4D .5解析:选B.执行框图得a =2 017,i =1,b =11-2 017=-12 016≠2 017,∴i =2,a =-12 016,b =11+12 016=2 0162 017≠2 017, ∴i =3,a =2 0162 017,b =11-2 0162 017=2 017=x ,∴输出的i =3.5.已知函数f (x )=2ax -a +3,若∃x 0∈(-1,1),使得f (x 0)=0,则实数a 的取值范围是( )A .(-∞,-3)∪(1,+∞)B .(-∞,-3)C .(-3,1)D .(1,+∞)解析:选A.依题意可得f (-1)·f (1)<0,即(-2a -a +3)(2a -a +3)<0,解得a <-3或a >1,故选A.6.中国古代数学名著《九章算术》中记载了公元前344年商鞅监制的一种标准量器——商鞅铜方升,其三视图如图所示(单位:寸),若π取3,其体积为12.6(单位:立方寸),则图中的x 为()A .1.2B .1.6C .1.8D .2.4解析:选B.该几何体是一个组合体,左边是一个底面半径为12的圆柱,右边是一个长、宽、高分别为5.4-x 、3、1的长方体,∴组合体的体积V =V 圆柱+V 长方体=π·⎝ ⎛⎭⎪⎫122×x +(5.4-x )×3×1=12.6(其中π=3),解得x =1.6.故选B.7.若⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -3x n的展开式中所有项系数的绝对值之和为 1 024,则该展开式中的常数项是( )A .-270B .270C .-90D .90解析:选C.⎝ ⎛⎭⎪⎫3x -3x n的展开式中所有项系数的绝对值之和等于⎝ ⎛⎭⎪⎫3x +3x n的展开式中所有项系数之和.令x =1,得4n=1 024,∴n =5.⎝ ⎛⎭⎪⎫3x-3xn 的通项T r +1=C r 5⎝ ⎛⎭⎪⎫3x 5-r·(-3x )r =C r 5·35-r·(-1)r·xr -52+r3,令r -52+r 3=0,解得r =3,∴展开式中的常数项为T 4=C 35·32·(-1)3=-90,故选C.8.一名法官在审理一起珍宝盗窃案时,四名嫌疑人甲、乙、丙、丁的供词如下,甲说:“罪犯在乙、丙、丁三人之中”;乙说:“我没有作案,是丙偷的”;丙说:“甲、乙两人中有一人是小偷”;丁说:“乙说的是事实”.经过调查核实,四人中有两人说的是真话,另外两人说的是假话,且这四人中只有一人是罪犯,由此可判断罪犯是( )A .甲B .乙C .丙D .丁解析:选B.由题可知,乙、丁两人的观点一致,即同真同假,假设乙、丁说的是真话,那么甲、丙两人说的是假话,由乙说的是真话,推出丙是罪犯,由甲说假话,推出乙、丙、丁三人不是罪犯,显然两个结论相互矛盾,所以乙、丁两人说的是假话,而甲、丙两人说的是真话,由甲、丙供述可得,乙是罪犯.9.已知函数f (x )的部分图象如图所示,则f (x )的解析式可以是( )A .f (x )=2-x22xB .f (x )=cos xx2C .f (x )=-cos 2xxD .f (x )=cos xx解析:选D.A 中,当x →+∞时,f (x )→-∞,与题图不符,故不成立;B 为偶函数,与题图不符,故不成立;C 中,当x →0+时,f (x )<0,与题图不符,故不成立.故选D.10.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x +y ≥a x -y ≤-1,且z =x +ay 的最小值为7,则a =( )A .-5B .3C .-5或3D .5或-3解析:选B.根据约束条件画出可行域如图1中阴影部分所示:图1可知可行域为开口向上的V 字型.在顶点处z 有最小值,顶点为⎝⎛⎭⎪⎫a -12,a +12,则a -12+a ⎝⎛⎭⎪⎫a +12=7,解得a =3或a =-5.当a =-5时,如图2所示:图2虚线向上移动时z 减小,故z →-∞时,没有最小值,故只有a =3满足题意.选B.11.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0)的两条渐近线分别为l 1,l 2,经过右焦点F 垂直于l 1的直线分别交l 1,l 2于A ,B 两点.若|OA |,|AB |,|OB |成等差数列,且AF →与FB →反向,则该双曲线的离心率为( )A.52B. 3C. 5D.52解析:选C.如图,设实轴长为2a ,虚轴长为2b ,令∠AOF =α,则由题意知tan α=b a,在△AOB 中,∠AOB =180°-2α,tan∠AOB =-tan 2α=AB OA,∵|OA |,|AB |,|OB |成等差数列, ∴设|OA |=m -d ,|AB |=m ,|OB |=m +d , ∵OA ⊥BF ,∴(m -d )2+m 2=(m +d )2,整理,得d =14m ,∴-tan 2α=-2tan α1-tan 2α=AB OA =m 34m =43, 解得b a =2或b a =-12(舍去),∴b =2a ,c = 4a 2+a 2=5a ,∴e =c a= 5.12.在锐角△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .若a =2b sin C ,则tan A +tan B +tan C 的最小值是( )A .4B .3 3C .8D .6 3解析:选C.a =2b sin C ⇒sin A =2sin B sin C ⇒sin(B +C )=2sin B sin C ⇒1tan C +1tan B=2⇒tan B +tan C =2tan B tan C ,又根据三角形中的三角恒等式tan A +tan B +tan C =tan A tanB tanC (注:tan A =tan(π-B -C )=-tan(B +C )=-tan B +tan C1-tan B ·tan C,即tan A +tan B +tanC =tan A ·tan B ·tan C )⇒tan A +2tan B tan C =tan A tan B tan C ⇒tan B tan C =tan Atan A -2,∴tan A tan B tan C =tan A ·tan A tan A -2=m 2m -2(tan A =m ),由△ABC 为锐角三角形知m2m -2>0,∴m -2>0令m -2=t (t >0)⇒t +2t=t +4t +4≥8,当且仅当t =4t,即t =2,tan A =4时,取等号.二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.已知直线l 将圆C :x 2+y 2+x -2y +1=0平分,且与直线x +2y +3=0垂直,则l 的方程为________.解析:依题意可知,直线l 过圆心C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,1且斜率k =2,故直线l 的方程为y -1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫x +12,即2x -y +2=0.答案:2x -y +2=014.小赵、小钱、小孙、小李到4个景点旅游,每人只去一个景点,设事件A =“4个人去的景点不相同”,事件B =“小赵独自去一个景点”,则P (A |B )等于________.解析:小赵独自去一个景点共有4×3×3×3=108种可能性,4个人去的景点不同的可能性有A 44=4×3×2×1=24种,∴P (A |B )=24108=29.答案:2915.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=9,a 2为整数,且S n ≤S 5,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前9项和为________.解析:由S n ≤S 5得⎩⎪⎨⎪⎧a 5≥0a 6≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d ≥0a 1+5d ≤0,得-94≤d ≤-95,又a 2为整数,∴d =-2,a n =9+(n -1)×(-2)=11-2n , 1a n ·a n +1=1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n -1a n +1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前n 项和T n =1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a 2+1a 2-1a 3+…+1a n -1a n +1=1d ⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a n +1,∴T 9=-12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤19-⎝ ⎛⎭⎪⎫-19=-19.答案:-1916.在矩形ABCD 中,AB <BC ,现将△ABD 沿矩形的对角线BD 所在的直线进行翻折,在翻折的过程中,给出下列结论:①存在某个位置,使得直线AC 与直线BD 垂直; ②存在某个位置,使得直线AB 与直线CD 垂直; ③存在某个位置,使得直线AD 与直线BC 垂直.其中正确结论的序号是________.(写出所有正确结论的序号) 解析:①假设AC 与BD 垂直,过点A 作AE ⊥BD 于E ,连接CE .则⎭⎪⎬⎪⎫AE ⊥BD BD ⊥AC ⇒BD ⊥平面AEC⇒BD ⊥CE ,而在平面BCD 中,EC 与BD 不垂直,故假设不成立,①错.②假设AB⊥CD,∵AB⊥AD,∴AB⊥平面ACD,∴AB⊥AC,由AB<BC可知,存在这样的等腰直角三角形,使AB⊥CD,故假设成立,②正确.③假设AD⊥BC,∵DC⊥BC,∴BC⊥平面ADC,∴BC⊥AC,即△ABC为直角三角形,且AB为斜边,而AB<BC,故矛盾,假设不成立,③错.综上,填②.答案:②。
大题规范练(四)(满分70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1 21.(本小题满分12分)△ ABC 中,角A , B, C 的对边分别为a , b, c ,面积S 满足S = -[c 2- (a -b )2].(1) 求 cos C(2) 若 c = 4,且 2sin A cos C = sin B,求 b 的长. 11 1解:(1)由 S= 2【c 2— (a -b )2] = 2 — (a 2 + b 2-c 2) + 2ab ] =- ab cos C + ab ,又 S = ^ab sin C,1于是 ^ab sin C =- ab cos C + ab ,即 sin C = 2(1 - cos C , 38cos O 3= 0,解得 cos C = 或 cos C = 1(舍去),故 cos52 . 2 2a +b —c 2 • a •20b= b ,即(a — c )( a + c )2 2 2 2 223=0,解得 a = c ,又 c = 4,所以 a = 4,由 c = a + b - 2ab cos C,得 4 = 4 + b -2x 4x 5b ,解得2.(本小题满分12分)在三棱柱 ABCABC 中,侧面 AACC 丄底面 ABC AA = AC= AC = AB= BC = 2,且点O 为AC 中点.(1)证明:AO 丄平面ABC⑵ 求三棱锥C -ABC 的体积.解:(1)证明:因为 AA = AC,且O 为AC 中点,所以 AO 丄AC 又平面 AAGC 丄平面ABC 平面 AACC Q 平面 ABC= AC,结合 sin 2C + cos 2C = 1,可得 5COS 2C -C=⑵由2sin A cos C = sin B 结合正、余弦定理,可得且AC ?平面AACC,「. AC 丄平面 ABC⑵••• AC // AC AQ ?平面 ABC AC ?平面 ABC••• AC //平面 ABC 即C 到平面ABC 的距离等于 A 到平面 ABC 的距离.由(1)知 AQ 丄平面 ABC ! AO= _朋一AO = .3 ,1 11二 VC -AB C VA -ABC 3S ABC' A83X 2x"①書=1.3.(本小题满分12分)某学校高一年级共有 20个班,为参加全市钢琴比赛,调查了各班中 会弹钢琴的人数,并以组距为 5将数据分组成[0,5) , [5,10),…,[30,35) , [35,40],作出频率分布直方图如图所示.(1) 由频率分布直方图估计各班中会弹钢琴的人数的平均值;(2) 若会弹钢琴的人数为[35,40]的班级作为第一类备选班级,会弹钢琴的人数为[30,35)的班级作为第二类备选班级,现要从这两类备选班级中选出两个班参加市里的钢琴比赛,求这两类 备选班级中均有班级被选中的概率.解:(1)设各班中会弹钢琴的人数的平均值为x ,由频率分布直方图知,x = 2.5 X 0.01 X 5+ 7.5 X 0.01 X 5+ 12.5 X 0.04 X 5+ 17.5 X 0.02 X 5+ 22.5 X 0.04 X 5+27.5 X 0.03 X 5+ 32.5 X 0.03 X 5+ 37.5 X 0.02 X 5= 22,所以各班中会弹钢琴的人数的平均值为 22.(2)由频率分布直方图知,第一备选班级为2个,第二备选班级为3个,用a(i = 1,2)表示第一备选班级,b j (j = 1,2,3)表示第二备选班级•则从两类备选班级中选出两个班参加比赛,有 {a 1, a 2}, {a 1, 6}, {a, H}, {a, k}, {a ?, b}, {a 2, b},{a ?, b 3}, {A, b ?}, {6, b 3}, {b 2,b 3},共10种情况.其中第一备选班级和第二备选班级中均有班级被选中的情况有 {a 1, b 1}, {a 1, b 2}, {a , b 3},{a 2, bd , {a 2, b}, { a 2, b s },共 6 种情况. 所以两类备选班级中均有班级被选中的概率为6 3 10=2 2x y4.(本小题满分12分)设椭圆E :二+ 2= 1( a >b > 0)的右焦点为F ,右顶点为 A, B, C 是椭a b圆上关于原点对称的两点(B, C均不在x轴上),线段AC的中点为D,且B, F, D三点共线.y»■c(1)求椭圆E的离心率;⑵ 设F (1,0),过F 的直线I 交E 于M N 两点,直线 MA NA 分别与直线x = 9交于P , Q 两点.证明:以PQ 为直径的圆过点 F.• OD L 1AB • AB// O D⑵ 证明:••• F 的坐标为(1,0),• c = 1,从而 a = 3, • b 2= 8.22x y —+-= 1 9十8"x = ny + 1 由 x 2 y 2+ —= 1 9 8 -16n — 64• y1+y2=时,y1y2= 8TO , 其中 Mny 1+ 1, yd ,ny ?+ 1, y 2).y x — 3•直线AM 勺方程为y ;=ny 二,• P 9,ny 1- 2 :6y 2,同理Q 9, L , 从而卓张8 ,超•ny 2 - 236y 1y 2=64+ n 2yy -2n y + y + 4解:⑴解法一:由已知A (a, 0),F ( c, 0),设 B (x o ,y o ),C ( -x o ,— y o ),则••• B , F , D 三点共线,• BF / BD3—尹0( c —X 0) a - 3x 0=-y 0 •2,••• a = 3c ,从而1 e= 3解法二:设BF 交AC 于点D, 连接 OD 由题意知,00是厶CAB 的中位线,C 1 a -c = 21 1解得a = 3c ,从而e = 3.•椭圆E 的方程为 设直线l 的方程为x = ny + 1,2 2? (8 n + 9) y + 16ny —64= 0 ,2 ,又 BF = ( c -X 0,- y °) , BD=3y° ,—2 ,—飼 8n 2+ 9=64 +22 ------------64n 32n8n 2+ 9 + 8n 2 + 9 +4②右 0v a v 4,由 x - x + a >0 得 O v x v 或 x >;=64 +36=0.••• FP 丄FQ 即以PQ 为直径的圆恒过点 F .1 25.(本小题满分12分)已知函数f (x ) = 2X - x + a ln x (a > 0).(1)若a = 1,求f (x )的图象在(1 , f (1))处的切线方程; (2)讨论f (x )的单调性;⑶ 若f (x )存在两个极值点 X 1, X 2,求证:f (X 1)+ f (X 2)解:(1) a = 1 时,f (x ) = *x 2-x + ln x , f '( x ) = x — 1 + f ' (1) = 1, f (1) =x - 1,即卩 y = x - 3.• f (x )的图象在(1 , f (1))处的切线方程为2x - 2y - 3 = 0.2 .a x — x + a⑵ f (x) = x - 1 + x =x~(a >0).①若 a >4, x 2-x + a > 0, f '(x ) >0,「. f (x )在(0 ,+^)上单调递增.4单调递增.1综上,当a >4时,f (x )在(0,+^)上单调递增;1⑶ 由⑵ 知0 v a v 4时,f (x )存在两个极值点 X 1, X 2,且 X 1, X 2是方程 x 2-x + a = 0 的两个根,• X 1+ X 2= 1, X 1 • X 2= a .1当 0v a v 4时,f (x )在 2 上单调递减,在o ,和1 +J4a, +m 上单调递增.2由 x - x + a v 0 得• f (x )在,1+号—4a上单调递减,在o ,1― {-4已和 1 + 弓-4a ,+s 上1 2 1 2 1 2• • f(x" + f (X 2) = 2x 1 — X 1 + a ln X 1 + g X 2 — X 2 + a ln X 2 = 3(X 1 + X 2) — X 1 • X 2 —(X 1 +X 2) +a ln( x i • X 2)12— a — 1 + a ln a1 =a ln a — a — . 入1 I令 g ( x ) = x ln x — x — 0v x vg (x )在0, 4上单调递减,们—3 — 2ln 2•-g (x ) > g q = 4— —3— 2ln 2 • f (X 1) + f (X 2) > 4 -----请考生在第6、7题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 6.(本小题满分10分)选修4 — 4:坐标系与参数方程轴的非负半轴为极轴建立极坐标系.(1)求圆C 的普通方程;4,贝U g '(x ) = ln x v 0.在直角坐标系xOy 中,圆C 的参数方程为x =2cos 0y = 2 +(0为参数).以O 为极点,x(2)直线l 的极坐标方程是2 p sin i 0 +-6 =5 3,射线OMITTTT 与圆C 的交点为0, P ,6与直线I 的交点为Q 求线段PQ 的长.x = 2cos 0解1 (1)因为圆C 的参数方程为y = 2 +细(0为参数),所以圆心C 的半径为2,圆C 的普通方程为x 2 + (y — 2)2= 4.0 , y = p sin 0代入x 2+ (y — 2) 2= 4,得圆C 的极坐标方程为 p = 4sin 0 .⑵将X = P cosp = 4sin 0设P (1,01),则由n 0=石,解得p 1= 2,n 01=n ・2,0 2), 2 p sin则由冗 .0 = 60+nr = 53解得n2= 5,0 2= 6所以| PQ = 3. 7.(本小题满分10分)选修4 — 5:不等式选讲已知 f (x ) = |2x — 1| —|x + 1|.⑴将f (x )的解析式写成分段函数的形式,并作出其图象;1 4⑵ 若a + b = 1,对? a , b € (0,+^), - +匚》3f (x )恒成立,求x 的取值范围.a b—x + 2, x <— 1 1 1—3x , — 1w x <解: (1)由已知,得 f (x )=' 2x — 2, x >2函数f (x )的图象如图所示.b 4a 12石=9,当且仅当-=,即a =3,时等号成立.1 4 一_+》3(|2 x — 1| — | x + 1|)恒成立, a b •••|2x — 1| — | x + 1| w 3, 结合图象知—1 w x w 5. • x 的取值范围是[—1,5]⑵••• a , b € (0 ,+^),且14 14二 a + b = a +b (a + b )=5+4ab 4a石》5+2 .a1 2 1 - J 1 - 4a 1 +\/1 - 4a。
专题1 等比数列专题[基础达标] (30分钟 60分) 一、选择题(每小题5分,共30分)1.在等比数列{a n }中,a 1=12,q=12,a n =132,则项数n 为 ( )A .3B .4C .5D .6C 【解析】由等比数列通项公式可知a n =a 1q n-1,则132=12× 12 n -1=12n ,解得n=5.2{a n }中,a 1+a 2=2,a 4+a 5=274,则a 1= ( ) A .15B .45C .43D .32B 【解析】设等比数列{a n }的公比为q ,则q 3=a 4+a5a 1+a 2=278,q=32,则a 1+a 2=a 1+32a 1=52a 1=2,解得a 1=45.3{a n }的前n 项和为S n ,若a 3=6,S 3= 304x d x ,则公比q 的值为 ( )A .1B .-12 C .1或-12 D .-1或-12C【解析】S 3= 304x d x=2x 203=18,所以当q=1时,符合条件.当q ≠1时,联立方程组 a 3=6,S 3=18,即a 1q 2=6,a 1+a 1q +6=18,解得q=-12.所以公比q 的值为1或-12.4x ,y 为正实数,且x ,a 1,a 2,y 成等差数列,x ,b 1,b 2,y 成等比数列,则(a 1+a 2)2b 1b 2的取值范围是 ( )A .RB .(0,4]C .[4,+∞)D .(-∞,0]∪[4,+∞)C 【解析】由x ,a 1,a 2,y 成等差数列得a 1+a 2=x+y ,由x ,b 1,b 2,y 成等比数列得b 1b 2=xy ,所以(a 1+a 2)2b 1b 2=(x +y )2xy=2+ y x +xy ≥2+2=4.5{a n}中,a3=5,a8=2,则数列{lg a n}的前10项和等于() A.2 B.5 C.10 D.lg 50B【解析】由等比数列的性质知a3a8=a1a10=a2a9=a4a7=a5a6,所以数列{lg a n}的前10项和为lg a1+lg a2+…+lg a10=lg a1·a2·…·a10=lg(a3a8)5=lg(5×2)5=5.6{a n}满足a2+8a5=0,设S n是数列1a n的前n项和,则S5S2=() A.-11 B.-8 C.5 D.11A【解析】设等比数列{a n}的公比为q,则q3=a5a2=-18,q=-12,则数列1a n也是等比数列,且公比为1q =-2,所以S5S2=1-1q51-12=33-3=-11.二、填空题(每小题5分,共20分)7{a n}的各项均为正数,且a1+a2=49,a3+a4+a5+a6=40,则a7+a8+a99的值为.117【解析】设等比数列{a n}的公比为q(q>0),则a3+a4+a5+a6=(a1+a2)(q2+q4)=49(q2+q4)=40,解得q=3.所以a1+a2=a1+a1q=4a1=49,a1=19,则a7+a8+a99=36+37+389×9=32+33+34=117.8{a n}是递减数列,且对任意的正整数n,a n=-n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围为.(-∞,3)【解析】∵{a n}是递减数列,∴a n+1<a n,∵a n=-n2+λn恒成立,即-(n+1)2+λ(n+1)<-n2+λn,∴λ<2n+1对任意n∈N*恒成立.而2n+1在n=1时取得最小值3,∴λ<3.9{a n}为等差数列,首项a1=1,公差d≠0,若a k1,a k2,a k3,…,a kn,…成等比数列,且k1=1,k2=2,k3=5,则数列{k n}的通项公式k n=.3n-1+12【解析】由题意可得a1,a2,a5成等比数列,则a22=a1·a5,即(a1+d)2=a1(a1+4d),又d≠0,所以化简得d=2a1=2,所以等比数列的公比q=a2a1=3,则a kn =a1q n-1=a1+(k n-1)d,即3n-1=1+2(k n-1),解得k n=3n-1-12+1=3n-1+12.10.设{a n}是等比数列,公比q=2,S n为{a n}的前n项和.记T n=17S n-S2na n+1,n∈N*,设T n为数列{T n}的最大项,则n0=.4【解析】T n=12)n1-2-12)2n1-2a(2)n=1-2·2)2n2)n(2)n=1-2·(2)n+(2)n-17,因为(2)n+n≥8,当且仅当(2)n=4,即n=4时取等号,所以当n0=4时T n有最大值.三、解答题(共10分)11.(10分{a n}的前n项和为S n,已知a1=1,S n+1=4a n+2.(1)设b n=a n+1-2a n,证明数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.【解析】(1)由a1=1及S n+1=4a n+2,得a1+a2=4a1+2,∴a2=3a1+2=5,∴b1=a2-2a1=3,由于S n+1=4a n+2,①则当n≥2时,有S n=4a n-1+2.②①-②得a n+1=4a n-4a n-1,∴a n+1-2a n=2(a n-2a n-1),又∵b n=a n+1-2a n,∴b n=2b n-1,∴数列{b n}是首项b1=3,公比为2的等比数列.(2)由(1)可得b n=a n+1-2a n=3·2n-1,∴a n+12n+1−a n2n=34,∴数列a n2是首项为12,公差为34的等差数列.∴a n2n =12+34(n-1)=34n-14,∴a n=(3n-1)·2n-2.[高考冲关](25分钟40分)1.(5分{a n}和{b n}分别是等差数列与等比数列,且a1=b1=16,a5=b5=1,则以下结论正确的是() A.a2<a3B.a3>b3C.a3<b3D.b2>b3B【解析】由{a n}是等差数列,且a1=16,a5=1,得公差d<0,所以a2>a3,A错误;a3=a1+a52=b1+b52>b1b5=b3,B正确,C错误;由{b n}是等比数列,且b1=16,b5=1,得公比q=12或-12,当q=-12时,b2=-8<b3=4,D错误.2.(5分)已知数列{c n},其中c n=2n+3n,且数列{c n+1-pc n}为等比数列,则常数p 的值为() A.2 B.3 C.2或3 D.5C【解析】由数列{c n+1-pc n}为等比数列,得(c3-pc2)2=(c2-pc1)(c4-pc3),即(35-13p)2=(13-5p)(97-35p),解得p=2或p=3.3.(5分{a n}满足a n=n2(a n-1<n2),2a n-1(a n-1≥n2)(n≥2),若{a n}为等比数列,则a1的取值范围是.92,+∞【解析】由题意可得当{a n}为等比数列时,a n-1≥n2,∀n≥2恒成立,此时a n=2n-1a1,所以2n-1a1≥(n+1)2,即a1≥(n+1)22n-1,∀n∈N*恒成立,则a1≥(n+1)22n-1max ,n∈N*.令b n=(n+1)22n-1,则b n+1-b n=(n+2)22−(n+1)22n-1=2-n22,所以b1<b2>b3>…,则(b n)max=b2=92,故a1≥92.4.(12分{a n}的前n项和S n满足:S n=2(a n-1),数列{b n}满足:对任意n∈N*有a1b1+a2b2+…+a n b n=(n-1)·2n+1+2.(1)求数列{a n}与数列{b n}的通项公式;(2)记c n=b na n,数列{c n}的前n项和为T n,证明:当n≥6时,n|2-T n|<1.【解析】(1)当n=1时,S1=a1=2(a1-1),所以a1=2.当n>1时,a n=S n-S n-1=2(a n-a n-1),即a n=2a n-1,所以数列{a n}是首项a1=2,公比q=2的等比数列,通项公式为a n=2n(n∈N*).由题意有a1b1=(1-1)·22+2=2,得b1=1.当n≥2时,a nb n=(a1b1+a2b2+…+a n b n)-(a1b1+a2b2+…+a n-1b n-1)=[(n-1)·2n+1+2]-[(n-2)·2n+2]=n·2n,所以b n=n,显然b1=1满足该式,故数列{b n}的通项公式为b n=n(n∈N*).(2)因为T n=b1a1+b2a2+…+b na n=12+222+…+n2n,所以12T n=12+22+…+n2,两式相减得12T n=12+12+12+…+12−n2=121-12n1-12−n2=1-n+12,所以T n=2-n+22,即|2-T n|=n+22.下证:当n≥6时,n(n+2)2n<1,令f(n)=n(n+2)2n,f(n+1)-f(n)=(n+1)(n+3)2−n(n+2)2=3-n22,当n≥2时,f(n+1)-f(n)<0,即当n≥2时,f(n)单调递减,又f(6)<1,所以当n≥6时,f(n)<1,即n(n+2)2n<1,即当n≥6时,n|2-T n|<1.5.(13分)已知函数f(x)=log3(ax+b)的图象经过点A(2,1)和B(5,2),记a n=3f(n),n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=a n2n,T n=b1+b2+…+b n,若T n<m(m∈Z),求m的最小值;(3)求使不等式1+1a11+1a2…1+1a n≥p2n+1对一切n∈N*均成立的最大实数p.【解析】(1)由题意得log3(2a+b)=1,log3(5a+b)=2,解得a=2,b=-1,∴f(x)=log3(2x-1),∴a n=3lo g3(2n-1)=2n-1,n∈N*.(2)由(1)得b n=2n-12,∴T n=121+322+523+…+2n-32n-1+2n-12n,①1 2T n=122+323+…+2n-52n-1+2n-32n+2n-12n+1.②①-②得1 2T n=121+222+223+…+22n-1+22n−2n-12n+1=121+121+122+…+12n-2+12n-1-2n-12n+1=32−12n-1−2n-12n+1.∴T n=3-12n-2−2n-12=3-2n+32,设f(n)=2n+32,n∈N*,则由f(n+1)f(n)=2n+52n+12n+3n=2n+52(2n+3)=12+12n+3≤12+15<1,得f(n)=2n+32,n∈N*随n的增大而减小,∴T(n)<3,又T n<m(m∈Z)恒成立,∴m min=3.(3)由题意得p≤2n+11+1a11+1a2…1+1a n对n∈N*恒成立.记F(n)=2n+11+1a11+1a2…1+1a n,则F(n+1)F(n)=12n+31+1a11+1a2…1+1a n1+1a n+112n+11+1a11+1a2…1+1a n=(2n+1)(2n+3)=4(n+1)-1>2(n+1)2(n+1)=1.又∵F(n)>0,∴F(n+1)>F(n),即F(n)随n的增大而增大,F(n)的最小值为F(1)=233,∴p≤233,即p max=233.专题2 等差数列专题[基础达标](25分钟55分)一、选择题(每小题5分,共35分)1S n为等差数列{a n}的前n项和,S8=4a3,a7=-2,则a9=() A.-6 B.-4 C.-2 D.2A【解析】由S8=4a3得8a1+8×72×d=4(a1+2d),则a1=-5d①,由a7=-2得a7=a1+6d=-2②,联立方程①②,解得a1=10,d=-2,故a9=a1+(9-1)d=10-16=-6.2{a n}的前n项和为S n,若a4=9,a6=11,则S9=() A.180 B.90 C.72 D.10B【解析】解法1:由a4=9,a6=11得d=a6-a46-4=11-92=1,又由a4=a1+3d得a1=9-3d=6,故S9=9×6+9×82×1=90.解法2:由等差数列的性质得S9=9(a1+a9)2=9(a4+a6)2=9×(9+11)2=90.3{a n}是等差数列,S n是其前n项和,若公差d<0且S2=S7,则下列结论中不正确的是() A.S4=S5B.S9=0C.a5=0D.S2+S7=S4+S5D【解析】由公差d<0且S2=S7,得a3+a4+a5+a6+a7=5a5=0,则a5=0,故C 正确;S5-S4=a5=0,故A正确;S9=9a5=0,故B正确;S2+S7-S4-S5=(a6+a7)-(a3+a4)=6d<0,故D错误.4{a n}满足a n+1+a n=4n,则a1=() A.-1 B.1 C.2 D.3B【解析】设等差数列{a n}的公差为d,由a n+1+a n=4n,得a n+a n-1=4(n-1)(n≥2),两式相减得a n+1-a n-1=4=2d,d=2,又a2+a1=4=2a1+d,解得a1=1.5n边形,各内角的度数成等差数列,公差为10°,最小角为100°,则边数n等于() A.8 B.8或9 C.9 D.6A【解析】由题意可得凸n边形的内角和为100n+n(n-1)2×10=180(n-2),解得n=8或9,又由100+10(n-1)<180,解得n<9,所以n=8.6{a n}中,a1+a2+a3=3,a28+a29+a30=165,则此数列前30项和等于() A.810 B.840 C.870 D.900B【解析】由a1+a2+a3=3,a28+a29+a30=165,可知a1+a2+a3+a28+a29+a30=168,由等差数列的性质可得3(a1+a30)=168,解得a1+a30=56,所以S30=30(a1+a30)2=15×56=840.7{a n}中a10a9<-1,它的前n项和S n有最大值,则当S n取得最小正值时,n=() A.17 B.18 C.19 D.20A【解析】由等差数列以及前n项和S n有最大值可得数列单调递减,又a10a9<-1,∴a9>0,a10<0,∴由不等式的性质可得a10<-a9,即a9+a10<0,∴S17=17(a1+a17)2=17×2a92=17a9>0,S18=18(a1+a18)2=9(a1+a18)=9(a9+a10)<0,∴当S n取得最小正值时,n=17.二、填空题(每小题5分,共10分)8S n是等差数列{a n}的前n项和,若a1=2,S5=12,则a6等于.3【解析】设等差数列{a n}的公差为d,则S5=5a1+10d=10+10d=12,解得d=15,则a6=a1+5d=2+5×15=3.9{log k a n}是首项为4,公差为2的等差数列,其中k>0,且k≠1.设c n=a n lg a n,若{c n}中的每一项恒小于它后面的项,则实数k的取值范围为.0,63∪(1,+∞)【解析】由题可知log k a n=4+(n-1)×2=2n+2,所以a n=k2n+2,又c n=a n lg a n,所以c n=a n lg a n=k2n+2lg k2n+2=(2n+2)k2n+2lg k,由于{c n}中的每一项恒小于它后面的项,即c n<c n+1.①当k>1时,有lg k>0,因此由c n<c n+1得(2n+2)k2n+2lg k<(2n+4)k2n+4lg k,可化为(2n+2)k2n+2<(2n+4)k2n+4,即n+1<(n+2)k2,即转化为不等式k2>n+1n+2,此不等式在k>1下恒成立,故k>1符合;②当0<k<1时,有lg k<0,因此由c n<c n+1得(2n+2)k2n+2lg k<(2n+4)k2n+4·lg k,可化为(2n+2)k2n+2>(2n+4)k2n+4,即n+1>(n+2)k2,即转化为不等式k2<n+1n+2恒成立,∵n∈N*,∴n+1n+2∈23,1,所以k2<23,则0<k<63.综合得实数k的取值范围为0,63∪(1,+∞).三、解答题(共10分)10.(10分)设数列{a n}的前n项和为S n.已知a1=1,2S nn =a n+1-13n2-n-23,n∈N*.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)证明对一切正整数n,有1a1+1a2+…+1a n<74.【解析】(1)∵2S nn =a n+1-13n2-n-23,n∈N*,∴2S n=na n+1-13n3-n2-23n=na n+1-n(n+1)(n+2)3,①∴当n≥2时,2S n-1=(n-1)a n-(n-1)n(n+1)3,②由①-②,得2S n-2S n-1=na n+1-(n-1)a n-n(n+1).∵2a n=2S n-2S n-1,∴2a n=na n+1-(n-1)a n-n(n+1),∴a n+1n+1−a nn=1.∴数列a nn 是首项为a11=1,公差为1的等差数列.∴a nn=1+1×(n-1)=n,∴a n=n2(n≥2).当n=1时,上式显然成立.∴a n=n2,n∈N*.(2)由(1)知,a n=n2,n∈N*,①当n=1时,1a1=1<74,∴原不等式成立.②当n≥2时,∵n2>(n-1)(n+1),∴1n2<1(n-1)(n+1)=121n-1-1n+1,∴1 a1+1a2+…+1a n=1+122+132+…+1n2<1+1211-13+1212-14+1213-15+…+121n-2-1n+1 21n-1-1n+1=1+1211−13+12−14+13−15+…+1n-2−1n+1n-1−1n+1=1+1211+12−1 n −1n+1=74+12-1n−1n+1<74,∴当n≥3时,原不等式亦成立.综上,对一切正整数n,有1a1+1a2+…+1a n<74.[高考冲关](20分钟40分)1.(5分{a n}的前n项和为S n,S11=22,a4=-12,如果当n=m时,S n最小,那么m的值为() A.10 B.9 C.5 D.4C【解析】设等差数列{a n}的公差为d,则S11=11a1+55d=22,a4=a1+3d=-12,解得a1=-33,d=7,则a n=7n-40,所以当n≤5时,a n<0;当n≥6时,a n>0.所以该数列的前5项和最小.2.(5分a>0,b>0,a,b的等差中项是12,且α=a+1a,β=b+1b,则α+β的最小值为() A.2 B.3 C.4 D.5D【解析】由题可知a+b=1,所以α+β=a+1a +b+1b=1+1a+1b(a+b)=3+ba+a b ≥3+2=5,当且仅当ba=ab,即a=b=12时,取等号.3.(5分{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=a 2=1,{nS n +(n+2)a n }为等差数列,则{a n }的通项公式a n = .n 2n -1【解析】由{nS n +(n+2)a n }为等差数列,且S 1+3a 1=4,2S 2+4a 2=8,则该等差数列的公差和首项都为4,所以nS n +(n+2)a n =4+4(n-1)=4n ,即S n +n +2na n =4,S n-1+n +1n -1a n-1=4(n ≥2),两式相减整理得a nan -1=n 2(n -1)(n ≥2),则a n =a 1·a 2a 1·a3a 2·…·anan -1=12n -1×1×21×32×…×n n -1=n 2n -1.4.(12分{a n }是公差为2的等差数列,且a 3+1是a 1+1与a 7+1的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =a 2n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 【解析】(1)由已知可得(a 3+1)2=(a 1+1)(a 7+1), 即(a 1+5)2=(a 1+1)(a 1+13),解得a 1=3, ∴a n =a 1+(n-1)d=2n+1, ∴{a n }的通项公式为a n =2n+1. (2)b n =a 2n =2·2n +1=2n+1+1, S n =22+1+23+1+…+2n+1+1 =22+23+…+2n+1+n =4(1-2n )1-2+n=2n+2+n-4,∴数列{b n }的前n 项和S n =2n+2+n-4.5.(13分{a n }的前n 项和为S n ,且2a 5-a 3=13,S 4=16. (1)求数列{a n }的前n 项和S n ;(2)设T n =∑i =1n(-1)i a i ,若对一切正整数n ,不等式λT n <[a n+1+(-1)n+1a n ]·2n-1恒成立,求实数λ的取值范围.【解析】(1)设等差数列{a n }的公差为d.因为2a5-a3=13,S4=16,所以2(a1+4d)-(a1+2d)=13,4a1+6d=16,解得a1=1,d=2,所以a n=2n-1,S n=n2.(2)①当n为偶数时,设n=2k,k∈N*,则T2k=(a2-a1)+(a4-a3)+…+(a2k-a2k-1)=2k.代入不等式λT n<[a n+1+(-1)n+1a n]·2n-1,得λ·2k<4k,从而λ<4k2k .设f(k)=4k2k ,则f(k+1)-f(k)=4k+12(k+1)−4k2k=4k(3k-1)2k(k+1).因为k∈N*,所以f(k+1)-f(k)>0,所以f(k)是递增的,所以f(k)min=2,所以λ<2.②当n为奇数时,设n=2k-1,k∈N*,则T2k-1=T2k-(-1)2k a2k=2k-(4k-1)=1-2k.代入不等式λT n<[a n+1+(-1)n+1a n]·2n-1,得λ·(1-2k)<(2k-1)4k,从而λ>-4k.因为k∈N*,所以-4k的最大值为-4,所以λ>-4.综上,λ的取值范围为(-4,2).专题3 热点专题突破数列的综合问题1n为等差数列{a n}的前n项和,且a1=1,S7=28.记b n=[lg a n],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg 99]=1.(1)求b1,b11,b101;(2)求数列{b n}的前1000项和.【解析】(1)设{a n}的公差为d,由S7=7+21d=28,解得d=1.所以{a n}的通项公式为a n=n.b1=[lg 1]=0,b11=[lg 11]=1,b101=[lg 101]=2.(2)因为b n=0(1≤n<10),1(10≤n<100),2(100≤n<1000),3(n=1000),所以数列{b n}的前1000项和为1×90+2×900+3×1=1893.2.数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,a n+1=2S n+1,数列{b n}为等差数列,且b3=3,b5=9.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)若对任意的n∈N*, S n+12·k≥b n恒成立,求实数k的取值范围.【解析】(1)由a n+1=2S n+1,①得a n=2S n-1+1,②①-②得a n+1-a n=2(S n-S n-1),∴a n+1=3a n(n≥2).又a2=3,a1=1也满足上式,∴a n=3n-1.由b5-b3=2d=6,可得d=3,∴b n=3+(n-3)×3=3n-6.(2)S n=a1(1-q n)1-q =1-3n1-3=3n-12,∴3n-12+12k≥3n-6对n∈N*恒成立,∴k≥2(3n-6)3对n∈N*恒成立.令c n=3n-63,c n-c n-1=3n-63−3n-93n-1=-2n+73n-1,当n≤3时,c n>c n-1,当n≥4时,c n<c n-1,∴(c n)max=c3=19,即k≥2(c n)max=29,∴实数k的取值范围是29,+∞.3.已知数列{a n}和{b n}满足a1a2a3…a n=2b n(n∈N*).若{a n}为等比数列,且a1=2,b3=3+b2.(1)求a n与b n;(2)设c n=b n-a na nb n(n∈N*),记数列{c n}的前n项和为S n,求S n.【解析】(1)设等比数列{a n}的公比为q,∵a1a2a3…a n=2b n(n∈N*),∴a1a2a3=2b3,∴a13q3=8q3=2b3,同理a1a2=2b2,即a12q=4q=2b2,而b3=3+b2,∴8q3=23+b2=23×2b2=8×4q,∴q=2或q=-2,∵a1a2=2b2>0,∴q=2,a n=a1q n-1=2n.又a1a2a3…a n=2b n(n∈N*),∴2n(n+1)2=2b n,∴b n=n(n+1)2.(2)由c n=1a n −1b n=12-21n-1n+1,得S n=c1+c2+…+c n=12+122+…+12n-21-12+12-13+…+1n-1n+1=121-12n1-12-21-1 n+1=2n+1−12n-1.4.已知数列{a n}中,a1=1,a n=-13 a n-1+43,n≥2,且b n=a n+13,数列{b n}的前n项和为S n.(1)求证:数列{b n}是等比数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)若对任意n ∈N *,p ≤S n -1S n≤q ,求q-p 的最小值.【解析】(1)因为b n+1=a n+1+13=-13 a n +43 +13=-13a n +13=-13b n , 又b 1=a 1+13=43≠0,所以数列{b n }是等比数列, 则b n =b 1 -13n -1=43× -13n -1,所以a n =b n -13=43× -13 n -1−13.(2)由(1)可知S n =4 1- -1 n 1- -13=1- -13 n,当n 为奇数时,S n =1+ 13n∈ 1,43;当n 为偶数时,S n =1- 13 n∈ 89,1 . 因为函数y=x-1x 在(0,+∞)上单调递增, 所以S n -1S n的取值范围是 -1772,0 ∪ 0,712 .所以p ≤-1772,q ≥712, 所以q-p ≥712+1772=5972, 即q-p 的最小值是5972.5.已知各项均为正数的数列{a n }满足a n +12−a n 2=a n 2+a n a n+1,且a 2+a 4=2a 3+4,其中n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足b n =nan (2n +1)·2n (n ∈N *),若存在正整数m ,n (1<m<n ),使得b 1,b m ,b n 成等比数列,求m ,n 的值.【解析】(1)因为a n +12−a n 2=a n 2+a n a n+1,即(a n+1+a n )(a n+1-2a n )=0,又a n >0,所以有a n+1-2a n =0,即a n+1=2a n , 所以数列{a n }是公比为2的等比数列,由a2+a4=2a3+4得2a1+8a1=8a1+4,解得a1=2,所以数列{a n}的通项公式为a n=2n(n∈N*).(2)b n=na n(2n+1)·2=n2n+1,若b1,b m,b n成等比数列,则m2m+12=13n2n+1,整理得3m2+n(2m2-4m-1)=0.因为1<m<n,所以2m2-4m-1<0,解得1-62<m<1+62,又m∈N*,且m>1,所以m=2,此时n=12.6{a n}满足a1=8999,a n+1=10a n+1.(1)证明数列 a n+19是等比数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)数列{b n}满足b n=lg a n+19,T n为数列1b n b n+1的前n项和,求证T n<12.【解析】(1)∵a n+1=10a n+1,∴a n+1+19=10a n+109=10 a n+19,即a n+1+19a n+1=10.∴数列 a n+19是等比数列,其中首项为a1+19=100,公比为10.∴a n+19=100×10n-1=10n+1,∴a n=10n+1-19.(2)由(1)得b n=lg a n+19=lg 10n+1=n+1,∴1b n b n+1=1(n+1)(n+2)=1n+1−1n+2,∴T n=12−13+13−14+…+1n+1−1n+2=12−1n+2<12.7{a n}满足 a n-a n+12≤1,n∈N*.(1)证明:|a n|≥2n-1(|a1|-2),n∈N*;(2)若|a n|≤32n,证明:|a n|≤2,n∈N*.【解析】(1)由 a n-a n+12≤1得|a n|-12|a n+1|≤1,故|a n|2−|a n+1|2≤12,n∈N*,所以|a 1|2−|a n |2= |a 1|2-|a 2|2 + |a 2|2-|a 3|2 +…+|a n -1|2n -1-|a n |2 ≤12+12+…+12n -1=1 1-12n -11-12=1-12n -1<1,因此|a n |≥2n-1(|a 1|-2). (2)任取n ∈N *,由(1)知,对于任意m>n ,|a n |2n−|a m |2m= |a n|2n -|a n +1|2n +1 + |an +1|2n +1-|a n +2|2n +2+…+|a m -1|2m -1-|a m |2m≤12n +12n +1+…+12m -1=1n 1-12m -n 1-1=12n -11-12m -n<12n -1,故|a n |<12n -1+|a m |2m·2n≤12n -1+12m · 32 m·2n=2+ 34m·2n. 从而对于任意m>n ,均有|a n |<2+ 34 m·2n , ①由m 的任意性得|a n |≤2.否则,存在n 0∈N *,有|a n 0|>2,取正整数m 0>lo g 3|a n 0|-22n 0且m 0>n 0,则2n 0· 34m 0<2n 0· 34 lo g 34a n 0-2n 0=|a n 0|-2,与①式矛盾.综上,对于任意n ∈N *,均有|a n |≤2.8{a n }满足:a 1+2a 2+…+na n =4-n +22n -1,n ∈N *.(1)求a 3的值;(2)求数列{a n }的前n 项和T n ; (3)令b 1=a 1,b n =T n -1n+ 1+12+13+…+1n a n (n ≥2),证明:数列{b n }的前n 项和S n 满足S n <2+2ln n.【解析】(1)依题意有a 1+2a 2+…+na n =4-n +22n -1,n ∈N *,当n ≥2时,有a 1+2a 2+…+(n-1)a n-1=4-n +12n -2,两式相减得na n =-n +22n -1+n +12n -2=n 2n -1,即a n =12n -1,n ≥2.且n=1时,a 1=1也满足通项公式,综上得a n =12n -1,n ∈N *.则a 3=14.(2)由(1)知T n =a 1(1-q n )1-q =1· 1-12n1-1=2-12n -1.(3)由(2)得T n =2-12n -1,当n ≥2时, b n =T n -1n+ 1+12+13+…+1n a n=1n (a 1+a 2+…+a n-1)+ 1+12+13+…+1n a n =1n a 1+1n a 2+…+1n a n-1+ 1+12+…+1n a n , 所以S n =b 1+b 2+…+b n =a 1+ 12a 1+ 1+12 a 2 +13a 1+13a 2+1+12+13a 3+ (1)a 1+1n a 2+…+1n a n-1+ 1+12+…+1n a n = 1+12+…+1n a 1+ 1+12+…+1n a 2+…+1+12+…+1n a n = 1+12+…+1n (a 1+a 2+…+a n ) =T n 1+12+…+1n = 2- 12n -11+12+13+…+1n ,下面证明12+13+…+1n +1<ln(1+n ), 令函数F (x )=ln(1+x )-x1+x ,x>0, 则F'(x )=x(1+x )2>0,即F (x )在(0,+∞)上单调递增, 故F (x )=ln(1+x )-x1+x >F (0)=0, 即对于(0,+∞),恒有ln(1+x )>x1+x ,令x=1n ,有ln1+1n>1n1+1n=1n+1,即ln n+1n >1n+1,所以ln(n+1)>12+13+…+1n+1.故ln n>12+13+…+1n.故S n=2-12n-11+12+13+…+1n<21+12+13+…+1n<2(1+ln n)=2+2ln n.专题4 数列的概念与简单表示法专题[基础达标](20分钟45分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.数列13,18,115,124,…的一个通项公式为()A.a n=12+1B.a n=1n+2C.a n=1n(n+2)D.a n=12-1C【解析】观察知a n=1(n+1)2-1=1n(n+2).2.已知数列{a n}满足a0=1,a n=a0+a1+…+a n-1(n≥1),则当n≥1时,a n等于() A.2n B.12n(n+1) C.2n-1D.2n-1C【解析】由题设可知a1=a0=1,a2=a0+a1=2,代入四个选项检验可知a n=2n-1.3A n(n,a n)(n∈N)都在函数y=a x(a>0,a≠1)的图象上,则a4+a6与2a5的大小关系是()A.a4+a6<2a5B.a4+a6=2a5C.a4+a6>2a5D .a 4+a 6与2a 5的大小与a 有关C 【解析】∵点A n (n ,a n )(n ∈N )都在函数y=a x (a>0,a ≠1)的图象上,∴a n =a n ,则a 4+a 6=a 4+a 6≥2 a 4·a 6=2a 5,当且仅当a 4=a 6时取等号,∵a>0,a ≠1,∴a 4≠a 6,则a 4+a 6>2a 5.4{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-9,a 2+a 3=-12,则使S n 取得最小值时n 的值为 ( )A .2B .4C .5D .7C 【解析】因为a 2+a 3=2a 1+3d=-18+3d=-12,解得d=2,从而有S n =-9n+n (n -1)2×2=n 2-10n=(n-5)2-25,所以当n=5时,S n 最小.5.已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1,则满足an n ≤2的正整数n 的集合为 ( ) A .{1,2} B .{1,2,3,4}C .{1,2,3}D .{1,2,4}B 【解析】因为S n =2a n -1,所以当n ≥2时,S n-1=2a n-1-1,两式相减,得a n =2a n -2a n-1,整理得a n =2a n-1,所以{a n }是公比为2的等比数列,又因为a 1=2a 1-1,解得a 1=1,故{a n }的通项公式为a n =2n-1.而an n ≤2,即2n-1≤2n ,所以有n=1,2,3,4.6{a n }满足1+log 3a n =log 3a n+1(n ∈N *),a 2+a 4+a 6=9,则lo g 13(a 5+a 7+a 9)=( )A .-15B .15C .-5D .5C 【解析】由1+log 3a n =log 3a n+1(n ∈N *)得a n+1=3a n (n ∈N *),所以数列{a n }为等比数列,且公比为3,因此由a 2+a 4+a 6=9得a 5+a 7+a 9=(a 2+a 4+a 6)×q 3=9×33=35,所以lo g 1(a 5+a 7+a 9)=lo g 135=-5.二、填空题(每小题5分,共15分)7{a n }满足:a 1=a 2=1,a n =1-a 1+a 2+a 3+…+a n -24(n ≥3,n ∈N *),则a 6= .316 【解析】由题意可得a 3=1-a 14=34,a 4=1-a 1+a 24=1-12=12,则a 6=1-a 1+a 2+a 3+a 44=1-1316=316.8{a n }中,a n >0,前n 项和为S n ,且S n =a n (a n +1)2(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为 . a n =n 【解析】由S n =a n (a n +1)2,a n >0,得a 1=a 1(a 1+1)2,解得a 1=1,又S n-1=a n -1(a n -1+1)2(n ≥2),两式相减得2a n =a n 2−a n -12 + a n -a n-1,化简得a n -a n-1=1(n ≥2),则数列{a n }是首项和公差都等于1的等差数列,则a n =n.9{a n }满足a 1=1,a n+2=1+1a n(n∈N *),若a 2014=a 2016,则a 13+a 2016= .55+13 526【解析】由题意可得a 1=1,a 3=2,a 5=32,a 7=53,a 9=85,a 11=138,a 13=2113,且a 2014=a 2016=1+1a 2014,整理得a 20142-a 2014-1=0,a 2014>0,解得a 2014=1+ 52,则a 2016=1+ 52,故a 13+a 2016=2113+1+ 52=55+13 526.[高考冲关] (15分钟 30分)1.(5分)已知数列{a n }满足:a 1=17,对于任意的n ∈N *,a n+1=72a n (1-a n ),则a 1413-a 1314=( )A .-27B .27C .-37D .37D 【解析】a 1=17,a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,….归纳可知当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为正偶数时,a n =37.故a 1413-a 1314=67−37=37.2.(5分)若数列{a n }的通项公式是a n =(n+2) 78 n,且a n ≤a n 0,n ∈N *恒成立,则n 0= ( )A .5B .6C .5或6D .4或5或6C【解析】因为a n+1-a n=(n+3)78n+1-(n+2)78n=78n·5-n8,所以a1<a2<…<a5=a6>a7>…,则数列{a n}的最大项为a5,a6,即n0=5或6.3. (5分{a n}的各项均为正整数,对于n∈N*有a n+1=3a n+5(a n为奇数),a n2(a n为偶数,其中k为使a n+1为奇数的正整数),a1=11,a65=.31【解析】由题设知,a1=11,a2=3×11+5=38,a3=382=19,a4=3×19+5=62,a5=622=31,a6=3×31+5=98,a7=982=49,a8=3×49+5=152,a9=1522=19,…,所以数列{a n}从第3项开始是周期为6的周期数列,所以a65=a3+(6×10+2)=a5=31.4.(5分{a n}的前n项和S n=2a n-2n+1,若不等式2n2-n-3<(5-λ)a n对∀n∈N*恒成立,则整数λ的最大值为.4【解析】当n=1时,a1=S1=2a1-22,解得a1=4,当n≥2时,S n-1=2a n-1-2n,则a n=S n-S n-1=2a n-2a n-1-2n,得a n=2a n-1+2n,所以a n2n −a n-12n-1=1.又a121=2,所以数列a n2n是以2为首项,1为公差的等差数列,a n2=n+1,即a n=(n+1)·2n.因为a n>0,所以不等式2n2-n-3<(5-λ)a n,等价于5-λ>2n-32.记b n=2n-32,当n≥2时,b n+1b n=2n-12n+12n-3n=2n-14n-6,所以当n≥3时,b n+1b n <1,(b n)max=b3=38,所以5-λ>38,λ<5-38=378,所以整数λ的最大值为4.5.(10分)已知数列{a n}的前n项和S n=n2+1,数列{b n}满足b n=2a n+1,且前n项和为T n,设c n=T2n+1-T n.(1)求数列{b n}的通项公式;(2)判定数列{c n}的单调性.【解析】(1)a1=2,a n=S n-S n-1=2n-1(n≥2),则a n=2(n=1),2n-1(n≥2,n∈N*).又b n=2a n+1,则b n=23(n=1),1n(n≥2,n∈N*).(2)因为c n=T2n+1-T n=b n+1+b n+2+…+b2n+1=1n+1+1n+2+…+12n+1,所以c n+1-c n=12n+2+12n+3−1n+1=12n+3−12n+2=-1(2n+2)(2n+3)<0,则c n+1<c n,所以数列{c n}为递减数列.专题5 数列的求和与综合应用专题[基础达标](40分钟65分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.数列1,(1+2),(1+2+22),…,(1+2+22+…+2n-1),…的前n项和为()A.2n-1B.n·2n-nC.2n+1-nD.2n+1-n-2D【解析】记a n=1+2+22+…+2n-1=2n-1,∴S n=2·(2n-1)2-1-n=2n+1-2-n.2{a n}的前n项和为S n,a2,a4是方程x2-x-2=0的两个根,S5=()A.52B.5 C.-52D.-5A【解析】解法1:由x2-x-2=0解得a2=-1,a4=2,或a2=2,a4=-1,当a2=-1,a4=2时,d=32,a n=32n-4,所以S5=5×-52+5×42×32=52;当a2=2,a4=-1时,d=-32,a n=-32n+5,所以S5=5×72+5×42×-32=52.解法2:由已知得a2+a4=1,则S5=5(a1+a5)2=5(a2+a4)2=52×1=52.3{a n}的通项公式为a n=2n-2,若b n=log2a n+3,则数列1b n b n+1的前n项和T n为()A.n2(n-2)B.n2(n+2)C.2nn+2D.12(n+2)B【解析】由题可知b n=log2a n+3=log22n-2+3=n+1,1b n b n+1=1(n+1)(n+2)=1n+1−1n+2,则T n=b1+b2+…+b n=12-13+13-14+…+1n+1-1n+2=12−1n+2=n2(n+2).4{a n }和等比数列{b n }中,有a n =n ,b n =2n-1,记c n =a n b n ,则数列{c n }的前n 项和为 ( )A .(n+1)×2n +1B .(n-1)×2n -1C .(n-1)×2n +1D .(n-1)×2n+1+1C 【解析】由c n =a n b n =n ·2n-1,记其前n 项和为T n ,则T n =c 1+c 2+c 3+…+c n =1×20+2×21+3×22+…+n×2n-1 ①,两边同乘以2,得2T n =1×21+2×22+3×23+…+(n-1)×2n-1+n×2n ②,①-②得-T n =1+21+22+23+…+2n-1-n×2n ,化简得T n =(n-1)×2n +1.5.现有200根相同的钢管,把它们堆成三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余的钢管为 ( )A .9根B .10根C .19根D .29根B 【解析】设堆成x 层,得1+2+3+…+x ≤200,即求使得x (x+1)≤400成立的最大正整数x ,应为19.∴剩余的钢管为200-19(19+1)2=10.6S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 6>S 7>S 5,给出下列五个命题:①d<0;②S 11>0;③S 12<0;④数列{S n }中的最大项为S 11;⑤|a 6|>|a 7|.其中正确命题的个数是 ( )A .5B .4C .3D .1C 【解析】由已知得S 6-S 5=a 6>0,S 7-S 6=a 7<0,S 7-S 5=a 6+a 7>0,则d=a 7-a 6<0,S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6>0,S 12=12(a 1+a 12)2=6(a 6+a 7)>0,由a 6>0,a 7<0,a 6+a 7>0,得|a 6|>|a 7|,数列{S n }中的最大项为S 6,故①②⑤正确. 二、填空题(每小题5分,共15分)7{a n }中,a 1=0,a n+2+(-1)n a n =2.记S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 2016-S 2013= .2016【解析】当n为奇数时,a n+2-a n=2,又a1=0,则数列{a n}的奇数项构成以0为首项,2为公差的等差数列,即a2k-1=2k-2,k∈N*;当n为偶数时,a n+2+a n=2,则S2016-S2013=a2014+a2015+a2016=a2015+2=2014+2=2016.8{a n}中,a1=2,当n≥2时,a n=2a n-1+3·2n-1,数列a n2的前n项和为S n,则不等式S n<20的解集为.{1,2,3,4}【解析】当n≥2时,a n2=a n-12n-1+32,令b n=a n2,则数列{b n}是以b1=1为首项,公差为32的等差数列,S n=n+n(n-1)2×32=3n2+n4,由S n<20得3n2+n-80<0,即(3n+16)(n-5)<0,所以n=1,2,3,4符合条件.9{a n}的首项a1=2,前n项和为S n,且a n+1=2S n+2n+2(n∈N*),则S n=.3n+1 2-n-32【解析】由a n+1=2S n+2n+2得S n+1=3S n+2n+2,则S n+1+(n+1)+32=3 S n+n+32,且S1+1+32=92,所以数列 S n+n+32是以92为首项,3为公比的等比数列,则S n+n+32=92×3n-1,S n=3n+12-n-32.三、解答题(共20分)10.(10分{a n}中,a1=13,a n+1=a n2-a n,(n∈N*).(1)求证:数列1a n-1是等比数列,并求{a n}的通项公式a n;(2)设b n=na n1-a n ,求证:∑i=1nb i<2.【解析】由已知得1a n+1=2a n-1,∴1a n+1-1=21a n-1,∴1a n+1-11 n -1=2,∴1a1-1是首项为1a1-1=2,公比为2的等比数列,∴1a n -1=2·2n-1=2n,∴a n=12+1.(2)b n=na n1-a n =n2,∴S n=12+222+…+n2n,∴12S n=122+223+…+n2n+1,两式相减得12S n=12+12+12+…+12−n2=1-n+22,∴S n=2-n+22<2,即∑i=1nb i<2.11.(10分S n为公差不为0的等差数列{a n}的前n项和,且a1=1,S1,S2,S4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=1a n a n+1,求数列{b n}的前n项和.【解析】(1)由已知得S22=S1·S4,即a1(4a1+6d)=(2a1+d)2,可得2a1d=d2,又由a1=1,d≠0得d=2,故a n=2n-1,n∈N*.(2)由已知可得b n=1(2n-1)(2n+1),T n=11×3+13×5+15×7+…+1(2n-1)(2n+1)=1 21-13+13-15+15-17+…+12n-1−12n+1=12×1-12n+1=n2n+1,n∈N*.[高考冲关](30分钟40分)1.(5分已知点D为△ABC的边BC上一点,BD=3DC,E n(n∈N*)为边AC的一列点,满足E n A=14a n+1E n B-(3a n+2)E n D,其中实数列{a n}中a n>0,a1=1,则{a n}的通项公式为()A.3×2n-1-2B.2n-1C.3n-2D.2×3n-1-1D【解析】由BD=3DC得E n D−E n B=3(E n C−E n D),则E n C=43E n D−13E n B,设E n A=m E n C,则E n A=43m E n D−13m E n B,则43m=-(3a n+2),-13m=14a n+1,消去m得。
小题提速练(六)(满分80分,押题冲刺,45分钟拿下客观题满分)一、选择题(本题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.设集合A ={y |y =lg x ,x >1},集合B ={x |y =4-x 2},则A ∪(∁R B )=( ) A .(-∞,-2)∪(0,+∞) B .(2,+∞) C .(0,2]D .∅解析:选A.A ={y |y >0},B ={x |-2≤x ≤2},∁R B ={x |x >2或x <-2},∴A ∪(∁R B )={x |x <-2或x >0},故选A.2.已知m ,n ∈R ,i 为虚数单位,若m -1+n i =2i1+i,则m ·n =( ) A .2 B .3 C .4D .5解析:选A.m -1+n i =2i1+i=1+i ,则m -1=1,n =1,所以m ·n =2,故选A. 3.已知log 12a >1,⎝ ⎛⎭⎪⎫12b>1,2c=π,则( )A .a >b >cB .c >b >aC .a >c >bD .c >a >b解析:选D.由log 12a >1⇒0<a <12,⎝ ⎛⎭⎪⎫12b>1⇒b <0.2c=π,c =log 2π>log 22=1,∴c >a>b ,故选D.4.已知点A (3,4),B (-3,-2),若过点P (2,1)的直线l 与线段AB 不相交,则直线l 的斜率k 的取值范围是( )A .k ≤3 B.35<k <3 C .k ≥35D .k ≥3或k ≤35解析:选B.直线PA 的斜率k 1=4-13-2=3,直线PB 的斜率k 2=-2-1-3-2=35,因此可知直线l 的斜率k 的取值范围是35<k <3,故选B.5.一几何体的三视图如图所示,则该几何体的表面积为( )A .240+21πB .208+15πC .240+33πD .196+33π解析:选B.由三视图还原后的直观图下面是一个长、宽、高依次为10,4,5的长方体,其表面积为2(10×4+4×5+5×10)-6×2=208,上面是半径为3高为2的半个圆柱,其表面积为π×32+π×3×2=15π,故选B.6.如图是计算S =1+14+17+…+137的值的一个程序框图,则图中执行框内①处,判断框中的②处应填的语句是( )A .n =n +1,i >13?B .n =n +1,i =13?C .n =n +3,i >13?D .n =n +3,i =13?解析:选C.由题意S =1+14+17+…+137时,恰有n =40,i =14,这时输出S ,故选C.7.在△CAB 中,P 为线段AB 上的中点,Q 为线段CP 的中点,过点Q 的直线分别交CA ,CB 于M ,N 两点,且CM →=mCA →,CN →=nCB →(n >0,m >0),若n =35,则m =( )A.38B.37C.12D.13解析:选 B.由题可知CP →=12(CB →+CA →),又CM →=mCA →,CN →=nCB →,CP →=2CQ →,所以CQ →=12CP →=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1nCN →+1m CM →=14m CM →+14n CN →,由M ,Q ,N 三点共线,14m +14n =1,∵n =35,可知m =37,故选B.8.在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,A ,B ,C 成等差数列,且a cos A =b cos B ,则三角形的形状是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等边三角形或直角三角形解析:选D.因为A ,B ,C 成等差数列,所以A +C =2B ,所以B =π3.又sin A cos A =sin B cosB ,即sin 2A =sin 2B ,所以2A =2B 或2A +2B =π,所以A =B =C =π3或A +B =π2,故选D.9.设x ,y 满足约束条件M =⎩⎪⎨⎪⎧-2≤x -y ≤2,-2≤x +y ≤2,在M 内任取一点P (x ,y ),则使得事件x2+y 2≤2发生的概率为( )A.π4B.π2C .1-π4D .1-π2解析:选A.如图,由题意知,满足条件的x ,y 构成的点(x ,y )在边长为22的正方形及其内部,其面积为8,事件x 2+y 2≤2对应的图形为半径为2,圆心在坐标原点的圆及其内部,其面积为2π,故使得x 2+y 2≤2发生的概率为P =2π8=π4,故选A.10.函数f (x )=A sin(ωx +φ)⎝ ⎛⎭⎪⎫其中A >0,|φ|<π2的图象如图所示,将f (x )的图象向右平移m 个单位得到g (x )的图象关于y 轴对称,则正数m 的最小值为( )A.π6B.5π6C.π3D.2π3解析:选C.由图象可知,A =1,T =43⎝ ⎛⎭⎪⎫11π12-π6=π,故ω=2πT =2,由于⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,1为五点作图的第二点,∴2×π6+φ=π2,解得φ=π6,所以f (x )=sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π6,由y =sin ⎣⎢⎡⎦⎥⎤2⎝⎛⎭⎪⎫x -π3+π6=-cos 2x =g (x ),故选C.11.已知f (x )=sin 2x +4t cos 2x2+t 3-3t ,-1≤t ≤1,f (x )的最大值记为g (t ),则函数g (t )的单调递减区间为( )A .(-∞,-1]和⎣⎢⎡⎭⎪⎫-13,+∞ B.⎣⎢⎡⎭⎪⎫13,+∞C.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,13D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤-13,1 解析:选C.因为f (x )=1-cos 2x +2t (1+cos x )+t 3-3t =-cos 2x +2t cos x +t 3-t +1=-(cos x -t )2+t 3+t 2-t +1,f (x )的最大值g (t )=t 3+t 2-t +1.对g (t )求导即得其单调递减区间为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-1,13,故选C.12.已知直三棱柱ABC A 1B 1C 1的外接球表面积为100π,且AC ⊥BC ,AC =3,BC =4,则该三棱柱的体积等于( )A .30 3B .15 3C .10 3D .5 3解析:选A.因为AC ⊥BC ,所以AB 是三角形ABC 的外接圆直径,圆心为O 1,A 1B 1是三角形A 1B 1C 1的外接圆直径,圆心为O 2,可知球心为O 1O 2的中点O ,三棱柱的高为O 1O 2.由S =4πR 2=100π,可得球半径OB =5,在直角三角形OO 1B 中,OB 2=O 1B 2+⎝⎛⎭⎪⎫O 1O 222,即52=⎝ ⎛⎭⎪⎫522+⎝ ⎛⎭⎪⎫O 1O 222,所以O 1O 2=53,V =⎝ ⎛⎭⎪⎫12×3×4×53=303,故选A. 二、填空题(本题共4小题,每小题5分;共20分)13.函数f (x )是定义在R 上的偶函数,且在区间[0,+∞)上单调递减,若实数a 满足f (log 2a )+f (log 12a )≤2f (2),则a 的取值范围是________.解析:由偶函数的性质得已知不等式可化为f (log 2a )+f (-log 2a )≤2f (2),即f (log 2a )+f (log 2a )≤2f (2),所以f (log 2a )≤f (2),∴f (|log 2a |)≤f (2),又f (x )在[0,+∞)上单调递减,所以|log 2a |≥2,即a 的取值范围是⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14∪[4,+∞).答案:⎝ ⎛⎦⎥⎤0,14∪[4,+∞) 14.设x ,y 满足约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,4x -y -2≤0,x ≥0,y ≥0,若目标函数z =ax +by (a >0,b >0)的最大值为4,则ab 的最大值为________.解析:画出约束条件⎩⎪⎨⎪⎧x -y +1≥0,4x -y -2≤0,x ≥0,y ≥0的可行域(如图),因为a >0,b >0,所以目标函数z =ax +by 在点A (1,2)处取得最大值4,代入得a +2b =4,又因为a +2b ≥22ab ,由4≥22ab ,得ab ≤2,当且仅当a =2b =2时取等号,所以ab 的最大值为2.答案:215.给出下列五个命题:①“若a +b ≥2,则a ,b 中至少有一个不小于1”的逆命题;②△ABC 中,2A =2B 是sin 2A =sin 2B 成立的充要条件;③当x >0且x ≠1时,有ln x +1ln x ≥2;④若函数y =f (x -1)为R上的奇函数,则函数y =f (x )的图象一定关于点F (1,0)成中心对称;⑤存在正实数a ,b ,使得lg(a +b )=lg a +lg b .其中错误命题的序号为________.解析:对于①,“若a +b ≥2,则a ,b 中至少有一个不小于1”的逆命题为“若a ,b 中至少有一个不小于1,则a +b ≥2”,错误,如a =3≥1,b =-2,但a +b =1<2;对于②,在△ABC 中,必要条件不成立,还可能有2A +2B =π,故错误;对于③,只有x >1时才成立,故错误;对于④,将函数y =f (x -1)的图象向左平移1个单位可得到函数y =f (x )的图象,y =f (x )的图象关于点M (-1,0)成中心对称,故错误;对于⑤,存在正实数a =2,b =2,使得lg(2+2)=lg 22=2lg 2=lg 2+lg 2成立,故⑤正确.答案:①②③④16.已知双曲线x 2a 2-y 2b2=1(a >0,b >0),F 1,F 2分别为双曲线的左、右焦点,M 为双曲线的右支上的动点,当|MF 1|2|MF 2|最小值取8a 时双曲线的离心率的取值范围为________.解析:由双曲线的定义得|MF 1|=|MF 2|+2a ,所以|MF 1|2|MF 2|=MF 2|+2a 2|MF 2|=4a +|MF 2|+4a2|MF 2|≥4a +2|MF 2|×4a2|MF 2|=8a ,当且仅当|MF 2|=2a 时等号成立,此时|MF 1|=4a ,|MF 2|=2a ,在△MF 1F 2中,由|MF 1|+|MF 2|≥2c 有4a +2a ≥2c ,即c a≤3,所以1<e ≤3.答案:1<e ≤3。
大题规范练(一)(满分70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.(本小题满分12分)△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,已知2sin 2C cos C -sin 3C =3(1-cos C ).(1)求角C ;(2)若c =2,且sin C +sin(B -A )=2sin 2A ,求△ABC 的面积. 解:(1)由2sin 2C cos C -sin 3C =3(1-cos C ), 得sin 2C cos C -cos 2C sin C =3-3cos C , 化简得sin C =3-3cos C ,即sin C +3cos C =3,所以sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫C +π3=32, 又C 为△ABC 的内角, 所以C +π3=2π3,故C =π3.(2)由已知可得,sin(A +B )+sin(B -A )=2sin 2A , 可得sin B cos A =2sin A cos A . 所以cos A =0或sin B =2sin A .当cos A =0时,A =π2,则b =23,S △ABC =12·b ·c =12×23×2=233.当sin B =2sin A 时,由正弦定理得b =2a .由cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+4a 2-42·a ·2a =12,得a 2=43,所以S △ABC =12·b ·a ·sin C =12·2a ·a ·32=32a 2=233.综上可知,S △ABC =233.2.(本小题满分12分)为了打好脱贫攻坚战,某贫困县农科院针对玉米种植情况进行调研,力争有效改良玉米品种,为农民提供技术支援.现对已选出的一组玉米的茎高进行统计,获得茎叶图如图(单位:厘米),设茎高大于或等于180厘米的玉米为高茎玉米,否则为矮茎玉米.5 5 4 17 5 88 8 0 18 1 2 6 6 79 5 5 2 19 0 0 3 4 5 8 9 9 6 6 3202 2 3(1)列出2×2列联表,并判断是否可以在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为抗倒伏与玉米矮茎有关?(2)(ⅰ)按照分层抽样的方法,在上述样本中,从易倒伏和抗倒伏两组中抽取9株玉米,设取出的易倒伏矮茎玉米株数为X ,求X 的分布列(概率用组合数算式表示);(ⅱ)若将频率视为概率,从抗倒伏的玉米试验田中再随机抽取50株,求取出的高茎玉米株数的数学期望和方差.附:(K 2=a +bc +d a +cb +d,其中n =a +b +c +d )解:(1)根据统计数据得2×2列联表如下:由于K 2=19×26×25×20≈7.287>6.635,因此可以在犯错误的概率不超过1%的前提下,认为抗倒伏与玉米矮茎有关.(2)(ⅰ)按照分层抽样的方法抽到的易倒伏玉米共4株,则X 的可能取值为0,1,2,3,4. P (X =0)=C 416C 420,P (X =1)=C 14·C 316C 420,P (X =2)=C 24·C 216C 420,P (X =3)=C 34·C 116C 420,P (X =4)=C 44C 420,所以X 的分布列为(ⅱ)在抗倒伏的玉米样本中,高茎玉米有10株,占5,即每次取出高茎玉米的概率均为25,设取出高茎玉米的株数为ξ,则ξ~B ⎝ ⎛⎭⎪⎫50,25,即E (ξ)=np =50×25=20,D (ξ)=np (1-p )=50×25×35=12.3.(本小题满分12分)如图(1)所示,在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BAD =π2,AB =BC =1,AD =2,E 为AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点.将△ABE 沿BE 折起到△A 1BE 的位置,如图(2)所示.(1)证明:CD ⊥平面A 1OC ;(2)若平面A 1BE ⊥平面BCDE ,求平面A 1BC 与平面A 1CD 所成锐二面角的余弦值.解:(1)证明:在直角梯形ABCD 中,因为AB =BC =1,AD =2,E 是AD 的中点,∠BAD =π2,所以BE ⊥AC ,BE ∥CD ,故BE ⊥OA 1,BE ⊥OC ,从而BE ⊥平面A 1OC . 又因为CD ∥BE , 所以CD ⊥平面A 1OC .(2)如图,以O 为原点,OB ,OC ,OA 1所在直线分别为x 轴,y 轴,z 轴建立空间直角坐标系.则B ⎝⎛⎭⎪⎫22,0,0,E ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,0,0, A 1⎝⎛⎭⎪⎫0,0,22,C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,22,0, 得BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,22,0,A 1C →=⎝⎛⎭⎪⎫0,22,-22,CD →=BE →=(-2,0,0).设平面A 1BC 的法向量n 1=(x 1,y 1,z 1),平面A 1CD 的法向量n 2=(x 2,y 2,z 2),平面A 1BC 与平面A 1CD 所成的锐二面角为θ,则⎩⎨⎧ n 1·BC →=0n 1·A 1C →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧-x 1+y 1=0y 1-z 1=0,取x 1=1得n 1=(1,1,1);由⎩⎨⎧n 2·CD →=0n 2·A 1C →=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x 2=0y 2-z 2=0,取y 2=1得n 2=(0,1,1),从而cos θ=|cos 〈n 1,n 2〉|=|n 1·n 2||n 1||n 2|=23×2=63,即平面A 1BC 与平面A 1CD 所成锐二面角的余弦值为63. 4.(本小题满分12分)已知中心在原点,左焦点为F 1(-1,0)的椭圆C 的左顶点为A ,上顶点为B ,F 1到直线AB 的距离为77|OB |. (1)求椭圆C 的方程;(2)若椭圆C 1:x 2m 2+y 2n 2=1(m >n >0),椭圆C 2=x 2m 2+y 2n2=λ(λ>0且λ≠1),则称椭圆C 2是椭圆C 1的λ倍相似椭圆.已知C 2是椭圆C 的3倍相似椭圆,若椭圆C 的任意一条切线l 交椭圆C 2于M ,N 两点,求弦长|MN |的取值范围.解:(1)设椭圆C 的方程为x 2a 2+y 2b2=1(a >b >0),则A (-a ,0),B (0,b ),∴直线AB 的方程为x-a +y b=1,整理得-bx +ay -ab =0,∴F 1(-1,0)到直线AB 的距离d =|b -ab |a 2+b 2=77b ,整理得a 2+b 2=7(a -1)2, 又b 2=a 2-c 2,故a =2,b =3, 故椭圆C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由(1)知,椭圆C 的3倍相似椭圆C 2的方程为x 212+y 29=1,①若切线l 垂直于x 轴,则其方程为x =±2,易求得|MN |=2 6. ②若切线l 不垂直于x 轴,可设其方程为y =kx +d , 将y =kx +d 代入椭圆C 的方程中, 整理得(3+4k 2)x 2+8kdx +4d 2-12=0, ∵直线l 与椭圆C 相切,∴Δ=(8kd )2-4(3+4k 2)(4d 2-12)=48(4k 2+3-d 2)=0,即d 2=4k 2+3.记M ,N 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2), 将y =kx +d 代入椭圆C 2的方程,得 (3+4k 2)x 2+8kdx +4d 2-36=0, x 1+x 2=-8kd 3+4k 2,x 1x 2=4d 2-363+4k 2,∴|x 1-x 2|=x 1+x 22-4x 1x 2=4k 2+9-d 23+4k2把d 2=4k 2+3代入得|x 1-x 2|=463+4k2,∴|MN |=1+k 2·|x 1-x 2|=4 6 1+k23+4k2= 2 61+13+4k2. ∵3+4k 2≥3,∴1<1+13+4k 2≤43,即26<2 61+13+4k2≤4 2. 综上,弦长|MN |的取值范围为[26,42].5.(本小题满分12分)已知函数f (x )=a (x 2-1)-ln x . (1)若f (x )在x =2处取得极小值,求a 的值;(2)若f (x )≥0在[1,+∞)上恒成立,求a 的取值范围. 解:(1)f (x )的定义域为(0,+∞),f ′(x )=2ax -1x,∵f (x )在x =2处取得极小值,∴f ′(2)=0,a =18.经验证,x =2是f (x )的极小值点,故a =18.(2)f ′(x )=2ax -1x,①当a ≤0时,f ′(x )<0,∴f (x )在[1,+∞)上单调递减, ∴当x >1时,f (x )<f (1)=0,这与f (x )≥0矛盾. ②当a >0时,令f ′(x )>0,得x >12a;令f ′(x )<0,得0<x <12a. (ⅰ)若12a>1,即0<a <12,当x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫1,12a 时,f ′(x )<0,∴f (x )在⎝⎛⎭⎪⎫1,12a 上单调递减,∴f (x )<f (1)=0,与f (x )≥0矛盾. (ⅱ)若12a≤1,即a ≥12,当x ∈[1,+∞)时,f ′(x )≥0,∴f (x )在[1,+∞)上单调递增,∴f (x )≥f (1)=0,满足题意. 综上,a ≥12.请考生在第6、7题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分. 6.(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,已知曲线C :⎩⎨⎧x =3cos a y =sin a(a 为参数),直线l :x -y -6=0.(1)在曲线C 上求一点P ,使点P 到直线l 的距离最大,并求出最大值;(2)过点M (-1,0)且与直线l 平行的直线l 1交C 于A ,B 两点,求点M 到A ,B 两点之间的距离之积.解:(1)设点P (3cos a ,sin a ),则点P 到直线l 的距离d =|3cos a -sin a -6|2=⎪⎪⎪⎪⎪⎪2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-a -62,∴当sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3-a =-1时,d max =42,此时,3cos a =-32,sin a =12,P 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12.(2)曲线C 的普通方程为x 23+y 2=1,即x 2+3y 2=3,由题意知,直线l 1的参数方程为⎩⎪⎨⎪⎧x =-1+22t y =22t(t 为参数),代入x 2+3y 2=3中化简得,2t 2-2t -2=0,得t 1t 2=-1,由参数的几何意义得|MA |·|MB |=|t 1t 2|=1. 7.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲 已知函数f (x )=|2x -1|+|2x -3|. (1)解不等式f (x )≤5;(2)若不等式m 2-m <f (x )对任意x ∈R 都成立,求实数m 的取值范围.解:(1)∵f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧4-4x ,⎝ ⎛⎭⎪⎫x <122,⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤x ≤324x -4,⎝ ⎛⎭⎪⎫x >32∴原不等式等价于⎩⎪⎨⎪⎧x <124-4x ≤5或⎩⎪⎨⎪⎧12≤x <322≤5或⎩⎪⎨⎪⎧x ≥324x -4≤5,解得-14≤x <12或12≤x≤32或32≤x ≤94, ∴不等式f (x )≤5的解集为⎣⎢⎡⎦⎥⎤-14,94.(2)∵f (x )=|2x -1|+|2x -3|≥|2x -1-(2x -3)|=2, ∴m 2-m <f (x )min =2,即m 2-m -2<0, ∴-1<m <2.故m 的取值范围是(-1,2).。
大题规范练(五)(满分 70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.1.(本小题满分 12分)已知等比数列{a n }的前 n 项和为 S n ,且 6S n =3n +1+a (n ∈N *). (1)求 a 的值及数列{a n }的通项公式;1(2)若 b n =(1-an )log 3(a 2n ·a n +1),求数列{ }的前 n 项和 T n . b n 解:(1)∵6S n =3n +1+a (n ∈N *), ∴当 n =1时,6S 1=6a 1=9+a ,当 n ≥2时,6a n =6(S n -S n -1)=(3n +1-a )-(3n +a )=2×3n , 即 a n =3n -1,∵{a n }是等比数列,∴a 1=1,则 9+a =6,得 a =-3, ∴数列{a n }的通项公式为 a n =3n -1(n ∈N *).(2)由(1)得 b n =(1-an )log 3(a 2n ·a n +1)=(3n -2)(3n +1), 111 1 1 ∴ = =- , 3(3n +1)bn3n -23n +13n -21 1 1 ∴T n = + +…+b 1 b 2 b n 1 11 = + +…+1 × 4 4 × 7 3n -23n +1 11 1 1 11=3[(1-4 )+( -7 )+…+(-3n +1)]43n -2n= . 3n +12.(本小题满分 12分)如图,四边形 ABCD 与 BDEF 均为菱形,∠DAB =∠DBE =60°,设 AC 与 BD 相交于点 O ,且 FA =FC .(1)求证:平面 FBC ∥平面 EAD ; (2)求二面角 A FC B 的余弦值.解:(1)因为四边形 ABCD 与 BDEF 均为菱形,所以 AD ∥BC ,DE ∥BF .因为 AD ⊄平面 FBC ,DE ⊄ 平面 FBC ,所以 AD ∥平面 FBC ,DE ∥平面 FBC .又 AD ∩DE =D ,AD ⊂平面 EAD ,DE ⊂平面 EAD ,所以平面 FBC ∥平面 EAD .- 1 -(2)如图所示,连接FO,FD,因为四边形BDEF为菱形,且∠DBF=60°,所以△DBF为等边三角形.因为O为BD的中点,所以FO⊥BD.因为O为AC的中点,且FA=FC,所以AC⊥FO.又AC∩BD=O,所以FO⊥平面ABCD.由OA,OB,OF两两垂直,则以O为坐标原点OA,OB,OF所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立如图所示的空间直角坐标系.设AB=2,因为四边形ABCD为菱形,∠DAB=60°,则BD=2,OB=1,OA=OF=3,所以→→O(0,0,0),A( 3,0,0),B(0,1,0),C(-3,0,0),F(0,0,3),CF=( 3,0,3),CB=( 3,1,0).设平面BFC的法向量为n=(x,y,z),则有Error!所以Error!令x=1,则n=(1,-3,-1)为平面BFC的一个法向量.→因为OB⊥平面AFC,所以平面AFC的一个法向量为OB=(0,1,0).因为二面角AFCB为锐二面角,设其平面角为θ,→n·OB→-3 15| ||| 5 | 则cos θ=|cos〈n,OB〉|===.→ 5|n|·|OB15所以二面角AFCB的余弦值为.53.(本小题满分12分)某公司为招聘新员工设计了一个面试方案:应聘者从6道备选题中一次性随机抽取3道题,按照题目要求独立完成.规定:至少正确完成其中2道题的便可通过.已知6道备选题中应聘者甲有4道题能正确完成,2道题不能完成;应聘者乙每题正确完成的概率2都是,且每题正确完成与否互不影响.3(1)分别求甲、乙两人正确完成面试题数的分布列及数学期望;(2)请分析比较甲、乙两人谁面试通过的可能性大?解:(1)设甲正确完成面试的题数为ξ,则ξ的可能取值为1,2,3.C14C2 1 C34C02 1P(ξ=1)==;P(ξ=2)==;P(ξ=3)==.C36 5 C36 5 C36 5C24C12 3应聘者甲正确完成题数ξ的分布列为- 2 -ξ 1 2 3P 1535151 3 1E(ξ)=1×+2×+3×=2.5 5 5设乙正确完成面试的题数为η,则η的可能取值为0,1,2,3.1 3 1P(η=0)=C03(3 )=;272 11 2 6P(η=1)=C13(3 )(3 )=;272 21 12 23 8 P(η=2)=C23(3 )(3 )=;P(η=3)=C3(3 )=.27 27 应聘者乙正确完成题数η的分布列为η0 1 2 3P 12762712278271 6 12 8 2 2E(η)=0×+1×+2×+3×=2.(或因为η~B 3 ),所以E(η)=3×=2)27 (3,27 27 27 31 3 1 2(2)因为D(ξ)=(1-2)2×+(2-2)2×+(3-2)2×=,5 5 5 52 1 2D(η)=3××=.3 3 3所以D(ξ)<D(η).综上所述,从做对题数的数学期望考查,两人水平相当;从做对题数的方差考查,甲较稳定;从至少完成2道题的概率考查,甲面试通过的可能性大.4.(本小题满分12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,若过点F且斜率为1的直线与抛物线相交于M,N两点,且|MN|=8.(1)求抛物线C的方程;→→(2)设直线l为抛物线C的切线,且l∥MN,P为l上一点,求PM·PN的最小值.p p解:(1)由题意可知F ( ,0 ),则直线MN的方程为:y=x-,代入y2=2px(p>0)中,2 2p2得x2-3px+=0,设M(x1,y1),N(x2,y2),则有4x1+x2=3p,∵|MN|=8,∴x1+x2+p=8,即3p+p=8,解得p=2,∴抛物线的方程为y2=4x.- 3 -(2)设l的方程为y=x+b,代入y2=4x中,得x2+(2b-4)x+b2=0,∵l为抛物线C的切线,∴Δ=0,即(2b-4)2-4b2=0,解得b=1,∴l:y=x+1.由(1)可知:x1+x2=6,x1x2=1,→→设P(m,m+1),则PM=(x1-m,y1-(m+1)),PN=(x2-m,y2-(m+1)),→→∴PM·=(x1-m)(x2-m)+[y1-(m+1)][y2-(m+1)]=x1x2-m(x1+x2)+m2+y1y2-(m+PN1)(y1+y2)+(m+1)2.∵x1+x2=6,x1x2=1,∴(y1y2)2=16x1x2=16,y1y2=(x1-1)(x2-1)=-4,x1-x2∴y21-y2=4(x1-x2),∴y1+y2=4·=4,y1-y2→→∴PM·PN=1-6m+m2-4-4(m+1)+(m+1)2=2(m2-4m-3)=2[(m-2)2-7]≥-14,→→当且仅当m=2,即点P的坐标为(2,3)时,PM·PN取得最小值-14.1+a5.(本小题满分12分)已知函数f(x)=x-a ln x,g(x)=-,其中a∈R.x(1)设函数h(x)=f(x)-g(x),求函数h(x)的单调区间;(2)若存在x0∈[1,e],使得f(x0)<g(x0)成立,求a的取值范围.1+a解:(1)h(x)=x+-a ln x,x1+a a x2-ax-1+ah′(x)=1--=x2 x x2x+1[x-1+a]=,x2①当a+1>0,即a>-1时,在(0,1+a)上h′(x)<0,在(1+a,+∞)上h′(x)>0,所以h(x)在(0,1+a)上单调递减,在(1+a,+∞)上单调递增.②当1+a≤0,即a≤-1时,在(0,+∞)上h′(x)>0,所以函数h(x)在(0,+∞)上单调递增.(2)若存在x0∈[1,e],使得f(x0)<g(x0)成立,即存在x0∈[1,e],使得h(x0)=f(x0)-g(x0)1+a<0成立,即函数h(x)=x+-a ln x在[1,e]上的最小值小于零.x由(1)可知:- 4 -①当1+a≥e,即a≥e-1时,h′(x)<0,h(x)在[1,e]上单调递减,所以h(x)在[1,e]上的最小值为h(e),1+a e2+1由h(e)=e+-a<0可得a>,e e-1e2+1 e2+1因为>e-1,所以a>.e-1 e-1②当1+a≤1,即a≤0时,h(x)在[1,e]上单调递增,所以h(x)的最小值为h(1),由h(1)=1+1+a<0可得a<-2.③当1<1+a<e,即0<a<e-1时,可得h(x)的最小值为h(1+a),因为0<ln(1+a)<1,所以0<a ln(1+a)<a,故h(1+a)=2+a-a ln(1+a)>2>0,不合题意.e2+1综上可得,所求a的取值范围是(-∞,-2)∪( ,+∞).e-1请考生在第6、7题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.6.(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程已知极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x轴的正半轴重合,圆C的极坐标方程是ρ=2a sin θ,直线l的参数方程是Error!(t为参数).(1)若a=2,M为直线l与x轴的交点,N是圆C上一动点,求|MN|的最大值;(2)若直线l被圆C截得的弦长为2 6,求a的值.解:(1)由ρ2=4ρsin θ得圆C的直角坐标方程为x2+y2-4y=0,即x2+(y-2)2=4.4 将直线l的参数方程化为普通方程,得y=-(x-2),3令y=0,得x=2,即点M的坐标为(2,0).又圆C的圆心坐标为(0,2),半径r=2,则|MC|=2 2,所以|MN|的最大值为|MC|+r=2 2+2.(2)因为圆C:x2+(y-a)2=a2,直线l:4x+3y-4a=0,|3a-4a| |a|所以圆心C到直线l的距离d==,5 5a2 4 6所以2 a2-=2 6,即|a|=2 6,25 55解得a=± .27.(本小题满分10分)选修4-5:不等式选讲设函数f(x)=|x-a|.(1)当a=2时,解不等式f(x)≥4-|x-1|;1 1(2)若f(x)≤1的解集为{x|0≤x≤2},+=a(m>0,n>0),求证:m+2n≥4.m2n解:(1)当a=2时,不等式f(x)≥4-|x-1|即为|x-2|≥4-|x-1|,- 5 -1 1①当x≤1时,原不等式化为2-x≥4+(x-1),得x≤-,故x≤-;2 2②当1<x<2时,原不等式化为2-x≥4-(x-1),得2≥5,故1<x<2不是原不等式的解;7 7③当x≥2时,原不等式化为x-2≥4-(x-1),得x≥,故x≥.2 21 7综合①②③知,原不等式的解集为( 2]∪[ ,+∞).-∞,-2(2)证明:由f(x)≤1得|x-a|≤1,从而-1+a≤x≤1+a,∵f(x)≤1的解集为{x|0≤x≤2},1 1∴Error!得a=1,∴+=a=1.m2n1 1 2n m2n m2n又m>0,n>0,∴m+2n=(m+2n)( =2+≥2+2 =4,当且仅当=+2n ) ( +2n)·m m m2n m m 1 1,即m=2n时,等号成立,此时,联立+=1,得Error!则m+2n=4,故m+2n≥4,得证.2n m2n- 6 -。
大题规范练(六)
(满分70分,押题冲刺,70分钟拿到主观题高分)
解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
1.(本小题满分12分)已知△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(a -c )2=b 2
-
34
ac .
(1)求cos B 的值;
(2)若b =13,且sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,求△ABC 的面积. 解:(1)由(a -c )2=b 2-34ac ,可得a 2+c 2-b 2
=54
ac .
∴a 2+c 2-b 22ac =5
8
,
即cos B =58
.
(2)∵b =13,cos B =5
8
,
∴b 2=13=a 2+c 2-54ac =(a +c )2
-134
ac ,
又sin A ,sin B ,sin C 成等差数列,由正弦定理,得
a +c =2
b =213,
∴13=52-13
4ac ,∴ac =12.
由cos B =58,得sin B =39
8
,
∴△ABC 的面积S △ABC =12ac sin B =12³12³398=339
4
.
2.(本小题满分12分)如图(1),平面四边形ABCD 关于直线AC 对称,∠BAD =60°,∠BCD =90°,CD =4.把△ABD 沿BD 折起,使A ,C 两点间的距离为2 2.记BD 的中点为E ,如图(2).
(1)求证:平面ACE ⊥平面BCD ;
(2)求直线AD 与平面ABC 所成角的正弦值.
解:(1)证明:由已知可得CB =CD =4,AB =AD =42,AE ⊥BD ,CE ⊥BD .又AE ∩CE =E ,因此
BD ⊥平面ACE .
又BD ⊂平面BCD ,因此平面ACE ⊥平面BCD .
(2)如图,以CB ,CD 所在直线分别为x 轴、y 轴,过点C 垂直于平面CBD 的直线为z 轴建立空间直角坐标系C xyz ,则C (0,0,0),B (4,0,0),D (0,4,0),设A (x 1,y 1,z 1)(z 1>0),
则由⎩⎪⎨⎪⎧
AC 2
=8AB 2
=32
AD 2=32
,
可得⎩⎪⎨⎪⎧
x 21+y 21+z 2
1=8
x 1
-4 2+y 2
1
+z 21=32x 21+ y 1
-4 2
+z 21
=32
z 1
>0
,
由此解得x 1=y 1=-1,z 1=6,故A (-1,-1,6),CA →=(-1,-1,6),AD →
=(1,5,-6).CB →
=(4,0,0)
设a =(x 2,y 2,z 2)是平面ABC 的法向量,则有 ⎩⎨⎧
a ²CB →=0a ²CA →=0
,即⎩⎨
⎧
4x 2=0-x 2-y 2+6z 2=0
,故x 2=0,y 2=6z 2.
取z 2=1得a =(0,6,1). 设直线AD 与平面ABC 所成的角为β, 则sin β=|cos 〈a ,AD →〉|=|a ²AD →
||a ||AD →|=21
7,
即直线AD 与平面ABC 所成角的正弦值为
217
. 3.(本小题满分12分)当今时代,智能手机在人们日常生活中的应用越来越频繁,其中的一款软件——微信更是逐渐成为人们交流的一种方式.某机构对人们使用微信交流的态度进行调
查,随机抽取了50人,他们年龄的频数分布及对使用微信交流持赞成态度的人数如下表:
的把握认为对“使用微信交流”的态度与人的年龄有关?
4人中赞成使用微信交流与不赞成使用微信交流的人数之差的绝对值为ξ,求随机变量ξ的分布列及数学期望.
参考数据如下:
参考公式:K 2
= a +b c +d a +c b +d
,其中n =a +b +c +d .
解:(1)2³2列联表如下:
K 2
=10³40³35³15
≈9.524>6.635,
所以有99%的把握认为对“使用微信交流”的态度与人的年龄有关. (2)依题意得ξ的所有可能取值分别为0,2,4, 且P (ξ=0)=C 2
2C 25²C 2
4C 25+C 1
2²C 1
3C 25²C 1
4²C 1
1C 25=30
100=0.3,
P (ξ=4)=C 2
3C 25²C 24
C 25
=0.18,
P (ξ=2)=1-P (ξ=0)-P (ξ=4)=0.52.
因此,ξ的分布列是
所以ξ的期望E (ξ)4.(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,已知点F (1,0),直线l :x =-1,动直线l ′垂直l 于点H ,线段HF 的垂直平分线交l ′于点P ,设点P 的轨迹为C .
(1)求曲线C 的方程;
(2)以曲线C 上的点Q (x 0,y 0)(y 0>0)为切点作曲线C 的切线l 1,设l 1分别与x ,y 轴交于A ,
B 两点,且l 1恰与以定点M (a,0)(a >2)为圆心的圆相切,当圆M 的面积最小时,求△ABF 与△QAM
面积的比.
解:(1)由题意得|PH |=|PF |,
∴点P 到直线l :x =-1的距离等于它到定点F (1,0)的距离, ∴点P 的轨迹是以l 为准线,F 为焦点的抛物线, ∴点P 的轨迹C 的方程为y 2
=4x .
(2)解法一:由y 2
=4x ,当y >0时,y =2x ,∴y ′=1
x
,
∴以Q 为切点的切线l 1的斜率为k =
1x 0
,
∴以Q (x 0,y 0)(y 0>0)为切点的切线方程为l 1:y -y 0=1
x 0
(x -x 0),
即y -y 0=2y 0⎝ ⎛
⎭⎪⎫
x -y 204,整理得l 1:4x -2y 0y +y 2
0=0.
令x =0,则y =y 0
2,∴B ⎝ ⎛
⎭⎪⎫
0,y 02, 令y =0,则x =-y 20
4
=-x 0,∴A (-x 0,0), 点M (a,0)到切线l 1的距离d =y 20+4a 2y 2
0+4=y 20+4
2+2a -2y 20+4
≥2a -1(当且仅当y 0=2a -2时,取等号).
∴当点Q 的坐标为(a -2,2a -2)时,满足题意的圆M 的面积最小. 此时A (2-a,0),B (0,a -2).
S △ABF =12|1-(2-a )||a -2|=12
(a -1)a -2, S △AQM =1
2
|a -(2-a )||2a -2|=2(a -1)a -2.
∴
S △ABF S △AQM =1
4
,∴△ABF 与△QAM 的面积之比为1∶4.。