2020 高考 文科数学大题专项训练:选做题
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选做题A 组基础通关1.(2019辽宁沈阳东北育才学校八模)巳知函数fix)=\x-l\+\x+l\.(1) 求/(x)N3的解集;(2) 记函数处)的最小值为M,若a>0,b>0,且a+2b=M,求§ +,的最小值.阚⑴由/(x)N3,得l-(x-l)-(x + 1) > 3 1-3-1) + (% + 1) > 3 l(x-l) + (x + 1) > 3,1 <-(X即<- X 或 1<-X 3V>- 4 2 X K I V 或3 - 213-2> >-X X 解得xW-方或方,.:不等式/MN3的解集为(-oo,-|J U [|,+00).(2): 7U)=|E| + |x+l|》|3-l)-3+l)|=2,/•fix)的最小值 M=2,. : a+2b =2,:‘。
>0,。
>0,.巳+ 2=仕+ 2).些=』5+竺+四)乂(5+2 瘁)=?a 十 b \a^ bJ 2 2 a b 2 a b 2'当且仅当芷=华即a-b=^时等号成立, a b 3.W+皱最小值糕2.(2019江西赣州5月适应性考试)已知函数人x)=|x+l|+2|x-l|.(1)求不等式Rx)W4的解集;⑵若函数y=/3)图象的最低点为0,乃),正数"力满足秫。
+泌=4,求j + §的取值范围.阚⑴当 xW-l 时心%)=-3%+1 W4,得 xN-1,所以 x=-l,当-1<x <1 时 y (x)=-x+3W4,得 xN-1,所以-1<x <1,当 xNl 时yCx)=3x-lW4,得 xW?,所以 IW x W?,综上1 Wx W ?,不等式加W4的解集为[1,|].r -3x + 1(% < -1),(2)由 X%)=- -x + 3(-1 < x < 1),的图象最低点为(1,2),即 m=l,n=2,<3x-l(x > 1)所以"+2Z?=4,因为 a>0,b>0,2-+(4>-a -b +丝Q +41 -b 2 - a 当且仅当a=2b=2时等号成立,7 1所以的取值范围为【2, +oo).3.(2019河北石家庄一模)已知函数矣沪 2\x-3\-\x\-m 的定义域为R;(1)求实数秫的取值范围;(2)设实数t 为m 的最大值,若实数a,b,c 满足求冰、+日豆+淑%的最小值.照(1)由题意可知2g3|-|x|Nm 恒成立,令g(x)=2|x-3|-|x|,(x-6(x > 3),去绝对值号,可得 ^(x)=2|x-3|-|x|=j 6-3%(0 < % < 3),(6-x(x < 0),画图可知g(x)的最小值为-3,所以实数m 的取值范围为mW-3;(2)由⑴可知cr+b2+c2^9,所以a2+l+Z?2+2+c2+3=15,_____—1—_____——a2+l尸+2___c2+3禹+赤)"+1+/+2+02+3)_15—□,Z)^+2,a^+i c2_j-3q2_|_-[c2_|_3Z)^+2O I Q I Q I Q I Q I Q I Qa z+l//+2az+l c z+3//+2c z+39 _315-15-5?当且仅当(?2+1=不+2=/+3=5,即/=4力2=3疽=2时等号成立,所以焉+食+汞的最小值为!•(2019河南十所名校高三毕业班阶段性测试)在平面直角坐标系xOy中,直线I的参数方程为4.x=a--—t,万2(I为参数).以坐标原点为极点,X轴正半轴为极轴建立极坐标系.曲线c的极坐标方程为V2y=yp2=毛直线/与曲线。
高考数学前四个大题专项训练1.(本题12分).已知(sin ,cos )a θθ=与(3,1)b =,其中(0,)2πθ∈(1)若//a b ,求sin cos θθ与的值; (2)若2()()f a b θ=+,求()f θ的值域。
2.(本题12分)已知集合{}(,)[1,2],[1,1]x y x y ∈∈-(1)若,x y Z ∈,求0x y +≥的概率; (2)若,x y R ∈,求0x y +≥的概率。
3.(本题14分)如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 是正方形,侧棱PD ⊥底面ABCD ,PD=4,DC=3,E是PC 的中点。
(1)证明:PA//平面BDE ;(2)求△PAD 以PA 为轴旋转所围成的几何体的体积。
4.(本题14分).等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知对任意的n ∈N *,点(n ,S n )在二次函数f(x)=x 2+c的图象上。
(1)求c ,a n ; (2)若2nn n a k,求数列{k n }前n 项和T n 。
P E C BAD附加1.(本题14分).已知椭圆C :22221(0)x y a b a b +=>>,且曲线过点1,2⎛ ⎝⎭, (1)求椭圆C 的方程;(2)已知直线x-y+m=0与椭圆C 交于不同的两点A 、B ,且线段AB 的中点不在圆2259x y +=内,求m 的取值范围。
附加2.(本题14分)设函数3211()232f x x x x =-+,21()(2)2g x ax a x =--, (1)对于任意实数[]1,2x ∈-,()f x m '≤恒成立,求m 的最小值;(2)若方程()()f x g x =在区间(-1,+∞)有三个不同的实数根,求a 的取值范围.前四个大题专项训练(一)答案16、解:(1)∵//a b ,∴sin 3cos 0θθ-=∴tan 3θ=∵(0,)2πθ∈,∴3πθ=∴31sin ,cos 22θθ==。
2020高三数学立体几何专项训练文科1.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA垂直于平面ABCD,E是PD的点。
Ⅰ) 证明PB平行于平面AEC。
Ⅱ) 设AP=1,AD=3,求三棱锥P-ABD的体积V和A点到平面PBD的距离。
2.在四棱锥P-ABCD中,AB平行于CD且AB等于2CD,E为PB的中点。
1) 证明CE平行于平面PAD。
2) 是否存在一点F在线段AB上,使得平面PAD平行于平面CEF?若存在,证明结论;若不存在,说明理由。
3.在四棱锥P-ABCD中,平面PAC垂直于平面ABCD,且PA垂直于AC且等于AD等于2,四边形ABCD满足BC平行于AD,AB垂直于AD且等于1,点E和F分别为侧棱PB和PC上的点,且PEPF等于λ(λ不等于0)。
1) 证明EF平行于平面PAD。
2) 当λ等于2时,求点D到平面AFB的距离。
4.四棱柱ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是正方形。
1) 证明平面A1BD平行于平面CD1B1.2) 若平面ABCD与平面B1D1C相交于直线l,证明B1D1平行于l。
5.在平行四边形ABCD外一点P,PC的中点为M,在DM上取一点G,过G与AP作平面交平面BDM于H。
证明AP平行于GH。
6.在四棱锥P-ABCD中,PA垂直于底面ABCD,AB垂直于AD,AC垂直于CD,且∠ABC等于60度,PA等于AB等于BC,E是PC的中点。
证明:1) CD垂直于AE;2) PD垂直于平面ABE。
7.在四棱锥P-ABCD中,平面PAB垂直于平面ABCD,四边形ABCD为正方形,△PAB为等边三角形,E是PB的中点,平面AED与棱PC交于点F。
1) 证明AD平行于EF;2) 证明PB垂直于平面AEFD;3) 设四棱锥P-AEFD的体积为V1,四棱锥P-ABCD的体积为V2,求V1和V2的值。
8.在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是边长为a,∠DAB 等于60度的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD,G为AD的中点。
2023高考数学复习专项训练《等比数列》一、单选题(本大题共12小题,共60分)1.(5分)等比数列{a n}满足a1+a2+a3=13,a2+a3+a4=133,则a5=()A. 1B. 13C. 427D. 192.(5分)给出以下命题:①存在两个不等实数α,β,使得等式sin(α+β)=sinα+sinβ成立;②若数列{a n}是等差数列,且a m+a n=a s+a t(m、n、s、t∈N∗),则m+n=s+t;③若S n是等比数列{a n}的前n项和,则S6,S12−S6,S18−S12成等比数列;④若S n是等比数列{a n}的前n项和,且S n=Aq n+B;(其中A、B是非零常数,n∈N∗),则A+B为零;⑤已知ΔABC的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若a2+b2>c2,则ΔABC一定是锐角三角形.其中正确的命题的个数是()A. 1个B. 2个C. 3个D. 4个3.(5分)设T n为等比数列{a n}的前n项之积,且a1=−6,a4=−34,则当T n最大时,n的值为()A. 4B. 6C. 8D. 104.(5分)等比数列{a n},满足a1+a2+a3+a4+a5=3,a12+a22+a32+a42+a52= 15,则a1−a2+a3−a4+a5的值是()A. 3B. √5C. −√5D. 55.(5分)已知在等比数列{a n}中,公比q是整数,a1+a4=18,a2+a3=12,则此数列的前8项和为()A. 514B. 513C. 512D. 5106.(5分)已知正项数列{a n},{b n}分别为等差、等比数列,公差、公比分别为d,q(d,q∈N∗),且d=q,a1+b1=1,a3+b3=3.若a n+b n=2013(n>3),则n= ()A. 2013B. 2012C. 100D. 997.(5分)若a,b,c成等比数列,则关于x的方程a x2+bx+c=0( )A. 必有两个不等实根B. 必有两个相等实根C. 必无实根D. 以上三种情况均有可能8.(5分)公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则log2a10=()9.(5分)记Sn为等比数列{a n}的前n项和,已知S2=2,S3=−6.则{a n}的通项公式为()A. a n=(−2)nB. a n=−2nC. a n=(−3)nD. a n=−3n10.(5分)正项等比数列{a n}中,a3=2,a4.a6=64,则a5+a6a1+a2的值是()A. 4B. 8C. 16D. 6411.(5分)在等比数列{a n}中,a7,a11是方程x2+5x+2=0的二根,则a3.a9.a15a5.a13的值为()A. −2+√22B. −√2C. √2D. −√2或√212.(5分)已知等比数列{a n}的前n项和为S n,9S3=S6=63,则S10=A. 255B. 511C.1023 D. 2047二、填空题(本大题共5小题,共25分)13.(5分)已知等差数列{a n}的公差d≠0,且a3+a9=a10−a8.若a n=0,则n=__________14.(5分)若等比数列{an}的前n项和Sn满足:an+1=a1Sn+1(n∈N*),则a1=____.15.(5分)在等比数列{an}中,已知前n项和Sn=5n+1+a,则a的值为____________.16.(5分)若等比数列{a n}的首项为23,且a4=∫41(1+2x)dx,则公比q等于______.17.(5分)如图所示,将正整数排成三角形数阵,每排的数称为一个群,从上到下顺次为第1群,第2群,……,第n群,……,第n群恰好有n个数,则第n群中n个数的和是____________.123465812107162420149324840281811…三、解答题(本大题共6小题,共72分)18.(12分)已知{x n}是各项均为正数的等比数列,且x1+x2=3,x3−x2=2.(1)求数列{x n}的通项公式;(2)如图,在平面直角坐标系xOy中,依次连接点P1(x1,1),P2(x2,2),…,P n+1(x n+1,n+1)得到折线P1P2…P n+1,求由该折线与直线y=0,x=x1,x=x n+1所围成的区域的面积T n.19.(12分)如果等比数列{a n}中公比q>1,那么{a n}一定是递增数列吗?为什么?20.(12分)数列{a n}满足a1=1,a n=2a n−1-3n+6(n≥2,n∈N+).(1)设b n=a n-3n,求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式.21.(12分)设各项均为正数的数列{a n}的前n项和为S n,满足4S n=a n+12−4n−1,n∈N∗,且a2,a5,a14构成等比数列.(1)证明:a2=√4a1+5;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)证明:对一切正整数n,有1a1a2+1a2a3+…+1a n a n+1<12.22.(12分)已知数列{a n}是等差数列,其首项为2,且公差为2,若b n=2a n(n∈N∗).(Ⅰ)求证:数列{b n}是等比数列;(Ⅱ)设c n=a n+b n,求数列{c n right}的前n项和A n.23.(12分)已知等差数列{a n}和等比数列{b n}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+⋯+b2n−1.四、多选题(本大题共5小题,共25分)24.(5分)已知等差数列{a n}的公差和首项都不等于0,且a2,a4,a8成等比数列,则下列说法正确的是()A. a1+a5+a9a2+a3的值为3 B. a1+a5+a9a2+a3的值为2C. 数列{a n}的公差和首项相等D. 数列{a n}的公差和首项不相等25.(5分)设数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,则下列命题正确的是()A. 若a n+1-a n=2(n∈N∗),则数列{a n}为等差数列B. 若b n+1=2b n(n∈N∗),则数列{b n}为等比数列C. 若数列{a n}是等差数列,则S n,S2n-S n,S3n-S2n⋯⋯(n∈N∗)成等差数列D. 若数列{b n}是等比数列,则T n,T2n-T n,T3n-T2n⋯⋯(n∈N∗)成等比数列26.(5分)在公比q为整数的等比数列{a n}中,S n是数列{a n}的前n项,若a1+a4= 18,a2+a3=12,则下列说法正确的是()A. q=2B. 数列{S n+2}是等比数列C. S8=510D. 数列\left{ lg a n}是公差为2的等差数列27.(5分)已知等差数列{a n}的首项为1,公差d=4,前n项和为S n,则下列结论成立的有()A. 数列{S nn}的前10项和为100B. 若a1,a3,a m成等比数列,则m=21C. 若∑n i=11a i a i+1>625,则n的最小值为6D. 若a m+a n=a2+a10,则1m +16n的最小值为251228.(5分)已知数列{a n}为等差数列,{b n}为等比数列,{a n}的前n项和为S n,若a1+ a6+a11=3π,b1b5b9=8,则()A. S11=11πB. sin a2+a10b4b6=12C. a3+a7+a8=3πD. b3+b7⩾4答案和解析1.【答案】D;【解析】解:设等比数列{a n }的公比为q ,由a 2+a 3+a 4=(a 1+a 2+a 3)q ,得133=13q ,解得q =13, 又a 1+a 2+a 3=a 1+13a 1+19a 1=139a 1=13,解得a 1=9,所以a 5=a 1q 4=9×(13)4=19, 故选:D.设等比数列{a n }的公比为q ,通过a 2+a 3+a 4=(a 1+a 2+a 3)q 可求出q 值,进一步根据a 1+a 2+a 3=a 1+a 1q +a 1q 2=13可求出a 1,最后利用a 5=a 1q 4进行求解即可. 此题主要考查等比数列的通项公式,考查学生逻辑推理和运算求解的能力,属于基础题.2.【答案】B; 【解析】该题考查命题真假的判断,考查学生灵活运用等差、等比数列的性质,三角函数以及三角形的判断,是一道综合题,属于中档题.利用特殊值判断①的正误;利用特殊数列即可推出命题②的正误;根据等比数列的性质,判断③的正误;根据等比数列的前n 项的和推出A ,B 判断④的正误.利用特殊三角形判断⑤的正误;解:对于①,实数α=0,β≠0,则sin (α+β)=sinβ,sinα+sinβ=sinβ,所以等式成立;故①正确;对于②,当公差d =0时,命题显然不正确,例如a 1+a 2=a 3+a 4,1+2≠3+4,故②不正确;对于③,设a n =(−1)n ,则S 6=0,S 12−S 6=0,S 18−S 12=0,∴此数列不是等比数列,故③不正确;对于④,S n 是等比数列{a n }的前n 项和,且S n =Aq n +B ;(其中A 、B 是非零常数,n ∈N ∗),所以此数列为首项是a 1,公比为q ≠1的等比数列, 则S n =a 1(1−q n )1−q ,所以A =−a11−q ,B =a11−q ,∴A +B =0,故④正确;对于⑤,如果三角形是直角三角形,a =5,b =3,c =4,满足a 2+b 2>c 2,故⑤不正确;故选:B .3.【答案】A;【解析】解:因为等比数列{a n }中,a 1=−6,a 4=−34,则由a 4=a 1q 3可得q =12. ∵T n 为等比数列{a n }的前n 项之积,∴T n =(−6)n .(12)n(n−1)2,因为求最大值,故只需考虑n 为偶数的情况, ∵T 2n +2T 2n =36×(12)4n +1,由T 2n +2T 2n⩾1可得n =1,∴T 2<T 4>T 6>T 8>⋯.则公比q =12,当T n 最大时,n 的值为4.故选:A .由已知可得q =12.只需考虑n 为偶数的情况,由T 2n +2T 2n⩾1可得n =1,即可求解.该题考查了等比数列的通项公式及其前n 项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.4.【答案】D;【解析】解:设数列{a n }的公比为q ,且q ≠1,则 a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=a 1(1−q 5)1−q =3①, a 12+a 22+a 32+a 42+a 52=a 12(1−q 10)1−q 2=15②∴②÷①得a 12(1−q 10)1−q 2÷a 1(1−q 5)1−q=a 1(1+q 5)1+q=5,∴a 1−a 2+a 3−a 4+a 5=a 1(1+q 5)1+q=5.故选:D.先设等比数列{a n }公比为q ,分别用a 1和q 表示出a 12+a 22+a 32+a 42+a 52,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5和a 1−a 2+a 3−a 4+a 5,发现a 12+a 22+a 32+a 42+a 52除以a 1+a 2+a 3+a 4+a 5正好与a 1−a 2+a 3−a 4+a 5相等,进而得到答案.此题主要考查了等比数列的性质.属基础题.解题时要认真审题,注意等比数列的性质的灵活运用.5.【答案】D;【解析】由已知得{a 1+a 1q 3=18a 1q +a 1q 2=12,解得:q =2或q =12.∵q 为整数,∴q =2.∴a 1=2.∴S 8=2(1−28)1−2=29−2=510.6.【答案】A;【解析】此题主要考查等差数列和等比数列的通项公式和性质的应用.计算时要认真仔细.解:∵{_1+b1=1a3+b3=3,∴{_1+b1=1a1+2d+b1q2=3,∵d=q,所以{_1+b1=1a1+2q+b1q2=3,解得d=q=1,∴a n+b n=a1+(n−1)d+b1q n−1=a1+n−1+b1=2013,∴n=2013.故选A.7.【答案】C;【解析】若a,b,c成等比数列,则b²=ac由题意得△=b²-4ac=b²-4b²=-3b²等比数列中没有为0的项,∴-3b²<0∴△小于0,即方程a x2+bx+c=0必无实根故选C。
2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅰ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合A={x|x2﹣3x﹣4<0},B={﹣4,1,3,5},则A∩B=()A.{﹣4,1}B.{1,5}C.{3,5}D.{1,3}2.(5分)若z=1+2i+i3,则|z|=()A.0B.1C .D.23.(5分)埃及胡夫金字塔是古代世界建筑奇迹之一,它的形状可视为一个正四棱锥.以该四棱锥的高为边长的正方形面积等于该四棱锥一个侧面三角形的面积,则其侧面三角形底边上的高与底面正方形的边长的比值为()A .B .C .D .4.(5分)设O为正方形ABCD的中心,在O,A,B,C,D中任取3点,则取到的3点共线的概率为()A .B .C .D .5.(5分)某校一个课外学习小组为研究某作物种子的发芽率y和温度x(单位:℃)的关系,在20个不同的温度条件下进行种子发芽实验,由实验数据(x i,y i)(i=1,2,…,20)得到下面的散点图:由此散点图,在10℃至40℃之间,下面四个回归方程类型中最适宜作为发芽率y和温度x的回归方程类型的是()A.y=a+bx B.y=a+bx2C.y=a+be x D.y=a+blnx 6.(5分)已知圆x2+y2﹣6x=0,过点(1,2)的直线被该圆所截得的弦的长度的最小值为()A.1B.2C.3D.47.(5分)设函数f(x)=cos(ωx +)在[﹣π,π]的图象大致如图,则f(x)的最小正周期为()A .B .C .D .8.(5分)设a log34=2,则4﹣a=()A .B .C .D .9.(5分)执行如图的程序框图,则输出的n=()A.17B.19C.21D.2310.(5分)设{a n}是等比数列,且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a6+a7+a8=()A.12B.24C.30D.3211.(5分)设F1,F2是双曲线C:x2﹣=1的两个焦点,O为坐标原点,点P在C上且|OP|=2,则△PF1F2的面积为()A .B.3C .D.212.(5分)已知A,B,C为球O的球面上的三个点,⊙O1为△ABC的外接圆.若⊙O1的面积为4π,AB=BC =AC=OO1,则球O的表面积为()A.64πB.48πC.36πD.32π二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
大题专项练(一)三角函数A组基础通关1.已知在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且c cos B+(b-2a)cos C=0.(1)求角C的大小;(2)若c=2,求△ABC的面积S的最大值.因为c cos B+(b-2a)cos C=0,所以sin C cos B+(sin B-2sin A)cos C=0,所以sin C cos B+sin B cos C=2sin A cos C,所以sin(B+C)=2sin A cos C.又因为A+B+C=π,所以sin A=2sin A cos C.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=12.又C∈(0,π),所以C=π3.(2)由(1)知,C=π3,所以c2=a2+b2-2ab cos C=a2+b2-ab.又c=2,所以4=a2+b2-ab.又a2+b2≥2ab,当且仅当a=b时等号成立,所以ab≤4.所以△ABC面积的最大值(S△ABC)max=(12absinC)max=12×4×sinπ3=√3.2.如图,在梯形ABCD中,∠A=∠D=90°,M为AD上一点,AM=2MD=2,∠BMC=60°.(1)若∠AMB=60°,求BC ;(2)设∠DCM=θ,若MB=4MC ,求tan θ.由∠BMC=60°,∠AMB=60°,得∠CMD=60°.在Rt △ABM 中,MB=2AM=4;在Rt △CDM 中,MC=2MD=2.在△MBC 中,由余弦定理,得BC 2=BM 2+MC 2-2BM ·MC ·cos ∠BMC=12,BC=2√3. (2)因为∠DCM=θ,所以∠ABM=60°-θ,0°<θ<60°.在Rt △MCD 中,MC=1; 在Rt △MAB 中,MB=2sin (60°-θ),由MB=4MC ,得2sin(60°-θ)=sin θ, 所以√3cos θ-sin θ=sin θ, 即2sin θ=√3cos θ,整理可得tan θ=√32.3.已知向量m =(2a cos x ,sin x ),n =(cos x ,b cos x ),函数f (x )=m ·n -√32,函数f (x )在y 轴上的截距为√32,与y轴最近的最高点的坐标是(π12,1). (1)求函数f (x )的解析式;(2)将函数f (x )的图象向左平移φ(φ>0)个单位,再将图象上各点的纵坐标不变,横坐标伸长到原来的2倍,得到函数y=sin x 的图象,求φ的最小值.f (x )=m ·n -√32=2a cos 2x+b sin x cos x-√32,由f (0)=2a-√32=√32,得a=√32,此时,f (x )=√3cos 2x+bsin 2x ,由f (x )≤√34+b24=1,得b=1或b=-1,当b=1时,f (x )=sin (2x +π3),经检验(π12,1)为最高点;当b=-1时,f (x )=sin (2x +2π3),经检验(π12,1)不是最高点.故函数的解析式为f (x )=sin (2x +π3).(2)函数f (x )的图象向左平移φ个单位后得到函数y=sin 2x+2φ+π3的图象,横坐标伸长到原来的2倍后得到函数y=sin x+2φ+π3的图象,所以2φ+π3=2k π(k ∈Z ),φ=-π6+k π(k ∈Z ),因为φ>0,所以φ的最小值为5π6.4.函数f (x )=A sin (ωx +π6)(A>0,ω>0)的最大值为2,它的最小正周期为2π.(1)求函数f (x )的解析式;(2)若g (x )=cos x ·f (x ),求g (x )在区间[-π6,π4]上的最大值和最小值.由已知f (x )最小正周期为2π,所以2πω=2π,解得ω=1. 因为f (x )的最大值为2,所以A=2,所以f (x )的解析式为f (x )=2sin (x +π6).(2)因为f (x )=2sin (x +π6)=2sin x cos π6+2cos x sin π6=√3sin x+cos x ,所以g (x )=cos x ·f (x )=√3sin x cos x+cos 2x=√32sin 2x+1+cos2x2=sin (2x +π6)+12.因为-π6≤x ≤π4,所以-π6≤2x+π6≤2π3,于是,当2x+π6=π2,即x=π6时,g (x )取得最大值32;当2x+π6=-π6,即x=-π6时,g (x )取得最小值0. 5.已知函数f (x )=sin(ωx+φ)(ω>0,0<φ<π)的一系列对应值如表:(1)求f (x )的解析式;(2)若在△ABC 中,AC=2,BC=3,f (A )=-12(A 为锐角),求△ABC 的面积.由题中表格给出的信息可知,函数f (x )的周期为T=3π4−(-π4)=π,所以ω=2ππ=2.注意到sin(2×0+φ)=1,也即φ=π2+2k π(k ∈Z ), 由0<φ<π,所以φ=π.所以函数的解析式为f (x )=sin (2x +π2)=cos 2x.(2)∵f (A )=cos 2A=-12,且A 为锐角,∴A=π3.在△ABC 中,由正弦定理得,BC sinA=ACsinB, ∴sin B=AC ·sinABC=2×√323=√33,∵BC>AC ,∴B<A=π3,∴cos B=√63,∴sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=√3×√6+1×√3=3√2+√3, ∴S △ABC =12·AC ·BC ·sin C=12×2×3×3√2+√36=3√2+√32. 6.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,C=π4,b=4,△ABC 的面积为6. (1)求c 的值; (2)求cos(B-C )的值.已知C=π4,b=4,因为S △ABC =1ab sin C ,即6=12×4a ×√22,解得a=3√2,由余弦定理,得c 2=b 2+a 2-2ab cos C=10,解得c=√10.(2)由(1)得cos B=a 2+c 2-b22ac=√55,由于B 是三角形的内角,得sin B=√1-cos 2B =2√55,所以cos(B-C )=cos B cos C+sin B sin C=√55×√22+2√55×√22=3√1010.B 组 能力提升7.如图,在凸四边形ABCD 中,C ,D 为定点,CD=√3,A ,B 为动点,满足AB=BC=DA=1.(1)写出cos C 与cos A 的关系式;(2)设△BCD 和△ABD 的面积分别为S 和T ,求S 2+T 2的最大值.在△BCD 中,由余弦定理,得BD 2=BC 2+CD 2-2·BC ·CD cos C=4-2√3cos C ,在△ABD 中,BD 2=2-2cos A ,所以4-2√3cos C=2-2cos A ,即cos A=√3cos C-1.(2)S=12·BC ·CD ·sin C=√3·sinC2,T=12AB ·AD sin A=12sin A ,所以S 2+T 2=34sin 2C+14sin 2A=34(1-cos 2C )+14(1-cos 2A )=-32cos 2C+√32cos C+34=-32(cosC -√36)2+78.由题意易知,C ∈(30°,90°),所以cos C ∈(0,√32),当cos C=√36时,S 2+T 2有最大值78.8.某城市在进行规划时,准备设计一个圆形的开放式公园.为达到社会和经济效益双丰收,园林公司进行如下设计,安排圆内接四边形ABCD 作为绿化区域,其余作为市民活动区域.其中△ABD 区域种植花木后出售,△BCD 区域种植草皮后出售,已知草皮每平方米售价为a 元,花木每平方米的售价是草皮每平方米售价的三倍.若BC=6 km,AD=CD=4 km .(1)若BD=2√7 km,求绿化区域的面积;(2)设∠BCD=θ,当θ取何值时,园林公司的总销售金额最大.在△BCD 中,BD=2√7,BC=6,CD=4,由余弦定理,得cos ∠BCD=BC 2+CD 2-BD 22BC ·CD=62+42-(2√7)22×6×4=12.因为∠BCD ∈(0°,180°),所以∠BCD=60°, 又因为A ,B ,C ,D 四点共圆, 所以∠BAD=120°.在△ABD 中,由余弦定理,得BD 2=AB 2+AD 2-2AB ·AD cos ∠BAD , 将AD=4,BD=2√7代入化简,得AB 2+4AB-12=0, 解得AB=2(AB=-6舍去).所以S 四边形ABCD =S △ABD +S △BCD =12×2×4sin 120°+12×4×6sin 60°=8√3(km 2), 即绿化空间的面积为8√3 km 2.(2)在△BCD 、△ABD 中分别利用余弦定理得 BD 2=62+42-2×6×4cos θ, ① BD 2=AB 2+42-2×4AB cos(π-θ),②联立①②消去BD ,得AB 2+8AB cos θ+48cos θ-36=0, 得(AB+6)(AB+8cos θ-6)=0, 解得AB=6-8cos θ(AB=-6舍去).因为AB>0,所以6-8cos θ>0,即cos θ<34.S △ABD =12AB ·AD sin(π-θ)=12(6-8cos θ)×4sin θ=12sin θ-16sin θcos θ,S △BCD =12BC ·CD sinθ=12×6×4sin θ=12sin θ.因为草皮每平方米售价为a 元,则花木每平方米售价为3a 元,设销售金额为y 百万元. y=f (θ)=3a (12sin θ-16sin θcos θ)+12a sin θ=48a (sin θ-sin θcos θ),f'(θ)=48a (cos θ-cos 2θ+sin 2θ)=48a (-2cos 2θ+cos θ+1)=-48a (2cos θ+1)(cos θ-1),令f'(θ)>0,解得-12<cos θ<1,又cos θ<34,不妨设cos θ0=34,则函数f (θ)在(θ0,2π3)上为增函数; 令f'(θ)<0,解得cos θ<-12,则函数f (θ)在(2π3,π)上为减函数,所以当θ=2π3时,f (θ)max =36√3a.答:(1)绿化区域的面积为8√3 km 2;(2)当θ=2π3时,园林公司的销售金额最大,最大为36√3a 百万元.。
专题01 集合与常用逻辑用语多项选择题1.(2019秋•启东市期末)已知全集U R =,集合A ,B 满足A B Ü,则下列选项正确的有( ) A .A B B =IB .A B B =UC .()U A B =∅I ðD .()U A B =∅I ð【分析】利用A B Ü的关系即可判断.【解答】解:A B Q Ü,A B A ∴=I ,A B B =U ,()U C A B =≠∅I ,()U A C B =∅I , 故选:BD .2.(2019秋•宿迁期末)已知集合[2A =,5),(,)B a =+∞.若A B ⊆,则实数a 的值可能是( ) A .3-B .1C .2D .5【分析】利用A B ⊆,求出a 的范围,即可判断. 【解答】解:A B ⊆Q , 2a ∴<,故选:AB .3.(2019秋•临高县校级期末)已知{A =第一象限角},{B =锐角},{C =小于90︒的角},那么A 、B 、C 关系是( )A .B AC =I B .B C C =U C .B A B =ID .A B C ==【分析】可看出,“小于90︒的角“和”第一象限的角“都包含”锐角“,从而可判断出选项B ,C 都正确;而小于90︒的角里边有小于0︒的角,而小于0︒的角里边有第一象限角,从而可判断选项A 错误,而选项D 显然错误,从而可得出正确的选项.【解答】解:Q “小于90︒的角”和“第一象限角”都包含“锐角”,B C ∴⊆,B A ⊆B C C ∴=U ,B A B =I ;Q “小于90︒的角“里边有”第一象限角”,从而B A C ≠I .故选:BC .4.(2019秋•聊城期末)若“2340x x +-<”是“22(23)30x k x k k -+++>”的充分不必要条件,则实数k 可以是( ) A .8-B .5-C .1D .4【分析】分别解出” 2340x x +-<”,“ 22(23)30x k x k k -+++>”,根据2340x x +-<”是“22(23)30x k x k k -+++>”的充分不必要条件,即可得出. 【解答】解:“2340x x +-<” 43x ⇔-<<. “22(23)30x k x k k -+++>” x k ⇔<,或3x k >+.Q “2340x x +-<”是“22(23)30x k x k k -+++>”的充分不必要条件,3k ∴…,或43k -+…,解得:3k …,或7k -…,则实数k 可以是AD . 故选:AD .5.(2019秋•临沂期末)对于①sin 0θ>,②sin 0θ<,③cos 0θ>,④cos 0θ<,⑤tan 0θ>,⑥tan 0θ<,则θ为第二象限角的充要条件为( ) A .①③B .①④C .④⑥D .②⑤【分析】根据三角函数角的符号和象限之间的关系分别进行判断即可. 【解答】解:假设θ为象限角则①sin 0θ>,则θ为第一象限角或θ为第二象限角, ②sin 0θ<,则θ为第三象限角或θ为第四象限角 ③cos 0θ>,则θ为第一象限角或θ为第四象限角 ④cos 0θ<,则θ为第二象限角或θ为第三象限角 ⑤tan 0θ>,则θ为第一象限角或θ为第三象限角 ⑥tan 0θ<,则θ为第二象限角或θ为第四象限角, 若θ为第二象限角,则①④可以④⑥可以, 故选:BC .6.(2019秋•泰安期末)下列选项中,p 是q 的必要不充分条件的是( )A .:37p m <<;q :方程22173x y m m +=--的曲线是椭圆B .:8p a …;q :对[1x ∀∈,3]不等式20x a -…恒成立C .设{}n a 是首项为正数的等比数列,p :公比小于0;q :对任意的正整数n ,2120n n a a -+<D .已知空间向量(0a =r ,1,1)-,(b x =r ,0,1)-,:1p x =;q :向量a r与b r 的夹角是3π【分析】A ,根据椭圆的方程以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可;B ,求出,[1x ∀∈,3]不等式20x a -…恒成立等价于2a x …恒成立,即等价于9a …,即可判断; C ,根据等比数列的性质以及充分条件和必要条件的定义进行判断即可;D ,根据空间两向量的夹角大小求出x 的值,再根据充分必要条件的定义即可判断; 【解答】解:A ,若方程22173x y m m +=--的曲线是椭圆,则703073m m m m ->⎧⎪->⎨⎪-≠-⎩,即37m <<且5m ≠, 即“37m <<”是“方程22173x y m m +=--的曲线是椭圆”的必要不充分条件;B ,[1x ∀∈,3]不等式20x a -…恒成立等价于2a x …恒成立,等价于9a …; ∴ “8a …”是“对[1x ∀∈,3]不等式20x a -…恒成立”必要不充分条件;:{}n C a Q 是首项为正数的等比数列,公比为q ,∴当11a =,12q =-时,满足0q <,但此时12111022a a +=-=>,则2120n n a a -+<不成立,即充分性不成立,反之若2120n n a a -+<,则2221110n n a q a q --+< 10a >Q ,22(1)0n q q -∴+<,即10q +<,则1q <-,即0q <成立,即必要性成立,则“0q <”是“对任意的正整数n ,2120n n a a -+<”的必要不充分条件.D :空间向量(0a =r,1,1)-,(b x =r ,0,1)-, 则001a b =++r r g ,cos a ∴<r,1cos 32||||a b b a b π>====⨯r r r g r r, 解得1x =±,故“1x =”是“向量a r与b r 的夹角是3π”的充分不必要条件.故选:ABC .7.(2019秋•青岛期末)已知集合{(M x =,)|()}y y f x =,若对于1(x ∀,1)y M ∈,2(x ∃,2)y M ∈,使得12120x x y y +=成立,则称集合M 是“互垂点集”.给出下列四个集合:21{(,)|1}M x y y x ==+;{2(,)|M x y y =;3{(,)|}x M x y y e ==;4{(,)|sin 1}M x y y x ==+.其中是“互垂点集”集合的为( )A .1MB .2MC .3MD .4M【分析】根据题意即对于任意点1(P x ∀,1)y ,在M 中存在另一个点P ',使得OP OP ⊥'u u u r u u u r .,结合函数图象进行判断.【解答】解:由题意,对于1(x ∀,1)y M ∈,2(x ∃,2)y M ∈,使得12120x x y y +=成立 即对于任意点1(P x ∀,1)y ,在M 中存在另一个点P ',使得OP OP ⊥'u u u r u u u r .21y x =+中,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P '. 所以所以1M 不是“互垂点集”集合,y = 所以在2M 中的任意点1(P x ∀,1)y ,在2M 中存在另一个点P ',使得OP OP ⊥'u u u r u u u r.所以2M 是“互垂点集”集合,x y e =中,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P '. 所以3M 不是“互垂点集”集合,sin 1y x =+的图象中,将两坐标轴进行任意旋转,均与函数图象有交点,所以所以4M 是“互垂点集”集合, 故选:BD .8.(2019秋•淮安期末)已知函数2()43f x x x =-+,则()0f x …的充分不必要条件是( ) A .[1,3]B .{1,3}C .(-∞,1][3U ,)+∞D .(3,4)【分析】由()0f x …,得2430x x -+…,解得3x …或1x ….由此能求出()0f x …的充分不必要条件.【解答】解:函数2()43f x x x =-+, 由()0f x …,得2430x x -+…, 解得3x …或1x …. ()0f x ∴…的充分不必要条件是{1,3}和(3,4),故选:BD .9.(2019秋•镇江期末)使不等式110x+>成立的一个充分不必要条件是( ) A .2x > B .0x …C .1x <-或1x >D .10x -<<【分析】不等式110x +>,即10x x+>,(1)0x x +>,解得x 范围,即可判断出结论. 【解答】解:不等式110x +>,即10x x+>,(1)0x x ∴+>,解得0x >,或1x <-. 使不等式110x+>成立的一个充分不必要条件是:2x >.及1x <-,或1x >. 故选:AC .10.(2019秋•连云港期末)已知p ,q 都是r 的充分条件,s 是r 的必要条件,q 是s 的必要条件,则( ) A .p 是q 的既不充分也不必要条件 B .p 是s 的充分条件 C .r 是q 的必要不充分条件 D .s 是q 的充要条件【分析】由已知可得p r s q ⇒⇒⇒;q r s ⇒⇒,然后逐一分析四个选项得答案. 【解答】解:由已知得:p r s q ⇒⇒⇒;q r s ⇒⇒.p ∴是q 的充分条件;p 是s 的充分条件;r 是q 的充要条件;s 是q 的充要条件.∴正确的是B 、D .故选:BD .11.(2019秋•苏州期末)已知集合{|2}A x ax =…,{2B =,若B A ⊆,则实数a 的值可能是( ) A .1-B .1C .2-D .2【分析】通过集合的包含关系,判断元素的关系,通过选项的代入判断是否成立.【解答】解:因为集合{|2}A x ax =…,{2B =,B A ⊆, 若1a =-,[2A =-,)+∞,符合题意,A 对; 若1a =,(A =-∞,2],符合题意,B 对; 若2a =-,[1A =-,)+∞,符合题意,C 对; 若1a =,(A =-∞,1],不符合题意,D 错; 故选:ABC .12.(2019秋•济宁期末)下列命题中的真命题是( )A .x R ∀∈,120x ->B .*x N ∀∈,2(1)0x ->C .x R ∃∈,1lgx <D .x R ∃∈,tan 2x =【分析】根据指数函数的值域,得到A 项正确;根据一个自然数的平方大于或等于0,得到B 项不正确;根据对数的定义与运算,得到C 项正确;根据正弦函数tan y x =的值域,得D 项正确.由此可得本题的答案. 【解答】解:Q 指数函数2t y =的值域为(0,)+∞∴任意x R ∈,均可得到120x ->成立,故A 项正确;Q 当*x N ∈时,1x N -∈,可得2(1)0x -…,当且仅当1x =时等号 ∴存在*x N ∈,使2(1)0x ->不成立,故B 项不正确;Q 当1x =时,01lgx =<∴存在x R ∈,使得1lgx <成立,故C 项正确;Q 正切函数tan y x =的值域为R∴存在锐角x ,使得tan 2x =成立,故D 项正确故选:ACD .13.(2019秋•薛城区校级月考)已知集合{|1}A x ax ==,{0B =,1,2},若A B ⊆,则实数a 可以为( ) A .12B .1C .0D .以上选项都不对【分析】由子集定义得A =∅或{1}A =或{2}A =,从而1a 不存在,11a=,12a =,由此能求出实数a .【解答】解:Q 集合{|1}A x ax ==,{0B =,1,2},A B ⊆, A ∴=∅或{1}A =或{2}A =,∴1a 不存在,11a=,12a =,解得1a =,或1a =,或12a =. 故选:ABC .14.(2019秋•桥西区校级月考)设集合2{|0}A x x x =+=,则下列表述不正确的是( ) A .{0}A ∈B .1A ∉C .{1}A -∈D .0A ∈【分析】求出集合2{|0}{0A x x x =+==,1}-,利用元素与集合的关系能判断正确结果.【解答】解:集合2{|0}{0A x x x =+==,1}-, 0A ∴∈,1A -∈,{0}A ⊂,{1}A -⊂,1A ∉. AC ∴选项均不正确,BD 选项正确.故选:AC .15.(2019秋•葫芦岛月考)已知集合2{|20}A x x x =-=,则有( ) A .A ∅⊆B .2A -∈C .{0,2}A ⊆D .{|3}A y y ⊆<【分析】可以求出集合A ,根据子集的定义及元素与集合的关系即可判断每个选项的正误. 【解答】解:{0A =Q ,2},A ∴∅⊆,2A -∉,{0,2}A ⊆,{|3}A y y ⊆<.故选:ACD .16.(2019秋•临淄区校级月考)设全集U ,则下面四个命题中是“A B ⊆”的充要条件的命题是( ) A .A B A =IB .U UA B ⊇痧C .U B A =∅I ðD .U A B =∅I ð【分析】根据集合的补集,两个集合的交集、并集的定义,再由充要条件的定义判断哪些选项符合条件. 【解答】解:对于选项A ,由A B A =I ,可得A B ⊆.由A B ⊆ 可得A B A =I ,故选项A ,A B A =I 是命题A B ⊆的充要条件,故A 满足条件.对于选项B ,由S S A B ⊇痧 可得A B ⊆,由A B ⊆ 可得S S A B ⊇痧,故S S A B ⊇痧 是命题A B ⊆的充要条件,故B 满足条件.对于选项C ,由S B A φ=I ð,可得A B ⊆,由A B ⊆ 可得S B A φ=I ð,故S B A φ=I ð 是命题A B ⊆的充要条件,故C 满足条件.对于选项D ,由S A B φ=I ð,可得B A ⊆,不能退出A B ⊆,故选项D ,S A B φ=I ð不是命题A B ⊆的充要条件,故D 不满足条件. 故选:ABC .17.(2019秋•葫芦岛月考)已知集合{||4}A x Z x =∈<,B N ⊆,则( ) A .集合B N N =UB .集合A B I 可能是{1,2,3}C .集合A B I 可能是{1-,1}D .0可能属于B【分析】根据Z ,N 的定义,及集合元素的特点进行逐一判断即可.【解答】解:因为B N ⊆,所以B N N =U ,故A 正确.集合A 中一定包含元素1,2,3,集合B N ⊆,1,2,3都属于集合N ,所以集合A B I 可能是{1,2,3}正确.1-不是自然数,故C 错误.0是最小的自然数,故D 正确. 故选:ABD .18.(2019秋•市中区校级月考)给出下列关系,其中正确的选项是( ) A .{{}}∅∈∅B .{{}}∅∉∅C .{}∅∈∅D .{}∅⊆∅【分析】根据元素与集合的关系,集合并集的运算,空集是任何集合的子集即可判断每个选项的正误. 【解答】解:显然∅不是集合{{}}∅的元素,A ∴错误;∅不是集合{{}}∅的元素,∅是{}∅的元素,∅是任何集合的子集,从而得出选项B ,C ,D 都正确.故选:BCD .19.(2019秋•罗庄区期中)给出下列四个条件:①22xt yt >;②xt yt >;③22x y >;④110x y<<.其中能成为x y >的充分条件的是( ) A .①B .②C .③D .④【分析】首先分清条件与结论,条件是所选答案,结论是x y >,充分性即为所选答案推出x y >. 【解答】解:①.由22xt yt >可知,20t >,故x y >.故①是.②.由xt yt >可知,0t ≠,当0t <时,有x y <;当0t >时,有x y >.故②不是. ③由22x y >,则||||x y >,推不出x y >,故③不是; ④.由110x y <<.由函数1y x=在区间(0,)+∞上单调递减,可得0x y >>,故④是. 故选:AD .20.(2019秋•宁阳县校级期中)若220x x --<是2x a -<<的充分不必要条件,则实数a 的值可以是( ) A .1B .2C .3D .4【分析】求解一元二次不等式,把若220x x --<是2x a -<<的充分不必要条件转化为(1-,2)(2-Ü,)a ,由此得到a 的范围,则答案可求.【解答】解:由220x x --<,解得12x -<<.又220x x --<是2x a -<<的充分不必要条件,(1∴-,2)(2-Ü,)a ,则2a …. ∴实数a 的值可以是2,3,4.故选:BCD .21.(2019秋•薛城区校级期中)若集合M N ⊆,则下列结论正确的是( ) A .M N M =IB .M N N =UC .M M N ⊆ID .M N N ⊆U【分析】利用子集、并集、交集的定义直接求解. 【解答】解:Q 集合M N ⊆,∴在A 中,M N M =I ,故A 正确;在B 中,M N N =U ,故B 正确; 在C 中,M M N ⊆I ,故C 正确; 在D 中,M N N ⊆U ,故D 正确. 故选:ABCD .22.(2019秋•凤城市校级月考)下列命题正确的有( ) A .A ∅=∅U B .()U UU A B A B =U U 痧?C .A B B A =I ID .()U U A A =痧【分析】利用集合的交、并、补运算法则直接求解. 【解答】解:在A 中,A A ∅=U ,故A 错误; 在B 中,()()()U U U A B A B =U I 痧?,故B 错误; 在C 中,A B B A =I I 同,故C 正确; 在D 中,()U U A A =痧,故D 正确. 故选:CD .23.(2019秋•北镇市校级月考)已知集合{2M =-,2334x x +-,24}x x +-,若2M ∈,则满足条件的实数x 可能为( ) A .2B .2-C .3-D .1【分析】根据集合元素的互异性2M ∈必有22334x x =+-或224x x =+-,解出后根据元素的互异性进行验证即可.【解答】解:由题意得,22334x x =+-或224x x =+-, 若22334x x =+-,即220x x +-=, 2x ∴=-或1x =,检验:当2x =-时,242x x +-=-,与元素互异性矛盾,舍去; 当1x =时,242x x +-=-,与元素互异性矛盾,舍去. 若224x x =+-,即260x x +-=, 2x ∴=或3x =-,经验证2x =或3x =-为满足条件的实数x . 故选:AC .24.已知集合{|32A x x a b ==+,a ,}b Z ∈,{|23B x x a b ==-,a ,}b Z ∈,则( ) A .A B ⊆B .B A ⊆C .A B =D .A B =∅I【分析】利用集合的基本关系可判断集合的关系.【解答】解:已知集合{|32A x x a b ==+,a ,}b Z ∈,{|23B x x a b ==-,a ,}b Z ∈, 若x 属于B ,则:233*(2)2*(2)x a b a b a =-=-+-; 2a b -、2a -均为整数,x 也属于A ,所以B 是A 的子集;若x 属于A ,则:322*(3)3*x a b a b =+=+-(a ); 3a b +、a 均为整数,x 也属于B ,所以A 是B 的子集;所以:A B =, 故选:ABC .25.已知集合2{|10}A x x =-=,则下列式子表示正确的有( ) A .{1}A ∈B .1A -⊆C .A ∅⊆D .{1,1}A -⊆【分析】利用集合与集合基本运算求出A 集合,再由集合与集合的关系,元素与集合的关系判断可得答案, 【解答】解:已知集合2{|10}{1A x x =-==-,1},由集合与集合的关系,元素与集合的关系判断可得:以上式子表示正确的有:A ∅⊆,{1,1}A -⊆. 故选:CD .26.已知集合{|13}A x x =-<…,集合{|||2}B x x =…,则下列关系式正确的是( )A .AB =∅IB .{|23}A B x x =-U 剟C .{|1R A B x x =-U …ð或2}x >D .{|23}R A B x x =<I …ð【分析】求解绝对值不等式化简集合B ,再利用交、并、补集的运算性质逐一分析四个选项得答案.【解答】解:{|13}A x x =-<Q …,{|||2}{|22}B x x x x ==-剟?,{|13}{|22}{|12}A B x x x x x x ∴=-<-=-<I I 剟剟,故A 不正确;{|13}{|22}{|23}A B x x x x x x =-<-=-U U 剟剟?,故B 正确;{|2R B x x =<-Q ð或2}x >,{|13}{|2R A B x x x x ∴=-<<-U U …ð或2}{|2x x x >=<-或1}x >-,故C 不正确;{|13}{|2R A B x x x x =-<<-I I …ð或2}{|23}x x x >=<…,故D 正确.∴正确的是B ,D .故选:BD .27.下列命题正确的是( )A .“26x <<”是“24120x x --<”的必要不充分条件B .函数()tan 2f x x =的对称中心是(2k π,0)()k Z ∈C .“x R ∀∈,3210x x -+…”的否定是“x R ∃∈,3210x x -+>”D .设常数a 使方程sin x x a =在闭区间[0,2]π上恰有三个解1x ,2x ,3x 则12373x x x π++=【分析】A 由24120x x --<,解得26x -<<,可得“26x <<”是“24120x x --<”的充分不必要条件; B 由tan20x =,解得2x k π=,即2k x π=,()k Z ∈,即可得出函数()tan 2f x x =的对称中心; C 取1x =-,则32110x x -+=-<,即可判断出;:sin D x x a =化为sin()32a x π+=,由于常数a 使方程sin x x a =在闭区间[0,2]π上恰有三个解1x ,2x ,3x ,则2a =,解得即可. 【解答】解:由24120x x --<,解得26x -<<,因此“26x <<”是“24120x x --<”的充分不必要条件,A 不正确;由tan20x =,解得2x k π=,即2k x π=,()k Z ∈因此函数()tan 2f x x =的对称中心是(2k π,0)()k Z ∈,B 正确;取1x =-,则32110x x -+=-<,因此“x R ∀∈,3210x x -+>” C 不正确;sin x x a =化为sin()32a x π+=,由于常数a 使方程sin x x a =在闭区间[0,2]π上恰有三个解1x ,2x ,3x ,则2a =33x ππ+=,3ππ-,23ππ+,12373x x x π∴++=,D 正确. 故选:BD .28.有限集合S 中元素的个数记做()card S ,设A ,B 都为有限集合,下列命题中真命题是( )A .AB =∅I 的充要条件是()card A B card =U (A )card +(B )B .A B ⊆的必要条件是card (A )card …(B )C .A B à的充要条件是card (A )card …(B )D .A B =的充要条件是card (A )card =(B )【分析】分清集合之间的关系与各集合元素个数之间的关系,注意本题对充要条件的考查.集合的元素个数,体现两个集合的关系,但仅凭借元素个数不能判断集合间的关系,比如第四个句子元素个数相等,元素不一定相同.【解答】解:?A B =∅I 集合A 与集合B 没有公共元素,A 正确 A B ⊆集合A 中的元素都是集合B 中的元素,B 正确A B à集合A 中至少有一个元素不是集合B 中的元素,因此A 中元素的个数有可能多于B 中元素的个数,C 错误A B =集合A 中的元素与集合B 中的元素完全相同,两个集合的元素个数相同,并不意味着它们的元素相同,D 错误故选:AB .29.使“a b <”成立的必要不充分条件是“( )”A .0x ∀>,a b x +…B .0x ∃…,a x b +< C .0x ∀…,a b x <+ D .0x ∃>,a x b +… 【分析】根据不等式的关系结合必要不充分条件分别进行判断即可.【解答】解:若a b <,0x ∀>,则a x b x +<+,a a x <+Q ,a a xb x ∴<+<+,即a b x <+,则a b x +…不一定成立;故A 错误,若a b <,当2a =,4b =,10x ∃=…,有a x b +<成立,反之不一定成立;故B 满足条件.0x ∀…,由a b <得a x b x +<+,0x Q …,a x a ∴+…,即a a x b x +<+…则a b x <+成立,故C 满足条件,若a b <,当2a =,3b =,10x ∃=>,有a x b +…成立,反之不一定成立;故D 满足条件. 故选:BCD .30.在下列结论中正确的是( )A .“p q ∧”为真是“p q ∨”为真的充分不必要条件B .“p q ∧”为假是“p q ∨”为真的充分不必要条件C .“p q ∧”为真是“p ⌝”为假的充分不必要条件D .“p ⌝”为真是“p q ∧”为假的充分不必要条件【分析】利用复合命题真假的判定方法即可判断出结论.【解答】解:“p q ∧”为真是“p q ∨”为真的充分不必要条件,A 正确;“p q ∧”为假是“p q ∨”为真的充分不必要条件,B 不正确;“p q ∧”为真是“p ⌝”为假的充分不必要条件,C 正确;“p ⌝”为真,p 为假⇒ “p q ∧”为假,反之不成立,可能q 为假,p 为真,因此“p ⌝”为真是“p q ∧”为假的充分不必要条件,D 正确.故选:ACD .。
一、等差数列选择题1.已知数列{}n a 是公差不为零且各项均为正数的无穷等差数列,其前n 项和为n S .若p m n q <<<且()*,,,p q m n p q m n N +=+∈,则下列判断正确的是( )A .22p p S p a =⋅B .p q m n a a a a >C .1111p q m na a a a +<+ D .1111p q m nS S S S +>+ 解析:D 【分析】利用等差数列的求和公式可判断A 选项的正误;利用作差法结合等差数列的通项公式可判断B 选项的正误;利用p q m n a a a a <结合不等式的基本性质可判断C 选项的正误;利用等差数列的求和公式结合不等式的基本性质可判断D 选项的正误. 【详解】对于A 选项,由于()()1221222p pp p p p a a Sp a a pa ++==+≠,故选项A 错误;对于B 选项,由于m p q n -=-,则()()p q m n m n m n a a a a a p m d a q n d a a ⋅-⋅=+-⋅+--⋅⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()()()22m n m n m n a q n d a q n d a a q n a a d q n d =--⋅+--=----⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦()()()2220q n n m d q n d =-----<,故选项B 错误;对于C 选项,由于1111p q m n m n p q p q p q m n m na a a a a a a a a a a a a a a a ++++==>=+⋅⋅⋅,故选项C 错误; 对于D 选项,设0x q n m p =-=->,则()()()20pq mn m x n x mn x n m x -=-+-=---<,从而pq mn <,由于222222p q m n p q pq m n mn +=+⇔++=++,故2222p q m n +>+.()()()()()()111111p q pq p q mn m n m n --=-++<-++=--,故()()22221122p q m n p q p q m n m nS S p q a d m n a d S S +--+--+=++>++=+.()()()()()221111112112224p q p p q q pq p q pq p q S S pa d qa d pqa a d d--+---⎡⎤⎡⎤⋅=+⋅+=++⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦()()()221121124mn m n mn p q mna a d d+---<++()()()221121124m n mn m n mn m n mna a d d S S +---<++=,由此1111p q m n p q p q m n m nS S S S S S S S S S S S +++=>=+,故选项D 正确. 故选:D. 【点睛】关键点点睛:本题考查等差数列中不等式关系的判断,在解题过程中充分利用基本量来表示n a 、n S ,并结合作差法、不等式的基本性质来进行判断.2.在等差数列{}n a 中,25812a a a ++=,则{}n a 的前9项和9S =( ) A .36 B .48C .56D .72解析:A 【分析】根据等差数列的性质,由题中条件,得出54a =,再由等差数列前n 项和公式,即可得出结果. 【详解】因为{}n a 为等差数列,25812a a a ++=, 所以5312a =,即54a =, 所以()1999983622a a S +⨯===. 故选:A . 【点睛】熟练运用等差数列性质的应用及等差数列前n 项和的基本量运算是解题关键. 3.在等差数列{}n a 的中,若131,5a a ==,则5a 等于( ) A .25 B .11C .10D .9解析:D 【分析】利用等差数列的性质直接求解. 【详解】 因为131,5a a ==,315529a a a a =+∴=,故选:D .4.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知58a =,36S =,则107S S -的值是( ) A .48 B .60C .72D .24解析:A 【分析】根据条件列方程组,求首项和公差,再根据107891093S S a a a a -=++=,代入求值. 【详解】由条件可知114832362a d a d +=⎧⎪⎨⨯+=⎪⎩,解得:102a d =⎧⎨=⎩, ()10789109133848S S a a a a a d -=++==+=.故选:A5.在数列{}n a 中,129a =-,()*13n n a a n +=+∈N ,则1220a a a +++=( )A .10B .145C .300D .320解析:C 【分析】由等差数列的性质可得332n a n =-,结合分组求和法即可得解。
专项一 解三角形考点2 解三角形大题 拆解技巧【母题】(2020年全国Ⅱ卷)△ABC 中,sin 2A-sin 2B-sin 2C=sin Bsin C. (1)求A;(2)若BC=3,求△ABC 周长的最大值.【拆解1】△ABC 中,已知sin 2A-sin 2B-sin 2C=sin B sin C,求A. 【解析】由正弦定理可得BC 2-AC 2-AB 2=AC·AB, ∴cos A=AC 2+AB 2-BC 22AC ·AB=-12,∵A∈(0,π),∴A=2π3.【拆解2】若BC=3,A=2π3,求证(AC+AB)2-AC·AB=9.【解析】由余弦定理得BC 2=AC 2+AB 2-2AC·ABcosA ∴AC 2+AB 2+AC·AB=9,即(AC+AB)2-AC·AB=9.【拆解3】已知BC=3,且(AC+AB)2-AC·AB=9,求△ABC 周长的最大值. 【解析】∵AC·AB≤(AC+AB 2)2(当且仅当AC=AB 时取等号),∴9=(AC+AB)2-AC·AB≥(AC+AB)2-AC+AB22=34(AC+AB)2,解得AC+AB≤2√3(当且仅当AC=AB时取等号),∴△ABC的周长L=AC+AB+BC≤3+2√3,∴△ABC周长的最大值为3+2√3.小做变式训练△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,√3c=b(sin A+√3cos A).(1)求B;(2)若b=3,求△ABC周长最大时,△ABC的面积.【拆解1】△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,√3c=b(sin A+√3cos A),求B.【解析】∵√3c=b(sin A+√3cos A),∴√3sin C=sin B·(sin A+√3cos A),∴√3sin(A+B)=sin Bsin A+√3sin Bcos A,∴√3sin Acos B+√3sin Bcos A=sin Bsin A+√3sin Bcos A,∵A∈(0,π),∴sin A≠0,∴√3cos B=sin B,∴tan B=√3, ∵0<B<π,∴B=π3.【拆解2】已知B=π3,若b=3,求△ABC 周长的最大值.【解析】∵cos B=a 2+c 2-b 22ac,B=π3,∴12=a 2+c 2-b 22ac,∴b 2=a 2+c 2-ac,∴9=(a+c)2-3ac,∴9≥(a+c)2-3a+c 22=(a+c )24,当且仅当a=c=3时等号成立, a+c 的最大值为6, ∴周长的最大值为9.【拆解3】已知条件不变,求△ABC 周长最大时,△ABC 的面积. 【解析】当a=c=3时,a+c 取得最大值,即周长取得最大值, 此时S △ABC =12×3×3×sin π3=9√34.通法 技巧归纳1.三角形中的最值、范围问题的解题策略解与三角形中边角有关的量的取值范围时,主要是利用已知条件和有关定理,将所求的量用三角形的某个内角或某条边表示出来,结合三角形的性质求解即可.2.求解三角形中的最值、范围问题的注意点(1)涉及求范围的问题,一定要搞清已知变量的范围,利用已知的范围进行求解,已知边的范围求角的范围时可以利用余弦定理进行转化. (2)注意题目中的隐含条件,如A+B+C=π,0<A<π,b-c<a<b+c,三角形中大边对大角等.突破实战训练<基础过关>1.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且=√3sin(A+B)+1.2sin2A+B2(1)求角C的大小;(2)若a=√3,c=1,求△ABC的面积.【解析】(1)在△ABC中,A+B+C=π,即A+B=π-C,所以sin(A+B)=sin C,因为2sin 2A+B 2=√3sin(A+B)+1,所以2sin 2π-C 2=√3sin C+1,可得2cos 2C2=√3sin C+1,所以1+cos C=√3sin C+1,即cos C=√3sin C,所以tan C=√33, 因为C∈(0,π),所以C=π6.(2)由正弦定理可得asinA =csinC,因为a=√3,c=1,所以sin A=√32,因为a>c 且A∈(0,π),所以A=π3或A=2π3,所以B=π2或B=π6, 当B=π2时,S △ABC =12acsin B=√32;当B=π6时,S △ABC =12acsin B=√34.2.在①2asin C=ctan A;②2acos B=2c -b;③2cos 2B+C2=cos 2A+1这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并作答.在△ABC 中,内角A,B,C 所对的边分别是a,b,c,已知________. (1)求A 的值;(2)若△ABC 的面积为√34,周长为5,求a 的值.【解析】选①.(1)已知2asin C=ctan A,利用正弦定理得2sin Asin C=sin C·sinAcosA,因为0<A<π,0<C<π,所以sin A≠0,sin C≠0,整理得cos A=12,由于0<A<π,所以A=π3.(2)由S △ABC =12bcsin A=√34bc=√34,解得bc=1.由于a+b+c=5,所以a=5-(b+c),利用余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A=b 2+c 2-bc=(5-a)2-3,解得a=115.选②.(1)已知2acos B=2c-b,利用余弦定理得2a·a 2+c 2-b 22ac=2c-b,整理得b 2+c 2-a 2=bc=2bccos A,化简得cos A=12,由于0<A<π,所以A=π3.(2)由S △ABC =12bcsin A=√34bc=√34,解得bc=1.由于a+b+c=5,所以a=5-(b+c),利用余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A=b 2+c 2-bc=(5-a)2-3, 解得a=115.选③.(1)已知2cos 2B+C 2=cos 2A+1,整理得cos(B+C)+1=2cos 2A,所以2cos 2A+cos A-1=0,解得cos A=12或cos A=-1(舍去),由于0<A<π,所以A=π3.(2)由S △ABC =12bcsin A=√34bc=√34,解得bc=1.由于a+b+c=5,所以a=5-(b+c),利用余弦定理得a 2=b 2+c 2-2bccos A=b 2+c 2-bc=(5-a)2-3,解得a=115.3. 已知函数f(x)=4cos xsin(x-π3)+√3.(1)求函数f(x)在区间[π4,π2]上的值域.(2)在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别是a,b,c,若角C 为锐角,f(C)=√3,且c=2,求△ABC 面积的最大值. 【解析】(1)f(x)=4cos xsin(x-π3)+√3=4cos x(sin xcos π3-cos xsin π3)+√3=4cos x(12sin x-√32cos x)+√3=2sin xcos x-2√3cos 2x+√3 =sin 2x-√3cos 2x=2sin(2x-π3),由π4≤x≤π2,得π6≤2x -π3≤2π3,∴12≤sin (2x-π3)≤1,∴函数f(x)的值域为[1,2].(2)由f(C)=√3,得sin(2C-π3)=√32,∵C 为锐角,∴2C -π3=π3,∴C=π3.∵c=2,∴由余弦定理得a 2+b 2-ab=4,∵a 2+b 2≥2ab,∴4=a 2+b 2-ab≥ab(当且仅当a=b 时等号成立).∴S △ABC =12absin C=√34ab≤√3,当a=b=2,即△ABC 为正三角形时,△ABC 的面积有最大值,最大值为√3.4.已知函数f(x)=λsin(ωx+φ)(λ>0,ω>0,0<φ<π2)的部分图象如图所示,A 为图象与x 轴的交点,B,C 分别为图象的最高点和最低点,在△ABC 中,角A,B,C 所对的边分别为a,b,c,△ABC 的面积S=√34(a 2+c 2-b 2).(1)求角B 的大小;(2)若b=√3,点B 的坐标为(13,λ),求f(x)的最小正周期及φ的值.【解析】(1)∵S=√34(a 2+c 2-b 2),∴由余弦定理得S=√32accos B, 又S=12acsin B,∴√32accos B=12acsin B,即tan B=√3,∵B∈(0,π),∴B=π3.(2)由题意得,a=2c,b=√3,B=π3,∴由余弦定理b 2=a 2+c 2-2accos B,得4c 2+c 2-4c 2cos π3=3,解得c=1,设边BC 与x 轴的交点为D,则△ABD 为正三角形, ∴λ=√32且AD=1,∴函数f(x)的最小正周期为2,∴ω=2π2=π,∴f(x)=√32sin(πx+φ),又点B (13,√32)在函数f(x)的图象上,∴f (13)=√32,即√32sin (π3+φ)=√32,即sin (π3+φ)=1,∴π3+φ=π2+2kπ,k∈Z,即φ=π6+2kπ,k∈Z,又0<φ<π2,∴φ=π6.<能力拔高>7.已知在△ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且满足bc=1,a 2-bc=(b-c)2.(1)求sin B+sin C 的最大值; (2)若cos Bcos C=14,求b+c 的值.【解析】(1)∵a 2-bc=b 2+c 2-2bc, ∴b 2+c 2-a 2=bc, ∴cos A=b 2+c 2-a 22bc=bc2bc =12,∴A=π3,∴B+C=2π3,∴sin B+sin C=sin B+sin (2π3-B)=sin B+sin2π3cos B-cos2π3sin B=√32cos B+32sin B =√3(12cosB +√32sinB) =√3sin (B +π6),当B=π3时,sin B+sin C 取得最大值,最大值为√3.(2)由(1)可得cos A=-cos(B+C)=sin Bsin C-cos Bcos C=12.∵cos Bcos C=14,∴sin Bsin C=34.∴bc4R2=34. ∵bc=1,∴R=√33,∴由正弦定理可得a=2R·sin A,即a=1, ∴(b+c)2-2bc-1=bc,即(b+c)2=4, 解得b+c=2.6. 已知△ABC 的内角A,B,C 的对边分别为a,b,c,且a(1+cos B)=b(2-cos A).(1)求角B 的最大值.(2)若B 取(1)中最大值,a>1,c=b+12,当△ABC 的周长最小时,求a 的值.【解析】(1)∵a(1+cos B)=b(2-cos A),∴a (1+a 2+c 2-b 22ac )=b(2-b 2+c 2-a 22bc ),∴2b=a+c,∴cos B=a 2+c 2-b 22ac =a 2+c 2-(a+c 2) 22ac =38×a 2+c 2ac -14. 又∵a 2+c 2≥2ac,∴a 2+c 2ac ≥2,即cos B=38×a 2+c 2ac -14≥12(当且仅当a=c 时取等号). 又∵B∈(0,π),∴B 的最大值为π3. (2)由(1)可知B=π3,c=b+12, 则b 2=a 2+c 2-2accos B=a 2+(b+12)2-a(b+12).又a>1, ∴b=a 2-a 2+14a -1.记△ABC 的周长为l,则l=a+b+c=2×a 2-a 2+14a -1+a+12 =3(a-1)+32(a -1)+92≥2√3(a -1)·32(a -1)+92=92+3√2. 当且仅当3(a-1)=32(a -1),即a=1+√22时取等号,∴当△ABC 的周长最小时,a 的值为1+√22. <拓展延伸>7.如图,△BCD 为等腰三角形,点A,E 在△BCD 外,且DE=8,若∠BCD=∠BAE=2π3,BC=2√3. (1)从以下三个条件中任选一个,求BE 的长度.①∠CDE=2π3;②cos∠DBE=35;③锐角△DBE 的面积为12√3. (2)在你所选的(1)的条件下,求BA+AE 的最大值.【解析】(1)选择①∠CDE=2π3, 在△BCD 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC·CDcos∠BCD=36, ∴BD=6,又BC=CD,∴∠CBD=∠CDB=π6,∵∠CDE=2π3, ∴∠BDE=π2, 在Rt△BDE 中,BE=√BD 2+DE 2=√36+64=10.选择②cos∠DBE=3,5在△BCD中,由余弦定理得BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos∠BCD=36,解得BD=6.由BD=6,DE=8,在△BDE中,利用余弦定理可得DE2=BD2+BE2-(舍去).2BD·BEcos∠DBE,解得BE=10或BE=-145选择③锐角△DBE的面积为12√3,在△BCD中,由余弦定理得BD2=BC2+CD2-2BC·CDcos∠BCD=36,×6×8×sin∠BDE=12√3,∴BD=6,又DE=8,S△BDE=12∴∠BDE=π,3在△BDE中,利用余弦定理得BE2=BD2+DE2-2BD·DEcos∠BDE,解得BE=√52=2√13.(2)若选择①和②,解答如下:在△BAE中,∠BAE=2π,BE=10.3由余弦定理得BE2=AB2+AE2-2AB·AEcos∠BAE,即100=AB2+AE2+AB·AE,故(AB+AE)2-100=AB·AE≤(AB+AE2)2,即34(AB+AE)2≤100,∴AB+AE≤20√33,当且仅当AB=AE时等号成立,∴BA+AE的最大值为20√33.若选择③,解答如下:在△BAE中,∠BAE=2π3,BE=2√13.由余弦定理得BE2=AB2+AE2-2AB·AEcos∠BAE,即52=AB2+AE2+AB·AE,故(AB+AE)2-52=AB·AE≤(AB+AE2)2,即34(AB+AE)2≤52,∴AB+AE≤4√393,当且仅当AB=AE时等号成立,∴BA+AE的最大值为4√393.8.已知△ABC的三个内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且bcos C+ccos B=2acos A.(1)求角A的值;(2)若△ABC的周长为3,求实数a的最小值.【解析】(1)由已知条件及正弦定理得sin Bcos C+cos Bsin C=2sin AcosA,即sin(B+C)=2sin Acos A,∵sin(B+C)=sin(π-A)=sin A,∴cos A=12. 又A∈(0,π),∴A=π3. (2)cos A=12=b 2+c 2-a 22bc =(b+c )2-2bc -a 22bc ,化简得3bc=(b+c)2-a 2.①∵a+b+c=3,∴a=3-(b+c),代入①式得3bc=6(b+c)-9.∵bc≤(b+c 2)2,∴6(b+c)-9≤34(b+c)2, 即(b+c)2-8(b+c)+12≥0,解得b+c≤2或b+c≥6(舍去),当且仅当b=c=1时等号成立,∴a=3-(b+c)≥1,即实数a 的最小值为1,此时b=c=1.。
⾼三数学⾼考⼤题专项训练全套(15个专项)(典型例题)(含答案)1、函数与导数(1)2、三⾓函数与解三⾓形3、函数与导数(2)4、⽴体⼏何5、数列(1)6、应⽤题7、解析⼏何8、数列(2)9、矩阵与变换10、坐标系与参数⽅程11、空间向量与⽴体⼏何12、曲线与⽅程、抛物线13、计数原理与⼆项式分布14、随机变量及其概率分布15、数学归纳法⾼考压轴⼤题突破练 (⼀)函数与导数(1)1.已知函数f (x )=a e xx+x .(1)若函数f (x )的图象在(1,f (1))处的切线经过点(0,-1),求a 的值;(2)是否存在负整数a ,使函数f (x )的极⼤值为正值?若存在,求出所有负整数a 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵f ′(x )=a e x (x -1)+x 2x 2,∴f ′(1)=1,f (1)=a e +1.∴函数f (x )在(1,f (1))处的切线⽅程为 y -(a e +1)=x -1,⼜直线过点(0,-1),∴-1-(a e +1)=-1,解得a =-1e.(2)若a <0,f ′(x )=a e x (x -1)+x 2x 2,当x ∈(-∞,0)时,f ′(x )>0恒成⽴,函数在(-∞,0)上⽆极值;当x ∈(0,1)时,f ′(x )>0恒成⽴,函数在(0,1)上⽆极值.⽅法⼀当x ∈(1,+∞)时,若f (x )在x 0处取得符合条件的极⼤值f (x 0),则x 0>1,f (x 0)>0,f ′(x 0)=0,则00000200201,e 0,e (1)0,x x x a x x a x x x ?> +> -+ = ?①②③由③得0e x a =-x 20x 0-1,代⼊②得-x 0x 0-1+x 0>0,结合①可解得x 0>2,再由f (x 0)=0e x a x +x 0>0,得a >-020e x x ,设h (x )=-x 2e x ,则h ′(x )=x (x -2)e x ,当x >2时,h ′(x )>0,即h (x )是增函数,∴a >h (x 0)>h (2)=-4e2.⼜a <0,故当极⼤值为正数时,a ∈-4e 2,0,从⽽不存在负整数a 满⾜条件.⽅法⼆当x ∈(1,+∞)时,令H (x )=a e x (x -1)+x 2,则H ′(x )=(a e x +2)x ,∵x ∈(1,+∞),∴e x ∈(e ,+∞),∵a 为负整数,∴a ≤-1,∴a e x ≤a e ≤-e ,∴a e x +2<0,∴H ′(x )<0,∴H (x )在(1,+∞)上单调递减.⼜H (1)=1>0,H (2)=a e 2+4≤-e 2+4<0,∴?x 0∈(1,2),使得H (x 0)=0,且当10,即f ′(x )>0;当x >x 0时,H (x )<0,即f ′(x )<0.∴f (x )在x 0处取得极⼤值f (x 0)=0e x a x +x 0.(*)⼜H (x 0)=0e x a (x 0-1)+x 20=0,∴00e x a x =-x 0x 0-1,代⼊(*)得f (x 0)=-x 0x 0-1+x 0=x 0(x 0-2)x 0-1<0,∴不存在负整数a 满⾜条件.2.已知f (x )=ax 3-3x 2+1(a >0),定义h (x )=max{f (x ),g (x )}=f (x ),f (x )≥g (x ),g (x ),f (x )(1)求函数f (x )的极值;(2)若g (x )=xf ′(x ),且?x ∈[1,2]使h (x )=f (x ),求实数a 的取值范围.解 (1)∵函数f (x )=ax 3-3x 2+1,∴f ′(x )=3ax 2-6x =3x (ax -2),令f ′(x )=0,得x 1=0或x 2=2a ,∵a >0,∴x 1当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如下表:∴f (x )的极⼤值为f (0)=1,极⼩值为f 2a =8a 2-12a 2+1=1-4a 2. (2)g (x )=xf ′(x )=3ax 3-6x 2,∵?x ∈[1,2],使h (x )=f (x ),∴f (x )≥g (x )在[1,2]上有解,即ax 3-3x 2+1≥3ax 3-6x 2在[1,2]上有解,即不等式2a ≤1x 3+3x在[1,2]上有解,设y =1x 3+3x =3x 2+1x3(x ∈[1,2]),∵y ′=-3x 2-3x 4<0对x ∈[1,2]恒成⽴,∴y =1x 3+3x 在[1,2]上单调递减,∴当x =1时,y =1x 3+3x 的最⼤值为4,∴2a ≤4,即a ≤2.⾼考中档⼤题规范练 (⼀)三⾓函数与解三⾓形1.(2017·江苏宿迁中学质检)已知函数f (x )=sin 2x +23sin x cos x +sin x +π4sin x -π4,x ∈R . (1)求f (x )的最⼩正周期和值域;(2)若x =x 00≤x 0≤π2为f (x )的⼀个零点,求sin 2x 0的值.解 (1)易得f (x )=sin 2x +3sin 2x +12(sin 2x -cos 2x )=1-cos 2x 2+3sin 2x -12cos 2x =3sin 2x -cos 2x +12=2sin 2x -π6+12,所以f (x )的最⼩正周期为π,值域为-32,52. (2)由f (x 0)=2sin 2x 0-π6+12=0,得 sin 2x 0-π6=-14<0,⼜由0≤x 0≤π2,得-π6≤2x 0-π6≤5π6,所以-π6≤2x 0-π6<0,故cos 2x 0-π6=154,此时sin 2x 0=sin 2x 0-π6+π6 =sin 2x 0-π6cos π6+cos 2x 0-π6sin π6 =-14×32+154×12=15-38.2.(2017·江苏南通四模)已知向量m =sin x 2,1,n =1,3cos x2,函数f (x )=m ·n . (1)求函数f (x )的最⼩正周期;(2)若f α-2π3=23,求f 2α+π3的值.解 (1)f (x )=m ·n =sin x 2+3cos x2=212sin x 2+32cos x2=2sin x 2cos π3+cos x 2sin π3 =2sin x 2+π3,所以函数f (x )的最⼩正周期为T =2π12=4π.(2)由f α-2π3=23,得2sin α2=23,即sin α2=13. 所以f 2α+π3=2sin α+π2=2cos α=2?1-2sin 2α2=149. 3.(2017·江苏南师⼤考前模拟)已知△ABC 为锐⾓三⾓形,向量m =cos A +π3,sin A +π3,n =(cos B ,sin B ),并且m ⊥n . (1)求A -B ;(2)若cos B =35,AC =8,求BC 的长.解 (1)因为m ⊥n ,所以m ·n =cos A +π3cos B +sinA +π3sin B=cosA +π3-B =0. 因为0所以A +π3-B =π2,即A -B =π6.(2)因为cos B =35,B ∈0,π2,所以sin B =45,所以sin A =sin B +π6=sin B cos π6+cos B sin π6 =45×32+35×12=43+310,由正弦定理可得BC =sin A sin B×AC =43+3.4.(2017·江苏镇江三模)在△ABC 中,⾓A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且(a -c )(sin A +sin C )=(b -3c )sin B . (1)求⾓A ;(2)若f (x )=cos 2(x +A )-sin 2(x -A ),求f (x )的单调递增区间.解 (1)由(a -c )(sin A +sin C )=(b -3c )sin B 及正弦定理,得(a -c )(a +c )=(b -3c )b ,即a 2=b 2+c 2-3bc . 由余弦定理,得cos A =32,因为06.(2)f (x )=cos 2(x +A )-sin 2(x -A ) =cos 2x +π6-sin 2x -π6 =1+cos 2x +π32-1-cos ?2x -π32=12cos 2x ,令π+2k π≤2x ≤2π+2k π,k ∈Z ,得π2+k π≤x ≤π+k π,k ∈Z . 则f (x )的单调增区间为π2+k π,π+k π,k ∈Z .(⼆)函数与导数(2)1.设函数f (x )=2(a +1)x (a ∈R ),g (x )=ln x +bx (b ∈R ),直线y =x +1是曲线y =f (x )的⼀条切线. (1)求a 的值;(2)若函数y =f (x )-g (x )有两个极值点x 1,x 2. ①试求b 的取值范围;②证明:g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)≤1e 2+12.解 (1)设直线y =x +1与函数y =f (x )的图象相切于点(x 0,y 0),则y 0=x 0+1,y 0=2(a +1)x 0,a +1x 0=1,解得a =0. (2)记h (x )=f (x )-g (x ),则h (x )=2x -ln x -bx .①函数y =f (x )-g (x )有两个极值点的必要条件是h ′(x )有两个正零点. h ′(x )=1x -1x-b =-bx +x -1x ,令h ′(x )=0,得bx -x +1=0(x >0).令x =t ,则t >0.问题转化为bt 2-t +1=0有两个不等的正实根t 1,t 2,等价于Δ=1-4b >0,t 1t 2=1b >0,t 1+t 2=1b>0,解得04.当04时,设h ′(x )=0的两正根为x 1,x 2,且x 1则h ′(x )=-bx +x -1x =-b (x -x 1)(x -x 2)x =-b (x -x 1)(x -x 2)x (x +x 1)(x +x 2).当x ∈(0,x 1)时,h ′(x )<0;当x ∈(x 1,x 2)时,h ′(x )>0;当x ∈(x 2,+∞)时,h ′(x )<0.所以x 1,x 2是h (x )=f (x )-g (x )的极值点,∴b 的取值范围是0,14. ②由①知x 1x 2=x 1+x 2=1 b.可得g (x 1)+g (x 2)=-2ln b +1b -2,f (x 1)+f (x 2)=2b ,所以g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)=12-b ln b -b .记k (b )=12-b ln b -b 0令k ′(b )=0,得b =1e 2∈0,14,且当b ∈0,1e 2时,k ′(b )>0,k (b )单调递增;当b ∈1e 2,14时,k ′(b )<0,k (b )单调递减,且当b =1e 2时,k (b )取最⼤值1e 2+12,所以g (x 1)+g (x 2)f (x 1)+f (x 2)≤1e 2+12.2.设函数f (x )=2ax +bx+c ln x .(1)当b =0,c =1时,讨论函数f (x )的单调区间;(2)若函数f (x )在x =1处的切线为y =3x +3a -6且函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,x 1解 (1)f (x )=2ax +bx+c ln x ,x >0,f ′(x )=2a -b x 2+c x =2ax 2+cx -bx 2.当b =0,c =1时,f ′(x )=2ax +1x. 当a ≥0时,由x >0,得f ′(x )=2ax +1x >0恒成⽴,所以函数f (x )在(0,+∞)上单调递增.当a <0时,令f ′(x )=2ax +1x >0,解得x <-12a ;令f ′(x )=2ax +1x <0,解得x >-12a,所以,函数f (x )在0,-12a 上单调递增,在-12a ,+∞上单调递减.综上所述,①当a ≥0时,函数f (x )在(0,+∞)上单调递增;②当a <0时,函数f (x )在? 0,-12a上单调递增,在-12a ,+∞上单调递减. (2)①函数f (x )在x =1处的切线为y =3x +3a -6,所以f (1)=2a +b =3a -3,f ′(1)=2a +c -b =3,所以b =a -3,c =-a ,f ′(x )=2a -b x 2+c x =2ax 2-ax +3-ax 2,函数f (x )有两个极值点x 1,x 2,x 1则⽅程2ax 2-ax +3-a =0有两个⼤于0的解,Δ=(-a )2-8a (3-a )>0,a 2a >0,3-a2a >0,解得83所以a 的取值范围是83,3. ②2ax 22-ax 2+3-a =0, x 2=a +9a 2-24a 4a =141+9-24a ,由832x 22-x 2-1.f (x 2)=2ax 2+a -3x 2-a ln x 2=a 2x 2+1x 2-ln x 2-3x 2 =-32x 2+1x 2-ln x 22x 22-x 2-1-3x 2. 设φ(t )=-32t +1t -ln t2t 2-t -1-3t,t ∈14,12,φ′(t )=-32-1t 2-1t (2t 2-t -1)-2t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2+3t2 =-31t 2(2t 2-t -1)2+32t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2+3t 2=32t +1t -ln t (4t -1)(2t 2-t -1)2. 当t ∈14,12时,2t +1t-ln t >0,4t -1>0,φ′(t )>0,所以φ(t )在14,12上单调递增,φ(t )∈163ln 2,3+3ln 2,所以f (x 2)的取值范围是163ln 2,3+3ln 2. (⼆)⽴体⼏何1.(2017·江苏扬州调研)如图,在四棱锥P -ABCD 中,底⾯ABCD 为梯形,CD ∥AB ,AB =2CD ,AC 交BD 于O ,锐⾓△P AD 所在平⾯⊥底⾯ABCD ,P A ⊥BD ,点Q 在侧棱PC 上,且PQ =2QC .求证:(1)P A ∥平⾯QBD ; (2)BD ⊥AD .证明 (1)如图,连结OQ ,因为AB ∥CD ,AB =2CD ,所以AO =2OC . ⼜PQ =2QC ,所以P A ∥OQ . ⼜OQ ?平⾯QBD ,P A ?平⾯QBD ,所以P A ∥平⾯QBD .(2)在平⾯P AD 内过P 作PH ⊥AD 于点H ,因为侧⾯P AD ⊥底⾯ABCD ,平⾯P AD ∩平⾯ABCD =AD ,PH ?平⾯P AD ,所以PH ⊥平⾯ABCD .⼜BD ?平⾯ABCD ,所以PH ⊥BD .⼜P A ⊥BD ,P A ∩PH =P ,所以BD ⊥平⾯P AD . ⼜AD ?平⾯P AD ,所以BD ⊥AD .2.如图,在四棱锥P -ABCD 中,底⾯ABCD 是正⽅形,AC 与BD 交于点O ,PC ⊥底⾯ABCD ,E 为PB 上⼀点,G 为PO 的中点.(1)若PD∥平⾯ACE,求证:E为PB的中点;(2)若AB=2PC,求证:CG⊥平⾯PBD.证明(1)连结OE,由四边形ABCD是正⽅形知,O为BD的中点,因为PD∥平⾯ACE,PD?平⾯PBD,平⾯PBD∩平⾯ACE=OE,所以PD∥OE. 因为O为BD的中点,所以E为PB的中点.(2)在四棱锥P-ABCD中,AB=2PC,因为四边形ABCD是正⽅形,所以OC=22AB,所以PC=OC.因为G为PO的中点,所以CG⊥PO.⼜因为PC⊥底⾯ABCD,BD?底⾯ABCD,所以PC⊥BD.⽽四边形ABCD是正⽅形,所以AC⊥BD,因为AC,PC?平⾯P AC,AC∩PC=C,所以BD⊥平⾯P AC,因为CG?平⾯P AC,所以BD⊥CG.因为PO,BD?平⾯PBD,PO∩BD=O,所以CG⊥平⾯PBD.3.(2017·江苏怀仁中学模拟)如图,在四棱锥E-ABCD中,△ABD为正三⾓形,EB=ED,CB=CD.(1)求证:EC⊥BD;(2)若AB⊥BC,M,N分别为线段AE,AB的中点,求证:平⾯DMN∥平⾯BCE.证明(1)取BD的中点O,连结EO,CO.∵CD=CB,EB=ED,∴CO⊥BD,EO⊥BD.⼜CO∩EO=O,CO,EO?平⾯EOC,∴BD⊥平⾯EOC.⼜EC?平⾯EOC,∴BD⊥EC.(2)∵N是AB的中点,△ABD为正三⾓形,∴DN⊥AB,∵BC⊥AB,∴DN∥BC.⼜BC?平⾯BCE,DN?平⾯BCE,∴DN∥平⾯BCE.∵M为AE的中点,N为AB的中点,∴MN∥BE,⼜MN?平⾯BCE,BE?平⾯BCE,∴MN∥平⾯BCE.∵MN∩DN=N,∴平⾯DMN∥平⾯BCE.4.(2017·江苏楚⽔中学质检)如图,在三棱锥P-ABC中,点E,F分别是棱PC,AC的中点.(1)求证:P A∥平⾯BEF;(2)若平⾯P AB⊥平⾯ABC,PB⊥BC,求证:BC⊥P A.证明(1)在△P AC中,E,F分别是棱PC,AC的中点,所以P A∥EF.⼜P A?平⾯BEF,EF?平⾯BEF,所以P A∥平⾯BEF.(2)在平⾯P AB内过点P作PD⊥AB,垂⾜为D.因为平⾯P AB ⊥平⾯ABC ,平⾯P AB ∩平⾯ABC =AB ,PD ?平⾯P AB ,所以PD ⊥平⾯ABC ,因为BC ?平⾯ABC ,所以PD ⊥BC ,⼜PB ⊥BC ,PD ∩PB =P ,PD ?平⾯P AB ,PB ?平⾯P AB ,所以BC ⊥平⾯P AB ,⼜P A ?平⾯P AB ,所以BC ⊥P A .(三)数列(1)1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n +a n =4,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知c n =2n +3(n ∈N *),记d n =c n +log C a n (C >0且C ≠1),是否存在这样的常数C ,使得数列{d n }是常数列,若存在,求出C 的值;若不存在,请说明理由.(3)若数列{b n },对于任意的正整数n ,均有b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n a 1=12n -n +22成⽴,求证:数列{b n }是等差数列. (1)解 a 1=4-a 1,所以a 1=2,由S n +a n =4,得当n ≥2时,S n -1+a n -1=4,两式相减,得2a n =a n -1,所以a n a n -1=12,数列{a n }是以2为⾸项,公⽐为12的等⽐数列,所以a n =22-n (n ∈N *).(2)解由于数列{d n }是常数列, d n =c n +log C a n =2n +3+(2-n )log C 2 =2n +3+2log C 2-n log C 2=(2-log C 2)n +3+2log C 2为常数,则2-log C 2=0,解得C =2,此时d n =7.(3)证明 b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n a 1 =12n -n +22,①当n =1时,b 1a 1=12-32=-1,其中a 1=2,所以b 1=-12.当n ≥2时,b 1a n -1+b 2a n -2+b 3a n -3+…+b n -1a 1=12n -1-n +12,②②式两边同时乘以12,得b 1a n +b 2a n -1+b 3a n -2+…+b n -1a 2=12n -n +14,③由①-③,得b n a 1=-n -34,所以b n =-n 8-38(n ∈N *,n ≥2),且b n +1-b n =-18,⼜b 1=-12=-18-38,所以数列{b n }是以-12为⾸项,公差为-18的等差数列.2.在数列{a n }中,已知a 1=13,a n +1=13a n -23n +1,n ∈N *,设S n 为{a n }的前n 项和.(1)求证:数列{3n a n }是等差数列; (2)求S n ;(3)是否存在正整数p ,q ,r (p ""(1)证明因为a n +1=13a n -23n +1,所以3n +1a n +1-3n a n =-2.⼜因为a 1=13,所以31·a 1=1,所以{3n a n }是⾸项为1,公差为-2的等差数列. (2)解由(1)知3n a n =1+(n -1)·(-2)=3-2n ,所以a n =(3-2n )13n ,所以S n =1·131+(-1)·132+(-3)·133+…+(3-2n )·13n ,所以13S n =1·132+(-1)·133+…+(5-2n )·13n +(3-2n )·13n +1,两式相减,得23S n =13-2132+133+…+13n -(3-2n )·13n +1=13-219×1-13n -11-13+(2n -3)·13n +1=2n ·13n +1,所以S n =n3n .(3)解假设存在正整数p ,q ,r (p ""3q =p 3p +r 3r. 当n ≥2时,a n =(3-2n )13n<0,所以数列{S n }单调递减.⼜p ""①当q ≥3时,p 3p ≥q -13q -1≥2q 3q ,⼜r 3r >0,所以p 3p +r 3r >2q3q ,等式不成⽴.②当q =2时,p =1,所以49=13+r 3r ,所以r 3r =19,所以r =3({S n }单调递减,解惟⼀确定).综上可知,p ,q ,r 的值为1,2,3.(三)应⽤题1.已知某⾷品⼚需要定期购买⾷品配料,该⼚每天需要⾷品配料200千克,配料的价格为1.8元/千克,每次购买配料需⽀付运费236元.每次购买来的配料还需⽀付保管费⽤,其标准如下:7天以内(含7天),⽆论重量多少,均按10元/天⽀付;超出7天以外的天数,根据实际剩余配料的重量,以每天0.03元/千克⽀付.(1)当9天购买⼀次配料时,求该⼚⽤于配料的保管费⽤P 是多少元?(2)设该⼚x 天购买⼀次配料,求该⼚在这x 天中⽤于配料的总费⽤y (元)关于x 的函数关系式,并求该⼚多少天购买⼀次配料才能使平均每天⽀付的费⽤最少?解 (1)当9天购买⼀次时,该⼚⽤于配料的保管费⽤ P =70+0.03×200×(1+2)=88(元).。
三基小题训练三一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.设集合P={3,4,5},Q={4,5,6,7},定义P ★Q={(},|),Q b P a b a ∈∈则P ★Q 中元素的个数为 ( )A .3B .7C .10D .12 2.函数3221x e y -⋅=π的部分图象大致是( )A B C D3.在765)1()1()1(x x x +++++的展开式中,含4x 项的系数是首项为-2,公差为3的等 差数列的( )A .第13项B .第18项C .第11项D .第20项4.有一块直角三角板ABC ,∠A=30°,∠B=90°,BC 边在桌面上,当三角板所在平面与 桌面成45°角时,AB 边与桌面所成的角等于( )A .46arcsinB .6π C .4π D .410arccos5.若将函数)(x f y =的图象按向量a 平移,使图象上点P 的坐标由(1,0)变为(2,2), 则平移后图象的解析式为( )A .2)1(-+=x f yB .2)1(--=x f yC .2)1(+-=x f yD .2)1(++=x f y6.直线0140sin 140cos =+︒+︒y x 的倾斜角为( )A .40°B .50°C .130°D .140°7.一个容量为20的样本,数据的分组及各组的频数如下:(10,20],2;(20,30],3; (30,40],4;(40,50],5;(50,60],4;(60,70],2. 则样本在区间(10,50]上的频率为( )A .0.5B .0.7C .0.25D .0.058.在抛物线x y 42=上有点M ,它到直线x y =的距离为42,如果点M 的坐标为(n m ,), 且n mR n m 则,,+∈的值为 ( )A .21 B .1C .2D .29.已知双曲线]2,2[),(12222∈∈=-+e R b a by a x 的离心率,在两条渐近线所构成的角中,设以实轴为角平分线的角为θ,则θ的取值范围是 ( )A .]2,6[ππ B .]2,3[ππC .]32,2[ππD .),32[ππ 10.按ABO 血型系统学说,每个人的血型为A ,B ,O ,AB 型四种之一,依血型遗传学, 当且仅当父母中至少有一人的血型是AB 型时,子女的血型一定不是O 型,若某人的血 型的O 型,则父母血型的所有可能情况有 ( )A .12种B .6种C .10种D .9种11.正四面体的四个顶点都在一个球面上,且正四面体的高为4,则球的表面积为 ( ) A .16(12-6π)3 B .18πC .36πD .64(6-4π)212.一机器狗每秒钟前进或后退一步,程序设计师让机器狗以前进3步,然后再后退2步的规律移动.如果将此机器狗放在数轴的原点,面向正方向,以1步的距离为1单位长移动,令P (n )表示第n 秒时机器狗所在位置的坐标,且P (0)=0,则下列结论中错误..的是( )A .P (3)=3B .P (5)=5C .P (101)=21D .P (101)<P(104)二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上.13.在等比数列{512,124,}7483-==+a a a a a n 中,且公比q 是整数,则10a 等于 .14.若⎪⎩⎪⎨⎧≤+≥≥622y x y x ,则目标函数y x z 3+=的取值范围是 .15.已知,1sin 1cot 22=++θθ那么=++)cos 2)(sin 1(θθ . 16.取棱长为a 的正方体的一个顶点,过从此顶点出发的三条棱的中点作截面,依次进行下去,对正方体的所有顶点都如此操作,所得的各截面与正方体各面共同围成一个多面体.则此多面体:①有12个顶点;②有24条棱;③有12个面;④表面积为23a ;⑤体积为365a . 以上结论正确的是 .(要求填上的有正确结论的序号) 答案:一、选择题:1.D 2.C 3.D 4.A 5.C 6.B 7.B 8.D 9.C 10.D 11.C 12.C二、填空题:13.-1或512;14.[8,14];15.4;16.①②⑤三基小题训练四一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.满足|x -1|+|y -1|≤1的图形面积为A.1B.2C.2D.4 2.不等式|x +log 3x |<|x |+|log 3x |的解集为A.(0,1)B.(1,+∞)C.(0,+∞)D.(-∞,+∞)3.已知双曲线的焦点到渐近线的距离等于右焦点到右顶点的距离的2倍,则双曲线的离心率e 的值为A.2B.35C.3D.24.一个等差数列{a n }中,a 1=-5,它的前11项的平均值是5,若从中抽取一项,余下项的平均值是4,则抽取的是A.a 11B.a 10C.a 9D.a 8 5.设函数f (x )=log a x (a >0,且a ≠1)满足f (9)=2,则f -1(log 92)等于A.2B.2C.21 D.±26.将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使得BD =a ,则三棱锥D —ABC 的体积为A.63a B.123a C.3123a D.3122a 7.设O 、A 、B 、C 为平面上四个点,OA =a ,OB =b ,OC =c ,且a +b +c =0, a ·b =b ·c =c ·a =-1,则|a |+|b |+|c |等于A.22B.23C.32D.338.将函数y =f (x )sin x 的图象向右平移4π个单位,再作关于x 轴的对称曲线,得到函数y =1-2sin 2x 的图象,则f (x )是A.cos xB.2cos xC.sin xD.2sin x9.椭圆92522y x +=1上一点P 到两焦点的距离之积为m ,当m 取最大值时,P 点坐标为 A.(5,0),(-5,0) B.(223,52)(223,25-)C.(23,225)(-23,225) D.(0,-3)(0,3)10.已知P 箱中有红球1个,白球9个,Q 箱中有白球7个,(P 、Q 箱中所有的球除颜色外完全相同).现随意从P 箱中取出3个球放入Q 箱,将Q 箱中的球充分搅匀后,再从Q 箱中随意取出3个球放入P 箱,则红球从P 箱移到Q 箱,再从Q 箱返回P 箱中的概率等于A.51B.1009 C.1001 D.5311.一个容量为20的样本数据,分组后,组距与频数如下:(10,20],2;(20,30],3;(30,40],4;(40,50],5;(50,60],4;(60,70),2,则样本在(-∞,50)上的频率为A.201 B.41 C.21 D.10712.如图,正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,点P 在侧面BCC 1B 1及其边界上运动,并且总是保持AP ⊥BD 1,则动点P 的轨迹是A .线段B 1CB. 线段BC 1C .BB 1中点与CC 1中点连成的线段D. BC 中点与B 1C 1中点连成的线段二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上) 13.已知(p x x -22)6的展开式中,不含x 的项是2720,则p 的值是______.14.点P 在曲线y =x 3-x +32上移动,设过点P 的切线的倾斜角为α,则α的取值范围是______.15.在如图的1×6矩形长条中涂上红、黄、蓝三种颜色,每种颜色限涂两格,且相邻两格不同色,则不同的涂色方案有______种.16.同一个与正方体各面都不平行的平面去截正方体,截得的截面是四边形的图形可能是①矩形;②直角梯形;③菱形;④正方形中的______(写出所有可能图形的序号).答案:一、1.C 2.A 3.B 4.A 5.B 6.D 7.C 8.B 9.D 10.B 11.D 12.A 二、13.3 14.[0,2π)∪[43π,π) 15.30 16.①③④三基小题训练五一、选择题本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.1.在数列1,1,}{211-==+n n n a a a a 中则此数列的前4项之和为 ( )A .0B .1C .2D .-22.函数)2(log log 2x x y x +=的值域是 ( )A .]1,(--∞B .),3[+∞C .]3,1[-D .),3[]1,(+∞⋃--∞3.对总数为N 的一批零件抽取一个容量为30的样本,若每个零件被抽取的概率为41,则N 的值( ) A .120B .200C .150D .1004.若函数)(,)0,4()4sin()(x f P x y x f y 则对称的图象关于点的图象和ππ+==的表达式是( )A .)4cos(π+xB .)4cos(π--xC .)4cos(π+-xD .)4cos(π-x5.设n b a )(-的展开式中,二项式系数的和为256,则此二项展开式中系数最小的项是( ) A .第5项B .第4、5两项C .第5、6两项D .第4、6两项6.已知i , j 为互相垂直的单位向量,b a j i b j i a 与且,,2+=-=的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是( )A .),21(+∞B .)21,2()2,(-⋃--∞C .),32()32,2(+∞⋃-D .)21,(-∞7.已知}|{},2|{,,0a x ab x N ba xb x M R U b a <<=+<<==>>集合全集, N M P ab x b x P ,,},|{则≤<=满足的关系是( )A .N M P ⋃=B .N M P ⋂=C .)(N C M P U ⋂=D .N M C P U ⋂=)(8. 从湖中打一网鱼,共M 条,做上记号再放回湖中,数天后再打一网鱼共有n 条,其中有k 条有记号,则能估计湖中有鱼( )A .条k nM ⋅B .条n kM ⋅C .条kM n ⋅D .条Mk n ⋅9.函数a x f x x f ==)(|,|)(如果方程有且只有一个实根,那么实数a 应满足( ) A .a <0B .0<a <1C .a =0D .a >110.设))(5sin3sin,5cos3(cosR x xxxxM ∈++ππππ为坐标平面内一点,O 为坐标原点,记f (x )=|OM|,当x 变化时,函数 f (x )的最小正周期是 ( )A .30πB .15πC .30D .1511.若函数7)(23-++=bx ax x x f 在R 上单调递增,则实数a , b 一定满足的条件是( ) A .032<-b aB .032>-b aC .032=-b aD .132<-b a12.已知函数图象C x y a ax a x y C C '=++=++'且图象对称关于直线与,1)1(:2关于点(2,-3)对称,则a的值为 ( ) A .3B .-2C .2D .-3二、填空题:本大题有4小题,每小题4分,共16分.请将答案填写在题中的横线上. 13.“面积相等的三角形全等”的否命题是 命题(填“真”或者“假”)14.已知βαβαββα+=++⋅+=则为锐角且,,,0tan )tan (tan 3)1(3tan m m 的值为15.某乡镇现有人口1万,经长期贯彻国家计划生育政策,目前每年出生人数与死亡人数分别为年初人口的0.8%和1.2%,则经过2年后,该镇人口数应为 万.(结果精确到0.01)16.“渐升数”是指每个数字比其左边的数字大的正整数(如34689).则五位“渐升数”共有 个,若把这些数按从小到大的顺序排列,则第100个数为 .一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 题号 123456789101113答案A D AB D BC A CD A C二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分. 13.真 14.3π15.0.99 16.126, 24789三基小题训练六一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1. 给出两个命题:p :|x|=x 的充要条件是x 为正实数;q :存在反函数的函数一定是单调函 数,则下列哪个复合命题是真命题( )A .p 且qB .p 或qC .┐p 且qD .┐p 或q2.给出下列命题:其中正确的判断是( )A.①④B.①②C.②③D.①②④3.抛物线y =ax 2(a <0)的焦点坐标是( )A.(0,4a ) B.(0,a 41) C.(0,-a41) D.(-a41,0) 4.计算机是将信息转换成二进制进行处理的,二进制即“逢2进1”如(1101)2表示二进制数,将它转换成十进制形式是1×23+1×22+0×21+1×20=13,那么将二进制数 转换成十进制形式是( )A.217-2B.216-2C.216-1D.215-15.已知f (cos x )=cos3x ,则f (sin30°)的值是( )A.1B.23C.0D.-16.已知y =f (x )是偶函数,当x >0时,f (x )=x +x4,当x ∈[-3,-1]时,记f (x )的最大值为m ,最小值为n ,则m -n 等于( )A.2B.1C.3D.237.某村有旱地与水田若干,现在需要估计平均亩产量,用按5%比例分层抽样的方法抽取了15亩旱地45亩水田进行调查,则这个村的旱地与水田的亩数分别为( )A.150,450B.300,900C.600,600D.75,2258.已知两点A (-1,0),B (0,2),点P 是椭圆24)3(22y x +-=1上的动点,则△P AB 面积的最大值为( ) A.4+332B.4+223 C.2+332 D.2+2239.设向量a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则下列为a 与b 共线的充要条件的有( )①存在一个实数λ,使得a =λb 或b =λa ;②|a ·b |=|a |·|b |;③2121y yx x =;④(a +b )∥(a -b ). A.1个B.2个C.3个D.4个10.点P 是球O 的直径AB 上的动点,P A =x ,过点P 且与AB 垂直的截面面积记为y ,则y =21f (x )的大致图象是11.三人互相传球,由甲开始发球,并作为第一次传球,经过5次传球后,球仍回到甲手中, 则不同的传球方式共有A.6种B.10种C.8种D.16种12.已知点F 1、F 2分别是双曲线2222by a x -=1的左、右焦点,过F 1且垂直于x 轴的直线与双曲线交于A 、B 两点,若△ABF 2为锐角三角形,则该双曲线的离心率e 的取值范围是A.(1,+∞)B.(1,3)C.(2-1,1+2)D.(1,1+2)二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.把答案填在题中横线上) 13.方程log 2|x |=x 2-2的实根的个数为______.14.1996年的诺贝尔化学奖授予对发现C 60有重大贡献的三位科学家.C 60是由60个C 原子组成的分子,它结构为简单多面体形状.这个多面体有60个顶点,从每个顶点都引出3条棱,各面的形状分为五边形或六边形两种,则C 60分子中形状为五边形的面有______个,形状为六边形的面有______个.15.在底面半径为6的圆柱内,有两个半径也为6的球面,两球的球心距为13,若作一个平面与两个球都相切,且与圆柱面相交成一椭圆,则椭圆的长轴长为______.16.定义在R 上的偶函数f (x )满足f (x +1)=-f (x ),且在[-1,0]上是增函数,给出下列关于f (x )的判断:①f (x )是周期函数;②f (x )关于直线x =1对称;③f (x )在[0,1]上是增函数;④f (x )在 [1,2]上是减函数;⑤f (2)=f (0),其中正确判断的序号为______(写出所有正确判断的序号).答案:一、1.D 2.B 3.B 4.C 5.D 6.B 7.A 8.B 9.C 10.A 11.C 12.D二、13.4 14.12 20 15.13 16.①②⑤三基小题训练七一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1.准线方程为3=x 的抛物线的标准方程为( )A .x y 62-=B .x y 122-=C .x y 62=D .x y 122=2.函数x y 2sin =是( )A .最小正周期为π的奇函数B .最小正周期为π的偶函数C .最小正周期为2π的奇函数D .最小正周期为2π的偶函数3.函数)0(12≤+=x x y 的反函数是( )A .)1(1≥+-=x x yB .)1(1-≥+-=x x yC .)1(1≥-=x x yD .)1(1≥--=x x y4.已知向量x -+-==2)2,(),1,2(与且平行,则x 等于 ( )A .-6B .6C .-4D .45.1-=a 是直线03301)12(=++=+-+ay x y a ax 和直线垂直的 ( )A .充分而不必要的条件B .必要而不充分的条件C .充要条件D .既不充分又不必要的条件6.已知直线a 、b 与平面α,给出下列四个命题①若a ∥b ,b ⊂α,则a ∥α; ②若a ∥α,b ⊂α,则a ∥b ; ③若a ∥α,b ∥α,则a ∥b; ④a ⊥α,b ∥α,则a ⊥b. 其中正确的命题是( )A .1个B .2个C .3个D .4个7.函数R x x x y ∈+=,cos sin 的单调递增区间是( )A .)](432,42[Z k k k ∈+-ππππB .)](42,432[Z k k k ∈+-ππππC .)](22,22[Z k k k ∈+-ππππ D .)](8,83[Z k k k ∈+-ππππ 8.设集合M=N M R x x y y N R x y y x I 则},,1|{},,2|{2∈+==∈=是 ( )A .φB .有限集C .MD .N9.已知函数)(,||1)1()(2)(x f x x f x f x f 则满足=-的最小值是 ( )A .32B .2C .322 D . 2210.若双曲线122=-y x 的左支上一点P (a ,b )到直线x y =的距离为a 则,2+b 的值为( )A .21-B .21 C .-2 D .211.若一个四面体由长度为1,2,3的三种棱所构成,则这样的四面体的个数是 ( )A .2B .4C .6D .812.某债券市场常年发行三种债券,A 种面值为1000元,一年到期本息和为1040元;B 种贴水债券面值为1000元,但买入价为960元,一年到期本息和为1000元;C 种面值为1000元,半年到期本息和为1020元. 设这三种债券的年收益率分别为a , b, c ,则a , b, c 的大小关系是( )A .b a c a <=且B .c b a <<C .b c a <<D .b a c <<二、填空题:(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案直接填在题中横线上.)13.某校有初中学生1200人,高中学生900人,老师120人,现用分层抽样方法从所有师生中抽取一个容量为N 的样本进行调查,如果应从高中学生中抽取60人,那么N .14.在经济学中,定义)()(),()1()(x f x Mf x f x f x Mf 为函数称-+=的边际函数,某企业的一种产品的利润函数Nx x x x x P ∈∈++-=且]25,10[(100030)(23*),则它的边际函数MP (x )= .(注:用多项式表示) 15.已知c b a ,,分别为△ABC 的三边,且==+-+C ab c b a tan ,02333222则 .16.已知下列四个函数:①);2(log 21+=x y ②;231+-=x y ③;12x y -=④2)2(3+-=x y .其中图象不经过第一象限的函数有 .(注:把你认为符合条件的函数的序号都填上) 答案: 一、选择题:(每小题5分,共60分)BADCA ABDCA BC 二、填空题:(每小题4分,共16分)13.148; 14.]25,10[(295732∈++-x x x 且)*N x ∈(未标定义域扣1分); 15.22-; 16.①,④(多填少填均不给分)三基小题训练八一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分,在每小题所给出的四个选项中,只 有一项是符合题目要求的)1.直线01cos =+-y x α的倾斜角的取值范围是 ( )A. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡2,0πB.[)π,0C.⎥⎦⎤⎢⎣⎡43,4ππD.⎪⎭⎫⎢⎣⎡⋃⎥⎦⎤⎢⎣⎡πππ,434,02.设方程3lg =+x x 的根为α,[α]表示不超过α的最大整数,则[α]是 ( )A .1B .2C .3D .43.若“p 且q ”与“p 或q ”均为假命题,则 ( )A.命题“非p ”与“非q ”的真值不同B.命题“非p ”与“非q ”至少有一个是假命题C.命题“非p ”与“q ”的真值相同D.命题“非p ”与“非q ”都是真命题 4.设1!,2!,3!,……,n !的和为S n ,则S n 的个位数是 ( )A .1B .3C .5D .75.有下列命题①++=;②(++)=⋅+⋅;③若=(m ,4),则||=23的充要条件是m =7;④若AB 的起点为)1,2(A ,终点为)4,2(-B ,则BA 与x 轴正向所夹角的余弦值是54,其中正确命题的序号是 ( )A.①②B.②③C.②④D.③④· · ·· ·A 1D 1C 1C N M DPR BAQ6.右图中,阴影部分的面积是 ( )A.16B.18C.20D.227.如图,正四棱柱ABCD –A 1B 1C 1D 1中,AB=3,BB 1=4.长为1的线段PQ 在棱AA 1上移动,长为3的线段MN 在棱CC 1上移动,点R 在棱BB 1上移动,则四棱锥R –PQMN 的体积是( )A.6B.10C.12D.不确定 8.用1,2,3,4这四个数字可排成必须..含有重复数字的四位数有 ( ) A.265个B.232个C.128个D.24个9.已知定点)1,1(A ,)3,3(B ,动点P 在x 轴正半轴上,若APB ∠取得最大值,则P 点的坐标( )A .)0,2( B.)0,3( C.)0,6( D.这样的点P 不存在10.设a 、b 、x 、y 均为正数,且a 、b 为常数,x 、y 为变量.若1=+y x ,则by ax +的最大值为 ( ) A.2b a + B. 21++b a C. b a + D.2)(2b a + 11.如图所示,在一个盛 水的圆柱形容器内的水面以下,有一个用细线吊着的下端开了一个很小的孔的充满水的薄壁小球,当慢慢地匀速地将小球从水下向水 面以上拉动时,圆柱形容器内水面的高度h 与时间t 的函数图像大致是( )12.4个茶杯荷5包茶叶的价格之和小于22元,而6个茶杯和3包茶叶的价格之和大于24,则2个茶杯和3包茶叶的价格比较 ( )A.2个茶杯贵B.2包茶叶贵C.二者相同D.无法确定二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。
2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合A={1,2,3,5,7,11},B={x|3<x<15},则A∩B中元素的个数为()A.2B.3C.4D.52.(5分)若(1+i)=1﹣i,则z=()A.1﹣i B.1+i C.﹣i D.i3.(5分)设一组样本数据x1,x2,…,x n的方差为0.01,则数据10x1,10x2,…,10x n的方差为()A.0.01B.0.1C.1D.104.(5分)Logistic模型是常用数学模型之一,可应用于流行病学领域.有学者根据公布数据建立了某地区新冠肺炎累计确诊病例数I(t)(t的单位:天)的Logistic模型:I(t )=,其中K为最大确诊病例数.当I(t*)=0.95K时,标志着已初步遏制疫情,则t*约为()(ln19≈3)A.60B.63C.66D.695.(5分)已知sinθ+sin(θ+)=1,则sin(θ+)=()A .B .C .D .6.(5分)在平面内,A,B是两个定点,C 是动点.若•=1,则点C的轨迹为()A.圆B.椭圆C.抛物线D.直线7.(5分)设O为坐标原点,直线x=2与抛物线C:y2=2px(p>0)交于D,E两点,若OD⊥OE,则C的焦点坐标为()A.(,0)B.(,0)C.(1,0)D.(2,0)8.(5分)点(0,﹣1)到直线y=k(x+1)距离的最大值为()A.1B .C .D.29.(5分)如图为某几何体的三视图,则该几何体的表面积是()A.6+4B.4+4C.6+2D.4+210.(5分)设a=log32,b=log53,c =,则()A.a<c<b B.a<b<c C.b<c<a D.c<a<b11.(5分)在△ABC中,cos C =,AC=4,BC=3,则tan B=()A .B.2C.4D.812.(5分)已知函数f(x)=sin x +,则()A.f(x)的最小值为2B.f(x)的图象关于y轴对称C.f(x)的图象关于直线x=π对称D.f(x)的图象关于直线x =对称二、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2020年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.(5分)已知集合A={1,2,3,4},B={2,4,6,8},则A∩B中元素的个数为()A.1B.2C.3D.42.(5分)复平面内表示复数z=i(﹣2+i)的点位于()A.第一象限B.第二象限C.第三象限D.第四象限3.(5分)某城市为了解游客人数的变化规律,提高旅游服务质量,收集并整理了2014年1月至2016年12月期间月接待游客量(单位:万人)的数据,绘制了下面的折线图.根据该折线图,下列结论错误的是()A.月接待游客量逐月增加B.年接待游客量逐年增加C.各年的月接待游客量高峰期大致在7,8月D.各年1月至6月的月接待游客量相对于7月至12月,波动性更小,变化比较平稳4.(5分)已知sinα﹣cosα=,则sin2α=()A.﹣B.﹣C.D.5.(5分)设x,y满足约束条件则z=x﹣y的取值范围是()A.[﹣3,0]B.[﹣3,2]C.[0,2]D.[0,3]6.(5分)函数f(x)=sin(x+)+cos(x﹣)的最大值为()A.B.1C.D.7.(5分)函数y=1+x+的部分图象大致为()A.B.C.D.8.(5分)执行如图的程序框图,为使输出S的值小于91,则输入的正整数N 的最小值为()A.5B.4C.3D.29.(5分)已知圆柱的高为1,它的两个底面的圆周在直径为2的同一个球的球面上,则该圆柱的体积为()A.πB.C.D.10.(5分)在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,E为棱CD的中点,则()A.A1E⊥DC1B.A1E⊥BD C.A1E⊥BC1D.A1E⊥AC 11.(5分)已知椭圆C:=1(a>b>0)的左、右顶点分别为A1,A2,且以线段A1A2为直径的圆与直线bx﹣ay+2ab=0相切,则C的离心率为()A.B.C.D.12.(5分)已知函数f(x)=x2﹣2x+a(e x﹣1+e﹣x+1)有唯一零点,则a=()A.﹣B.C.D.1二、填空题13.(5分)已知向量=(﹣2,3),=(3,m),且,则m=.14.(5分)双曲线(a>0)的一条渐近线方程为y=x,则a=.15.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知C=60°,b=,c=3,则A=.16.(5分)设函数f(x)=,则满足f(x)+f(x﹣)>1的x的取值范围是.三、解答题17.(12分)设数列{a n}满足a1+3a2+…+(2n﹣1)a n=2n.(1)求{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.18.(12分)某超市计划按月订购一种酸奶,每天进货量相同,进货成本每瓶4元,售价每瓶6元,未售出的酸奶降价处理,以每瓶2元的价格当天全部处理完.根据往年销售经验,每天需求量与当天最高气温(单位:℃)有关.如果最高气温不低于25,需求量为500瓶;如果最高气温位于区间[20,25),需求量为300瓶;如果最高气温低于20,需求量为200瓶.为了确定六月份的订购计划,统计了前三年六月份各天的最高气温数据,得下面的频数分布表:最高气温[10,15)[15,20)[20,25)[25,30)[30,35)[35,40)天数216362574以最高气温位于各区间的频率估计最高气温位于该区间的概率.(1)求六月份这种酸奶一天的需求量不超过300瓶的概率;(2)设六月份一天销售这种酸奶的利润为Y(单位:元),当六月份这种酸奶一天的进货量为450瓶时,写出Y的所有可能值,并估计Y大于零的概率.19.(12分)如图四面体ABCD中,△ABC是正三角形,AD=CD.(1)证明:AC⊥BD;(2)已知△ACD是直角三角形,AB=BD,若E为棱BD上与D不重合的点,且AE⊥EC,求四面体ABCE与四面体ACDE的体积比.20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线y=x2+mx﹣2与x轴交于A、B两点,点C的坐标为(0,1),当m变化时,解答下列问题:(1)能否出现AC⊥BC的情况?说明理由;(2)证明过A、B、C三点的圆在y轴上截得的弦长为定值.21.(12分)已知函数f(x)=lnx+ax2+(2a+1)x.(1)讨论f(x)的单调性;(2)当a<0时,证明f(x)≤﹣﹣2.[选修4-4:坐标系与参数方程]22.(10分)在直角坐标系xOy中,直线l1的参数方程为,(t为参数),直线l2的参数方程为,(m为参数).设l1与l2的交点为P,当k变化时,P的轨迹为曲线C.(1)写出C的普通方程;(2)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,设l3:ρ(cosθ+sinθ)﹣=0,M为l3与C的交点,求M的极径.[选修4-5:不等式选讲]23.已知函数f(x)=|x+1|﹣|x﹣2|.(1)求不等式f(x)≥1的解集;(2)若不等式f(x)≥x2﹣x+m的解集非空,求m的取值范围.2017年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ)参考答案与试题解析一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分。
2020届高三数学立体几何专题(文科)吴丽康2019-111.如图,四棱锥P-ABCD中,底面ABCD为矩形,PA⊥平面ABCD,E为PD的点.(Ⅰ)证明:PB2. 如图,四棱锥PABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E为PB的中点.(1)求证:CE∥平面PAD;(2)在线段AB上是否存在一点F,使得平面PAD∥平面CEF若存在,证明你的结论,若不存在,请说明理由.3如图,在四棱锥P -ABCD 中,平面PAC ⊥平面ABCD ,且PA ⊥AC ,PA =AD =2,四边形ABCD 满足BC ∥AD ,AB ⊥AD ,AB =BC =1.点E ,F 分别为侧棱PB ,PC 上的点, 且PE PB =PF PC=λ(λ≠0). (1)求证:EF ∥平面PAD ;(2)当λ=12时,求点D 到平面AFB 的距离.4.如图,四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1的底面ABCD 是正方形.(1)证明:平面A 1BD ∥平面CD 1B 1;(2)若平面ABCD ∩平面B 1D 1C =直线l ,证明:B 1D 1∥l .5..如图,四边形ABCD是平行四边形,点P是平面ABCD外一点,M是PC的中点,在DM上取一点G,过G和AP作平面交平面BDM于GH.求证:AP∥GH.6.如图,在四棱锥PABCD中,PA⊥底面ABCD,AB⊥AD,AC⊥CD,∠ABC=60°,PA=AB=BC,E是PC的中点.证明:(1)CD⊥AE;(2)PD⊥平面ABE.7.(2018北京通州三模,18)如图,在四棱锥P-ABCD中,平面PA B⊥平面ABCD,四边形ABCD 为正方形,△PAB为等边三角形,E是PB中点,平面AED与棱PC交于点F.(1)求证:AD∥EF; (2)求证:PB⊥平面AEFD;(3)记四棱锥P-AEFD的体积为V1,四棱锥P-ABCD的体积为V2,直接写出的值.8...如图,在四棱锥PABCD中,底面ABCD是∠DAB=60°且边长为a的菱形,侧面PAD为正三角形,其所在平面垂直于底面ABCD,若G为AD的中点.(1)求证:BG⊥平面PAD;(2)求证:AD⊥PB;(3)若E为BC边的中点,能否在棱PC上找到一点F,使平面DEF⊥平面ABCD并证明你的结论.9.(2016·高考北京卷)如图,在四棱锥PABCD中,PC⊥平面ABCD,AB∥DC,DC⊥AC.(1)求证:DC⊥平面PAC;(2)求证:平面PAB⊥平面PAC;(3)设点E为AB的中点.在棱PB上是否存在点F,使得PA∥平面CEF说明理由.10..如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是矩形,点E在棱PC上(异于点P,C),平面ABE与棱PD交于点F.(1)求证:AB∥EF;(2)若AF⊥EF,求证:平面PAD⊥平面ABCD.11..如图,在四棱锥P -ABCD 中,PA ⊥平面ABCD ,PA =AB =BC =3,AD =CD =1,∠ADC =120°,点M 是AC 与BD 的交点,点N 在线段PB 上,且PN =14PB . (1)证明:MN ∥平面PDC ;(2)求直线MN 与平面PAC 所成角的正弦值.12..(2016·高考四川卷)如图,在四棱锥PABCD 中,PA ⊥CD ,AD ∥BC ,∠ADC =∠PAB =90°,BC =CD =12AD .(1)在平面PAD 内找一点M ,使得直线CM ∥平面PAB ,并说明理由;(2)证明:平面PAB ⊥平面PBD .13.(2016·高考江苏卷)如图,在直三棱柱ABC A 1B 1C 1中,D ,E 分别为AB ,BC 的中点,点F 在侧棱B 1B 上,且B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊥A 1B 1.求证:(1)直线DE ∥平面A 1C 1F ;(2)平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F .14.【2014,19】如图,三棱柱111C B A ABC -中,侧面C C BB 11为菱形,C B 1的中点为O ,且⊥AO 平面C C BB 11.(1)证明:;1AB C B ⊥(2)若1AB AC ⊥,,1,601==∠BC CBB ο求三棱柱111C B A ABC -的高.15.(2017天津,文17)如图,在四棱锥P-ABCD中,AD⊥平面PDC,AD∥ BC, PD⊥PB,AD=1,BC=3,CD=4,PD=2.(1)求异面直线AP与BC所成角的余弦值;(2)求证:PD⊥平面PBC;(3)求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.16.(2016·高考浙江卷)如图,在三棱台ABC DEF中,平面BCFE⊥平面ABC,∠ACB=90°,BE=EF=FC=1,BC=2,AC=3.(1)求证:BF⊥平面ACFD;(2)求直线BD与平面ACFD所成角的余弦值.17..(2018·全国Ⅲ)如图,矩形ABCD所在平面与半圆弧CD所在平面垂直,M是CD上异于C,D的点.(1)证明:平面AMD⊥平面BMC.(2)在线段AM上是否存在点P,使得MC∥平面PBD说明理由.立体几何中的翻折问题18...如图(1),在直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠BAD =π2,AB =BC =12AD =a , E 是AD 的中点,O 是AC 与BE 的交点.将△ABE 沿BE 折起到图(2)中△A 1BE 的位置,得到四棱锥A 1BCDE .(1)证明:CD ⊥平面A 1OC ;(2)当平面A 1BE ⊥平面BCDE 时,四棱锥A 1BCDE 的体积为362,求a 的值.19..如图1,在直角梯形ABCD 中,∠ADC =90°,AB ∥CD ,AD =CD =12AB =2, E 为AC 的中点,将△ACD 沿AC 折起,使折起后的平面ACD 与平面ABC 垂直, 如图2.在图2所示的几何体D -ABC 中:(1)求证:BC ⊥平面ACD ;(2)点F 在棱CD 上,且满足AD ∥平面BEF ,求几何体F -BCE 的体积.20.如图,长方体ABCDA1B1C1D1中,AB=16,BC=10,AA1=8.点E,F分别在A1B1,D1C1上,过点E、F的平面α与此长方体的面相交,交线围成一个正方形EFGH.(1)求证:A1E=D1F;(2)判断A1D与平面α的关系.2020届高三数学立体几何专题(文科) 1解析:(Ⅰ)设AC的中点为O,连接EO. 在三角形PBD中,中位线EOV=(Ⅱ)∵AP=1,AD=-P ABD-11=32P ABD V PA AB AD ∴⋅⋅⋅AB 32AB =, 作AH ⊥PB 角PB 于H ,由题意可知BC ⊥平面PAB ,∴BC ⊥AH ,故AH ⊥平面PBC .又PA AB AH PB ⋅==A 点到平面PBC 2.(1)证明:如图所示,取PA 的中点H ,连接EH ,DH ,因为E 为PB 的中点, 所以EH ∥AB ,EH =12AB ,又AB ∥CD ,CD =12AB . 所以EH ∥CD ,EH =CD ,因此四边形DCEH 是平行四边形, 所以CE ∥DH , 又DH ⊂平面PAD ,CE ⊄平面PAD , 所以CE ∥平面PAD . (2)如图所示,取AB 的中点F ,连接CF ,EF , 所以AF =12AB ,又CD =12AB ,所以AF =CD ,又AF ∥CD ,所以四边形AFCD 为平行四边形,所以CF ∥AD ,又CF ⊄平面PAD ,所以CF ∥平面PAD ,由(1)可知CE ∥平面PAD , 又CE ∩CF =C ,故平面CEF ∥平面PAD , 故存在AB 的中点F 满足要求.3.(1)证明 ∵PE PB =PF PC=λ(λ≠0),∴EF ∥BC .∵BC ∥AD ,∴EF ∥AD .又EF ⊄平面PAD ,AD ⊂平面PAD ,∴EF ∥平面PAD . (2)解 ∵λ=12,∴F 是PC 的中点,在Rt△PAC 中,PA =2,AC =2,∴PC =PA 2+AC 2=6,∴PF =12PC =62.∵平面PAC ⊥平面ABCD ,且平面PAC ∩平面ABCD =AC ,PA ⊥AC ,PA ⊂平面PAC ,∴PA ⊥平面ABCD ,∴PA ⊥BC .又AB ⊥AD ,BC ∥AD ,∴BC ⊥AB ,又PA ∩AB =A ,PA ,AB ⊂平面PAB , ∴BC ⊥平面PAB , ∴BC ⊥PB ,∴在Rt△PBC 中,BF =12PC =62.连接BD ,DF ,设点D 到平面AFB 的距离为d ,在等腰三角形BAF 中,BF =AF =62,AB =1, ∴S △ABF =54,又S △ABD =1,点F 到平面ABD 的距离为1, ∴由V F -ABD =V D -AFB ,得13×1×1=13×d ×54,解得d =455,即点D 到平面AFB 的距离为455.4.证明 (1)由题设知BB 1∥DD 1且BB 1=DD 1,所以四边形BB 1D 1D 是平行四边形, 所以BD ∥B 1D 1.又BD ⊄平面CD 1B 1,B 1D 1⊂平面CD 1B 1, 所以BD ∥平面CD 1B 1.因为A 1D 1∥B 1C 1∥BC 且A 1D 1=B 1C 1=BC , 所以四边形A 1BCD 1是平行四边形,所以A 1B ∥D 1C .又A 1B ⊄平面CD 1B 1,D 1C ⊂平面CD 1B 1, 所以A 1B ∥平面CD 1B 1.又因为BD ∩A 1B =B ,BD ,A 1B ⊂平面A 1BD , 所以平面A 1BD ∥平面CD 1B 1. (2)由(1)知平面A 1BD ∥平面CD 1B 1,又平面ABCD ∩平面B 1D 1C =直线l , 平面ABCD ∩平面A 1BD =直线BD ,所以直线l ∥直线BD , 在四棱柱ABCD -A 1B 1C 1D 1中,四边形BDD 1B 1为平行四边形, 所以B 1D 1∥BD ,所以B 1D 1∥l .5.连接AC 交BD 于点O ,连接MO ,因为PM =MC ,AO =OC ,所以PA ∥MO ,因为PA⊄平面MBD,MO⊂平面MBD,所以PA∥平面MBD.因为平面PAHG∩平面MBD=GH,所以AP∥GH.6.[证明] (1)在四棱锥PABCD中,因为PA⊥底面ABCD,CD⊂平面ABCD,所以PA⊥CD,因为AC⊥CD,且PA∩AC=A,所以CD⊥平面PAC,而AE⊂平面PAC,所以CD⊥AE.(2)由PA=AB=BC,∠ABC=60°,可得AC=PA.因为E是PC的中点,所以AE⊥PC.由(1)知AE⊥CD,且PC∩CD=C,所以AE⊥平面PCD.而PD⊂平面PCD,所以AE⊥PD.因为PA⊥底面ABCD,所以PA⊥AB.又因为AB⊥AD且PA∩AD=A,所以AB⊥平面PAD,而PD⊂平面PAD,所以AB⊥PD.又因为AB∩AE=A,所以PD⊥平面ABE.7.(1)证明因为ABCD为正方形,所以AD∥BC.因为AD⊄平面PBC,BC⊂平面PBC,所以AD∥平面PBC.因为AD⊂平面AEFD,平面AEFD∩平面PBC=EF, 所以AD∥EF.(2)证明因为四边形ABCD是正方形,所以AD⊥AB.因为平面PAB⊥平面ABCD,平面PAB∩平面ABCD=AB,AD⊂平面ABCD,所以AD⊥平面PAB.因为PB⊂平面PAB,所以AD⊥PB.因为△PA B为等边三角形,E是PB中点,所以PB⊥AE.因为AE⊂平面AEFD,AD⊂平面AEFD,AE∩AD=A,所以PB⊥平面AEFD.(3)解由(1)知,V1=V C-AEFD,V E-ABC=V F-ADC=V C-AEFD=V1,∴V BC-AEFD=V1,则V P-ABCD=V1+V1=V1, ∴.8.[解] (1)证明:在菱形ABCD中,∠DAB=60°,G为AD的中点,所以BG⊥AD.又平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,所以BG⊥平面PAD.(2)证明:如图,连接PG.因为△PAD为正三角形,G为AD的中点,所以PG⊥AD.由(1)知,BG⊥AD,又PG∩BG=G,所以AD⊥平面PGB.因为PB⊂平面PGB,所以AD⊥PB.(3)当F为PC的中点时,满足平面DEF⊥平面ABCD.证明如下:取PC的中点F,连接DE、EF、DF.在△PBC中,FE∥PB,在菱形ABCD中,GB∥DE.而FE⊂平面DEF,DE⊂平面DEF,EF∩DE=E,PB⊂平面PGB,GB⊂平面PGB,PB∩GB=B,所以平面DEF∥平面PGB.因为BG⊥平面PAD,PG⊂平面PAD,所以BG⊥PG.又因为PG⊥AD,AD∩BG=G,所以PG⊥平面ABCD.又PG⊂平面PGB,所以平面PGB⊥平面ABCD,所以平面DEF⊥平面ABCD.9.【解】(1)证明:因为PC⊥平面ABCD,所以PC⊥DC.又因为DC⊥AC,且PC∩AC=C,所以DC⊥平面PAC.(2)证明:因为AB∥DC,DC⊥AC,所以AB⊥AC.因为PC⊥平面ABCD,所以PC⊥AB.又因为PC∩AC=C,所以AB ⊥平面PAC .又AB ⊂平面PAB ,所以平面PAB ⊥平面PAC . (3)棱PB 上存在点F ,使得PA ∥平面CEF . 理由如下:如图,取PB 中点F ,连接EF ,CE ,CF .又因为E 为AB 的中点,所以EF ∥PA . 又因为PA ⊄平面CEF ,且EF ⊂平面CEF ,所以PA ∥平面CEF .10.证明 (1)因为四边形ABCD 是矩形,所以AB ∥CD . 又AB ⊄平面PDC ,CD ⊂平面PDC ,所以AB ∥平面PDC , 又因为AB ⊂平面ABE ,平面ABE ∩平面PDC =EF ,所以AB ∥EF . (2)因为四边形ABCD 是矩形,所以AB ⊥AD . 因为AF ⊥EF ,(1)中已证AB ∥EF ,所以AB ⊥AF .又AB ⊥AD ,由点E 在棱PC 上(异于点C ),所以点F 异于点D , 所以AF ∩AD =A ,AF ,AD ⊂平面PAD ,所以AB ⊥平面PAD ,又AB ⊂平面ABCD ,所以平面PAD ⊥平面ABCD . 11.(1)证明 因为AB =BC ,AD =CD , 所以BD 垂直平分线段AC . 又∠ADC =120°,所以MD =12AD =12,AM =32. 所以AC =3.又AB =BC =3,所以△ABC 是等边三角形,所以BM =32,所以BM MD =3,又因为PN =14PB ,所以BM MD =BNNP =3,所以MN ∥PD .又MN ⊄平面PDC ,PD ⊂平面PDC , 所以MN ∥平面PDC .(2)解 因为PA ⊥平面ABCD ,BD ⊂平面ABCD ,所以BD ⊥PA ,又BD ⊥AC ,PA ∩AC =A ,PA ,AC ⊂平面PAC ,所以BD ⊥平面PAC .由(1)知MN ∥PD ,所以直线MN 与平面PAC 所成的角即直线PD 与平面PAC 所成的角, 故∠DPM 即为所求的角.在Rt△PAD 中,PD =2,所以sin∠DPM =DM DP =122=14, 所以直线MN 与平面PAC 所成角的正弦值为14.12.【解】 (1)取棱AD 的中点M (M ∈平面PAD ),点M 即为所求的一个点.理由如下: 因为AD ∥BC ,BC =12AD ,所以BC ∥AM ,且BC =AM ,所以四边形AMCB 是平行四边形,从而CM ∥AB . 又AB ⊂平面PAB ,CM ⊄平面PAB ,所以CM ∥平面PAB .(说明:取棱PD 的中点N ,则所找的点可以是直线MN 上任意一点)(2)证明:由已知,PA ⊥AB ,PA ⊥CD ,因为AD ∥BC ,BC =12AD ,所以直线AB 与CD 相交.所以PA ⊥平面ABCD ,从而PA ⊥BD .连接BM , 因为AD ∥BC ,BC =12AD ,所以BC ∥MD ,且BC =MD .所以四边形BCDM 是平行四边形.所以BM =CD =12AD ,所以BD ⊥AB .又AB ∩AP =A ,所以BD ⊥平面PAB . 又BD ⊂平面PBD ,所以平面PAB ⊥平面PBD . 13.[证明] (1)在直三棱柱ABCA 1B 1C 1中,A 1C 1∥AC .在△ABC 中,因为D ,E 分别为AB ,BC 的中点, 所以DE ∥AC ,于是DE ∥A 1C 1.又DE ⊄平面A 1C 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F , 所以直线DE ∥平面A 1C 1F . (2)在直三棱柱ABCA 1B 1C 1中,A 1A ⊥平面A 1B 1C 1.因为A 1C 1⊂平面A 1B 1C 1,所以A 1A ⊥A 1C 1.又A 1C 1⊥A 1B 1,A 1A ⊂平面ABB 1A 1,A 1B 1⊂平面ABB 1A 1,A 1A ∩A 1B 1=A 1, 所以A 1C 1⊥平面ABB 1A 1.因为B 1D ⊂平面ABB 1A 1,所以A 1C 1⊥B 1D .又B 1D ⊥A 1F ,A 1C 1⊂平面A 1C 1F ,A 1F ⊂平面A 1C 1F ,A 1C 1∩A 1F =A 1, 所以B 1D ⊥平面A 1C 1F .因为直线B 1D ⊂平面B 1DE ,所以平面B 1DE ⊥平面A 1C 1F14.证明:(Ⅰ)连接 BC 1,则O 为B 1C 与BC 1的交点,∵AO ⊥平面BB 1C 1C . ∴AO ⊥B 1C , …2分 因为侧面BB 1C 1C 为菱形,∴BC 1⊥B 1C ,…4分 ∴BC 1⊥平面ABC 1,∵AB平面ABC 1,故B 1C ⊥AB . …6分(Ⅱ)作OD ⊥BC ,垂足为D ,连结AD ,∵AO ⊥BC ,∴BC ⊥平面AOD ,又BC 平面ABC ,∴平面ABC ⊥平面AOD ,交线为AD , 作OH ⊥AD ,垂足为H ,∴OH ⊥平面ABC . …9分 ∵∠CBB 1=60°,所以ΔCBB 1为等边三角形,又BC =1,可得OD =34, 由于AC ⊥AB 1,∴11122OA B C ==,∴227AD OD OA =+=由 OH·AD=OD·OA ,可得OH=2114,又O 为B 1C 的中点,所以点B 1到平面ABC 的距离为21, 所以三棱柱ABC-A 1B 1C 1的高高为217。