高三理科數(shù)學一模考試卷及答案
高三的理科數(shù)學大家復習的如何?馬上就要一模考試了,數(shù)學往年的一模試卷要抓緊時間做。下面由學習啦小編為大家提供關于高三理科數(shù)學一??荚嚲砑按鸢?,希望對大家有幫助!
高三理科數(shù)學一??荚嚲磉x擇題
本大題共12小題,每小題5分,共60分,每小題給出四個選項,只有一個選項符合題目要求.
1.已知z= (i為虛數(shù)單位),則|z|=( )
A. B.1 C. D.2
2.計算﹣sin133°cos197°﹣cos47°cos73°的結(jié)果為( )
A. B. C. D.
3.設命題p:∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)是增函數(shù),則¬p為( )
A.∃a0<1,函數(shù)f(x)=xa0(x>0)是減函數(shù)
B.∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)不是減函數(shù)
C.∃a0>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)不是增函數(shù)
D.∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)是減函數(shù)
4.位于平面直角坐標系原點的一個質(zhì)點P按下列規(guī)則移動:質(zhì)點每次移動一個單位,移動的方向是向上或向下,并且向上移動的概率為 ,則質(zhì)點P移動4次后位于點(0,2)的概率是( )
A. B. C. D.
5.設F1,F(xiàn)2分別是雙曲線 ﹣ =1(a>0,b>0)的左右焦點,O為坐標原點,若按雙曲線右支上存在一點P,使 • =0,且| |=| |,則雙曲線的離心率為( )
A.1± B.1+ C.2 D.
6.一豎立在地面上的圓錐形物體的母線長為4m,側(cè)面展開圖的圓心角為 ,則這個圓錐的體積等于( )
A. πm3 B. πm3 C. πm3 D. πm3
7.已知向量 =(1,λ), =(2,1),若2 + 與 =(1,﹣2)共線,則 在 方向上的投影是( )
A. B.﹣ C.﹣ D.﹣
8.已知函數(shù)f(x)=3cos( ﹣ωx)(ω>0),函數(shù)f(x)相鄰兩個零點之間的絕對值為 ,則下列為函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間的是( )
A.[0, ] B.[ ,π] C.[ , ] D.[ , ]
9.在如下程序框圖中,已知f0(x)=sinx,則輸出的結(jié)果是( )
A.sinx B.cosx C.﹣sinx D.﹣cosx
10.(x2﹣3x+2)5的展開式中,含x項的系數(shù)為( )
A.﹣240 B.﹣120 C.0 D.120
11.如圖為一個幾何體的三視圖,則該幾何體外接球的表面積為( )
A.4 π B.12π C.12 π D.24π
12.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),當x∈[0,2)時,f(x)= ,函數(shù)g(x)=(2x﹣x2)ex+m,若∀x1∈[﹣4,﹣2],∃x2∈[﹣1,2],使得不等式f(x1)﹣g(x2)≥0成立,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.(﹣∞,﹣2] B.(﹣∞, +2] C.[ +2,+∞) D.(﹣∞, ﹣2]
高三理科數(shù)學一??荚嚲矸沁x擇題
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共25分.
13.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),當x>0時,f(x)=2x+1,則f(﹣2)等于 .
14.中心在原點的橢圓C的一個頂點是圓E:x2+y2﹣4x+3=0的圓心,一個焦點是圓E與x軸其中的一個交點,則橢圓C的標準方程為 .
15.若變量x,y滿足 ,則z= 的取值范圍是 .
16.如圖,為了測量河對岸電視塔CD的高度,小王在點A處測得塔頂D仰角為30°,塔底C與A的連線同河岸成15°角,小王向前走了1200m到達M處,測得塔底C與M的連線同河岸成60°角,則電視塔CD的高度為 .
三、解答題:本大題共5小題,滿分60分,解答須寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,點( ,Sn)在曲線y=2x2﹣2上.
(1)求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(2)設數(shù)列{bn}滿足bn= ,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
18. 如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,AB⊥PA,AB∥CD,且PB=BC=BD= ,CD=2AB=2 ,∠PAD=120°,E和F分別是棱CD和PC的中點.
(1)求證:平面BEF⊥平面PCD;
(2)求直線PD與平面PBC所成的角的正弦值.
19.在一次考試中,5名同學的數(shù)學、物理成績?nèi)绫硭荆?/p>
學生 A B C D E
數(shù)學(x分) 89 91 93 95 97
物理(y分) 87 89 89 92 93
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),求物理分y關于數(shù)學分x的回歸方程;
(2)試估計某同學數(shù)學考100分時,他的物理得分;
(3)要從4名數(shù)學成績在90分以上的同學中選出2名參加一項活動,以X表示選中的同學中物理成績高于90分的人數(shù),試解決下列問題:
?、偾笾辽龠x中1名物理成績在90分以下的同學的概率;
?、谇箅S機變變量X的分布列及數(shù)學期望E(X).
(附:回歸方程:: = x+ 中 = , = ﹣b )
20.如圖所示,已知點A(﹣1,0)是拋物線的準線與x軸的焦點,過點A的直線與拋物線交于M,N兩點,過點M的直線交拋物線于另一個點Q,且直線MQ過點B(1,﹣1).
(1)求拋物線的方程;
(2)求證:直線QN過定點.
21.已知函數(shù)f(x)=lnx﹣ax2,且函數(shù)f(x)在點(2,f(2))處 的切線的一個方向向量是(2,﹣3).
(1)若關于x的方程f(x)+ x2=3x﹣b在區(qū)間[ ,2]上恰有兩個不相等的實數(shù)根,求實數(shù)b的取值范圍;
(2)證明: ( )2> (n∈N*,且n≥2)
請考生在22、23、24三題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計分.[選修4-1:幾何證明選講]
22.如圖,AB是圓O的直徑,C,F(xiàn)為圓O上的點,CA是∠BAF的角平分線,CD與圓O切于點C,且交AF的延長線于點D,CM⊥AB,垂足為點M.
(1)求證:DF=BM;
(2)若圓O的半徑為1,∠BAC=60°,試求線段CD的長.
[選修4-4:坐標系與參數(shù)方程]
23.在直角坐標系中,以坐標原點為極點,x軸為正半軸建立極坐標系,圓C的極坐標方程為ρ=4cosθ﹣2sinθ,直線l的參數(shù)方程為 (t為參數(shù),a為常數(shù)).
(1)求直線l普通方程與圓C的直角坐標方程;
(2)若直線l分圓C所得的兩弧長度之比為1:2,求實數(shù)a的值.
[選修4-5:不等式選講]
24.已知函數(shù)f(x)=|kx+1|+|kx﹣2k|,g(x)=x+1.
(1)當k=1時,求不等式f(x)>g(x)的解集;
(2)若存在x0∈R,使得不等式f(x0)≤2成立,求實數(shù)k的取值范圍.
高三理科數(shù)學一??荚嚲泶鸢?/h2>
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,共60分,每小題給出四個選項,只有一個選項符合題目要求.
1.已知z= (i為虛數(shù)單位),則|z|=( )
A. B.1 C. D.2
【考點】復數(shù)求模.
【專題】計算題;轉(zhuǎn)化思想;定義法;數(shù)系的擴充和復數(shù).
【分析】利用復數(shù)的運算法則和模的計算公式即可得出.
【解答】解:z= = = = = + i,
∴|z|= =1,
故選:B.
【點評】本題考查了復數(shù)的運算法則和模的計算公式,屬于基礎題.
2.計算﹣sin133°cos197°﹣cos47°cos73°的結(jié)果為( )
A. B. C. D.
【考點】兩角和與差的正弦函數(shù).
【專題】計算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;三角函數(shù)的求值.
【分析】由條件利用誘導公式、兩角和差的正弦公式,化簡所給的式子,可得結(jié)果.
【解答】解:﹣sin133°cos197°﹣cos47°cos73°=﹣sin47°(﹣cos17°)﹣cos47°sin17°
=sin(47°﹣17°)=sin30°= ,
故選:A.
【點評】本題主要考查誘導公式、兩角和差的正弦公式的應用,屬于基礎題.
3.設命題p:∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)是增函數(shù),則¬p為( )
A.∃a0<1,函數(shù)f(x)=xa0(x>0)是減函數(shù)
B.∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)不是減函數(shù)
C.∃a0>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)不是增函數(shù)
D.∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)是減函數(shù)
【考點】命題的否定.
【專題】計算題;規(guī)律型;簡易邏輯.
【分析】利用全稱命題的否定是特稱命題,寫出結(jié)果即可.
【解答】解:因為全稱命題是否定是特稱命題,所以,命題p:∀a>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)是增函數(shù),則¬p為:∃a0>1,函數(shù)f(x)=xa(x>0)不是增函數(shù).
故選:C.
【點評】本題考查命題的否定,特稱命題與全稱命題否定關系,是基礎題.
4.位于平面直角坐標系原點的一個質(zhì)點P按下列規(guī)則移動:質(zhì)點每次移動一個單位,移動的方向是向上或向下,并且向上移動的概率為 ,則質(zhì)點P移動4次后位于點(0,2)的概率是( )
A. B. C. D.
【考點】幾何概型.
【專題】計算題;方程思想;綜合法;概率與統(tǒng)計.
【分析】根據(jù)題意,分析可得質(zhì)點P移動4次后位于點(0,2),其中向上移動3次,向右下移動1次,進而借助排列、組合知識,由相互獨立事件的概率公式,計算可得答案.
【解答】解:根據(jù)題意,質(zhì)點P移動4次后位于點(0,2),其中向上移動3次,向右下移動1次;
則其概率為C41×( )1×( )3= ,
故選:D.
【點評】本題考查相互獨立事件的概率的計算,其難點在于分析質(zhì)點P移動4次后位于點(0,2),其中向上移動3次,向右下移動1次的情況,這里要借助排列組合的知識.
5.設F1,F(xiàn)2分別是雙曲線 ﹣ =1(a>0,b>0)的左右焦點,O為坐標原點,若按雙曲線右支上存在一點P,使 • =0,且| |=| |,則雙曲線的離心率為( )
A.1± B.1+ C.2 D.
【考點】雙曲線的簡單性質(zhì).
【專題】方程思想;分析法;平面向量及應用;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程.
【分析】由題意可得PF2⊥x軸,且|PF2|=2c,令x=c代入雙曲線的方程,可得 =2c,由a,b,c的關系和離心率公式,解方程即可得到所求值.
【解答】解:由題意可得PF2⊥x軸,且|PF2|=2c,
由x=c代入雙曲線的方程可得y=±b =± ,
即有 =2c,即c2﹣a2﹣2ac=0,
由e= ,可得e2﹣2e﹣1=0,
解得e=1+ (負的舍去).
故選:B.
【點評】本題考查雙曲線的離心率的求法,注意運用向量垂直的條件:數(shù)量積為0,以及運用方程求解的思想,考查運算能力,屬于基礎題.
6.一豎立在地面上的圓錐形物體的母線長為4m,側(cè)面展開圖的圓心角為 ,則這個圓錐的體積等于( )
A. πm3 B. πm3 C. πm3 D. πm3
【考點】旋轉(zhuǎn)體(圓柱、圓錐、圓臺).
【專題】計算題;函數(shù)思想;綜合法;空間位置關系與距離;立體幾何.
【分析】根據(jù)已知求出圓錐的底面半徑和高,代入圓錐體積公式,可得答案.
【解答】解:設圓錐的底面半徑為r,
圓錐形物體的母線長l=4m,側(cè)面展開圖的圓心角為 ,
故2πr= l,
解得:r= m,
故圓錐的高h= = m,
故圓錐的體積V= = πm3,
故選:D
【點評】本題考查的知識點是旋轉(zhuǎn)體,熟練掌握圓錐的幾何特征和體積公式是解答的關鍵.
7.已知向量 =(1,λ), =(2,1),若2 + 與 =(1,﹣2)共線,則 在 方向上的投影是( )
A. B.﹣ C.﹣ D.﹣
【考點】平面向量數(shù)量積的運算.
【專題】對應思想;綜合法;平面向量及應用.
【分析】根據(jù)向量共線求出λ,再代入平面向量的投影公式計算.
【解答】解:2 + =(4,2λ+1),
∵2 + 與 =(1,﹣2)共線,
∴﹣8﹣(2λ+1)=0,解得λ=﹣ .
∴ , =2﹣ =﹣ .
∴ 在 方向上的投影為| |× = =﹣ .
故選:D.
【點評】本題考查了平面向量的數(shù)量積運算,向量共線與數(shù)量積的關系,屬于基礎題.
8.已知函數(shù)f(x)=3cos( ﹣ωx)(ω>0),函數(shù)f(x)相鄰兩個零點之間的絕對值為 ,則下列為函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間的是( )
A.[0, ] B.[ ,π] C.[ , ] D.[ , ]
【考點】余弦函數(shù)的圖象.
【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;三角函數(shù)的圖像與性質(zhì).
【分析】由條件利用誘導公式,余弦函數(shù)的單調(diào)性,求得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間.
【解答】解:由函數(shù)f(x)=3cos( ﹣ωx)(ω>0),函數(shù)f(x)相鄰兩個零點之間的絕對值為 ,
可得 • = ,∴ω=2,函數(shù)f(x)=3cos( ﹣2x)=3cos(2x﹣ ).
令2kπ≤2x﹣ ≤2kπ+π,求得kπ+ ≤x≤kπ+ ,
可得函數(shù)的減區(qū)間為[kπ+ ,kπ+ ],k∈Z.
結(jié)合所給的選項,
故選:C.
【點評】本題主要考查誘導公式,余弦函數(shù)的單調(diào)性,屬于基礎題.
9.在如下程序框圖中,已知f0(x)=sinx,則輸出的結(jié)果是( )
A.sinx B.cosx C.﹣sinx D.﹣cosx
【考點】程序框圖.
【專題】計算題;圖表型;數(shù)學模型法;算法和程序框圖.
【分析】分析程序中各變量、各語句的作用,再根據(jù)流程圖所示的順序,可知:該程序的作用是利用循環(huán)計算函數(shù)及導函數(shù)的函數(shù)值,模擬程序的運行,分析程序運行過程中函數(shù)值呈現(xiàn)周期性變化,求出周期T后,不難得到輸出結(jié)果.
【解答】解:∵f0(x)=sinx,
f1(x)=cosx,
f2(x)=﹣sinx,
f3(x)=﹣cosx,
f4(x)=sinx,
f5(x)=cosx.
∴題目中的函數(shù)為周期函數(shù),且周期T=4,
∴f2005(x)=f1(x)=cosx.
故選:B.
【點評】根據(jù)流程圖(或偽代碼)寫程序的運行結(jié)果,是算法這一模塊最重要的題型,其處理方法是:①分析流程圖(或偽代碼),從流程圖(或偽代碼)中即要分析出計算的類型,又要分析出參與計算的數(shù)據(jù)(如果參與運算的數(shù)據(jù)比較多,也可使用表格對數(shù)據(jù)進行分析管理)⇒②建立數(shù)學模型,根據(jù)第一步分析的結(jié)果,選擇恰當?shù)臄?shù)學模型③解模.
10.(x2﹣3x+2)5的展開式中,含x項的系數(shù)為( )
A.﹣240 B.﹣120 C.0 D.120
【考點】二項式定理的應用.
【專題】轉(zhuǎn)化思想;綜合法;二項式定理.
【分析】根據(jù)(x2﹣3x+2)5=(x﹣1)5•(x﹣2)5,利用二項式定理展開,可得含x項的系數(shù).
【解答】解:由于(x2﹣3x+2)5=(x﹣1)5•(x﹣2)5
=[ •x5﹣ •x4+ •x3﹣ •x2+ •x﹣1]•[ •x5﹣2 •x4+4 •x3﹣8 •x2+16 •x﹣32],
故展開式中,含x項的系數(shù)為﹣32• ﹣16• =﹣240,
故選:A.
【點評】本題主要考查二項式定理的應用,二項展開式的通項公式,屬于基礎題.
11.如圖為一個幾何體的三視圖,則該幾何體外接球的表面積為( )
A.4 π B.12π C.12 π D.24π
【考點】由三視圖求面積、體積.
【專題】計算題;數(shù)形結(jié)合;數(shù)形結(jié)合法;立體幾何.
【分析】幾何體為直三棱柱,作出直觀圖,根據(jù)三棱柱的結(jié)構特征找出外接球的球心外置,計算半徑.
【解答】解:由三視圖可知該幾何體為直三棱柱ABC﹣A'B'C',
作出直觀圖如圖所示:則AB⊥BC,AB=BC=2,AA'=2.∴AC=2 .
∴三棱柱的外接球球心為平面ACC'A'的中心O,
∴外接球半徑r=OA= AC'= = .
∴外接球的表面積S=4π× =12π.
故選B.
【點評】本題考查了棱柱與外接球的三視圖和結(jié)構特征,屬于中檔題.
12.定義在R上的函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),當x∈[0,2)時,f(x)= ,函數(shù)g(x)=(2x﹣x2)ex+m,若∀x1∈[﹣4,﹣2],∃x2∈[﹣1,2],使得不等式f(x1)﹣g(x2)≥0成立,則實數(shù)m的取值范圍是( )
A.(﹣∞,﹣2] B.(﹣∞, +2] C.[ +2,+∞) D.(﹣∞, ﹣2]
【考點】分段函數(shù)的應用.
【專題】函數(shù)思想;分析法;函數(shù)的性質(zhì)及應用;不等式的解法及應用.
【分析】由f(x+2)=f(x),可得周期T=2,可得f(x)在[0,2]的最小值即為f(x)在[﹣4,﹣2]的最小值,運用二次函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的單調(diào)性,求得f(x)的最小值;對g(x),求得導數(shù),求得單調(diào)區(qū)間和極值,最值,可得g(x)的最小值,由題意可得f(x)min≥g(x)min,解不等式即可得到所求范圍.
【解答】解:由f(x+2)=f(x),可得周期T=2,
可得f(x)在[0,2]的最小值即為f(x)在[﹣4,﹣2]的最小值,
當0≤x<1時,f(x)= ﹣2x2>f(1)= ﹣2=﹣ ,
當1≤x<2時,f(x)= ,
f(x)在[1, )遞減,在[ ,2)遞增,
可得f(x)在x= 處取得最小值,且為﹣2;
由﹣2<﹣ ,可得f(x)在[0,2]的最小值為﹣2;
對于g(x)=(2x﹣x2)ex+m,g′(x)=(2﹣x2)ex,
當x∈[﹣1, ]時,g′(x)>0,g(x)遞增;
當x∈[ ,2]時,g′(x)<0,g(x)遞減.
可得x= 處g(x)取得極大值,也為最大值;
g(﹣1)=﹣3e﹣1+m
由題意可得f(x)min≥g(x)min,
即為﹣2≥﹣3e﹣1+m,即m≤ ﹣2.
故選:D.
【點評】本題考查了函數(shù)的性質(zhì)和運用,考查周期性和單調(diào)性的運用,注意運用最大值、最小值來解決恒成立和存在性問題,屬于中檔題.
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共25分.
13.已知函數(shù)f(x)是定義在R上的偶函數(shù),當x>0時,f(x)=2x+1,則f(﹣2)等于 5 .
【考點】函數(shù)奇偶性的性質(zhì).
【專題】計算題;函數(shù)思想;綜合法;函數(shù)的性質(zhì)及應用.
【分析】根據(jù)偶函數(shù)的定義有f(﹣2)=f(2),從而將x=2帶入x>0時的解析式f(x)=2x+1即可求出f(2),從而得出f(﹣2)的值.
【解答】解:f(﹣2)=f(2)=22+1=5.
故答案為:5.
【點評】考查偶函數(shù)的定義,以及已知函數(shù)求值時,要注意函數(shù)的定義域.
14.中心在原點的橢圓C的一個頂點是圓E:x2+y2﹣4x+3=0的圓心,一個焦點是圓E與x軸其中的一個交點,則橢圓C的標準方程為 .
【考點】橢圓的簡單性質(zhì).
【專題】計算題;方程思想;數(shù)學模型法;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程.
【分析】化圓的一般式方程為標準方程,求出圓心坐標和圓與x軸的交點,結(jié)合隱含條件求得橢圓的標準方程.
【解答】解:由x2+y2﹣4x+3=0,得(x﹣2)2+y2=1,
∴圓E的圓心為(2,0),與x軸的交點為(1,0),(3,0),
由題意可得,橢圓的右頂點為(2,0),右焦點為(1,0),
則a=2,c=1,b2=a2﹣c2=3,
則橢圓的標準方程為: .
故答案為: .
【點評】本題考查橢圓的簡單性質(zhì),考查了橢圓標準方程的求法,是基礎題.
15.若變量x,y滿足 ,則z= 的取值范圍是 [0,1] .
【考點】簡單線性規(guī)劃.
【專題】數(shù)形結(jié)合;轉(zhuǎn)化法;不等式.
【分析】作出不等式組對應的平面區(qū)域,利用z的幾何意義結(jié)合斜率公式進行求解即可.
【解答】解:作出不等式組對應的平面區(qū)域如圖:
z的幾何意義為區(qū)域內(nèi)的點到點(﹣1,0)的斜率,
由圖象知CD的斜率最小為0,
AD的斜率最大,
由 得 .即A(0,1),
此時z= = =1,
即0≤z≤1,
故答案為:[0,1]
【點評】本題主要考查線性規(guī)劃的應用,利用直線斜率的幾何意義,結(jié)合數(shù)形結(jié)合是解決本題的關鍵.
16.如圖,為了測量河對岸電視塔CD的高度,小王在點A處測得塔頂D仰角為30°,塔底C與A的連線同河岸成15°角,小王向前走了1200m到達M處,測得塔底C與M的連線同河岸成60°角,則電視塔CD的高度為 600 m .
【考點】解三角形的實際應用.
【專題】數(shù)形結(jié)合;數(shù)形結(jié)合法;解三角形.
【分析】在△ACM中由正弦定理解出AC,在Rt△ACD中,根據(jù)三角函數(shù)的定義得出CD.
【解答】解:在△ACM中,∠MCA=60°﹣15°=45°,∠AMC=180°﹣60°=120°,
由正弦定理得 ,即 ,解得AC=600 .
在△ACD中,∵tan∠DAC= = ,
∴DC=ACtan∠DAC=600 × =600 .
故答案為:600 .
【點評】本題考查了解三角形的應用,尋找合適的三角形是解題的關鍵.
三、解答題:本大題共5小題,滿分60分,解答須寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,點( ,Sn)在曲線y=2x2﹣2上.
(1)求證:數(shù)列{an}是等比數(shù)列;
(2)設數(shù)列{bn}滿足bn= ,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
【考點】數(shù)列的求和;等比數(shù)列的通項公式.
【專題】計算題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
【分析】(1)通過Sn=2an﹣2與Sn﹣1=2an﹣1﹣2(n≥2)作差,進而可得數(shù)列{an}是首項、公比均為2的等比數(shù)列;
(2)通過(1)裂項可知bn=4( ﹣ ),進而并項相加即得結(jié)論.
【解答】(1)證明:依題意,Sn=2an﹣2,
∴Sn﹣1=2an﹣1﹣2(n≥2),
兩式相減得:an=2an﹣2an﹣1,即an=2an﹣1,
又∵a1=2a1﹣2,即a1=2,
∴數(shù)列{an}是首項、公比均為2的等比數(shù)列;
(2)解:由(1)可知an=2n,
∴bn= = = =4( ﹣ ),
∴Tn=4(1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ )
=4(1﹣ )
= .
【點評】本題考查數(shù)列的通項及前n項和,考查裂項相消法,注意解題方法的積累,屬于中檔題.
18. 如圖,在四棱錐P﹣ABCD中,AB⊥PA,AB∥CD,且PB=BC=BD= ,CD=2AB=2 ,∠PAD=120°,E和F分別是棱CD和PC的中點.
(1)求證:平面BEF⊥平面PCD;
(2)求直線PD與平面PBC所成的角的正弦值.
【考點】直線與平面所成的角;平面與平面垂直的判定.
【專題】證明題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;空間位置關系與距離.
【分析】(1)先推導出四邊形ABED是矩形,從而AB⊥平面PAD,進而CD⊥PD,CD⊥EF,CD⊥BE,由此得到CD⊥平面BEF,由此能證明平面BEF⊥平面PCD.
(2)以A為原點,AB為x軸,AD為y軸,建立空間直角坐標角系,利用向量法能求出直線PD與平面PBC所成的角的正弦值.
【解答】證明:(1)∵BC=BD,E為CD中點,∴BE⊥CD,
∵AB∥CD,∴CD=2AB,
∴AB∥DE,且AB=DE,∴四邊形ABED是矩形,
∴BE∥AD,BE=AD,AB⊥AD,
∵AB⊥PA,又PA∩AD=A,∴AB⊥平面PAD,
∴CD⊥PD,且CD⊥AD,
又∵在平面PCD中,EF∥PD,∴CD⊥EF,
∵EF∩BE=E,∴EF⊂平面BEF,BE⊂平面BEF,
又CD⊥BE,∴CD⊥平面BEF,
∵CD⊂平面PCD,∴平面BEF⊥平面PCD.
解:(2)以A為原點,AB為x軸,AD為y軸,建立空間直角坐標角系,
∵PB=BC=BD= ,CD=2AB=2 ,∠PAD=120°,
∴PA= = =2,AD=BE= =2,
BC= = =2,
則P(0,﹣1, ),D(0,2,0),B( ),C(2 ,2,0),
=(0,3,﹣ ), =(﹣ ), =( ),
設平面PBC的法向量 =(x,y,z),
則 ,取x= ,得 =( , ),
設直線PD與平面PBC所成的角為θ,
sinθ=|cos< >|=| |=| |= .
∴直線PD與平面PBC所成的角的正弦值為 .
【點評】本題考查面面垂直的證明,考查線面角的正弦值的求法,則中檔題,解題時要認真審題,注意向量法的合理運用.
19.在一次考試中,5名同學的數(shù)學、物理成績?nèi)绫硭荆?/p>
學生 A B C D E
數(shù)學(x分) 89 91 93 95 97
物理(y分) 87 89 89 92 93
(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),求物理分y關于數(shù)學分x的回歸方程;
(2)試估計某同學數(shù)學考100分時,他的物理得分;
(3)要從4名數(shù)學成績在90分以上的同學中選出2名參加一項活動,以X表示選中的同學中物理成績高于90分的人數(shù),試解決下列問題:
?、偾笾辽龠x中1名物理成績在90分以下的同學的概率;
?、谇箅S機變變量X的分布列及數(shù)學期望E(X).
(附:回歸方程:: = x+ 中 = , = ﹣b )
【考點】線性回歸方程.
【專題】函數(shù)思想;綜合法;概率與統(tǒng)計.
【分析】(1)根據(jù)回歸系數(shù)公式計算回歸系數(shù),得出回歸方程;
(2)根據(jù)回歸方程估計;
(3)依次計算X=0,1,2時的概率,列出分布列計算數(shù)學期望.
【解答】解:(1) , .
=(﹣4)2+(﹣2)2+0+22+42=40.
=(﹣4)×(﹣3)+(﹣2)×(﹣1)+0+2×2+4×3=30.
∴ = , =90﹣0.75×93=20.25.
∴物理分y關于數(shù)學分x的回歸方程為 =0.75x+20.25.
(2)當x=100時, =0.75×100+20.25=95.25分.
(3)隨機變量X的所有可能取值為0,1,2.
P(X=0)= = .
P(X=1)= = .
P(X=2)= = .
①至少選中1名物理成績在90分以下的同學的概率為P=P(X=0)+P(X=1)= .
?、赬的分布列為:
X 0 1 2
P
∴X的數(shù)學期望E(X)=0× +1× +2× =1.
【點評】本題考查了線性回歸方程的解法,古典概型的概率計算,隨機變量的數(shù)學期望,屬于基礎題.
20.如圖所示,已知點A(﹣1,0)是拋物線的準線與x軸的焦點,過點A的直線與拋物線交于M,N兩點,過點M的直線交拋物線于另一個點Q,且直線MQ過點B(1,﹣1).
(1)求拋物線的方程;
(2)求證:直線QN過定點.
【考點】拋物線的簡單性質(zhì).
【專題】綜合題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程.
【分析】(1)由題意,拋物線的準線方程為x=﹣1,即可求出拋物線的方程;
(2)設AM的方程為y=k(x+1),代入拋物線的方程,可得ky2﹣4y+4k=0,設M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x3,y3),則y1y2=4,直線MB的方程為y+1= (x﹣1),可得y2y3+4(y2+y3)+4=0,直線QN的方程為y﹣y2= (x﹣x2),可得y2y3﹣y(y2+y3)+4x=0,即可得出直線QN過定點.
【解答】(1)解:由題意,拋物線的準線方程為x=﹣1,
∴拋物線的方程為y2=4x;
(2)證明:設AM的方程為y=k(x+1),代入拋物線的方程,可得ky2﹣4y+4k=0
設M(x1,y1),N(x2,y2),Q(x3,y3),則y1y2=4,
由kMQ= = = ,
直線MB的方程為y+1= (x﹣1),
∴y1+1= (x1﹣1),
可得y1=﹣ ,
∴ =﹣ ,
∴y2y3+4(y2+y3)+4=0
直線QN的方程為y﹣y2= (x﹣x2)
可得y2y3﹣y(y2+y3)+4x=0,
∴x=1,y=﹣4,
∴直線QN過定點(1,﹣4)
【點評】本題考查拋物線的方程,考查直線與拋物線的位置關系,考查直線過定點,考查學生分析解決問題的能力,屬于中檔題.
21.已知函數(shù)f(x)=lnx﹣ax2,且函數(shù)f(x)在點(2,f(2))處 的切線的一個方向向量是(2,﹣3).
(1)若關于x的方程f(x)+ x2=3x﹣b在區(qū)間[ ,2]上恰有兩個不相等的實數(shù)根,求實數(shù)b的取值范圍;
(2)證明: ( )2> (n∈N*,且n≥2)
【考點】利用導數(shù)研究曲線上某點切線方程;根的存在性及根的個數(shù)判斷.
【專題】轉(zhuǎn)化思想;分析法;導數(shù)的概念及應用;不等式的解法及應用.
【分析】(1)求出函數(shù)的導數(shù),求得切線的斜率,解方程可得a的值,由題意可得lnx+x2﹣3x=﹣b在[ ,2]上恰有兩個不相等的實數(shù)根,即為g(x)=lnx+x2﹣3x和直線y=﹣b在[ ,2]上有兩個交點,求得g(x)的導數(shù),可得單調(diào)區(qū)間,即可得到所求b的范圍;
(2)可得當x>1時,f′(x)<0,f(x)遞減.即有l(wèi)nx﹣ x2<﹣ ,即為lnx< (x2﹣1),即有 > = ﹣ ,可令x=2,3,…,n,累加即可得證.
【解答】解:(1)函數(shù)f(x)=lnx﹣ax2的導數(shù)為f′(x)= ﹣2ax,
由題意可得在點(2,f(2))處的切線斜率為 ﹣4a=﹣ ,
解得a= ,
即有f(x)=lnx﹣ x2,
由題意可得lnx+x2﹣3x=﹣b在[ ,2]上恰有兩個不相等的實數(shù)根,
即為g(x)=lnx+x2﹣3x和直線y=﹣b在[ ,2]上有兩個交點,
由g(x)的導數(shù)為g′(x)= +2x﹣3= ,
當
當1
則有g(1)<﹣b≤g( ),
即為﹣2<﹣b≤﹣ln2﹣ ,解得ln2+ ≤b<2;
(2)證明:由f(x)=lnx﹣ x2的導數(shù)為f′(x)= ﹣x= ,
當x>1時,f′(x)<0,f(x)遞減.
即有l(wèi)nx﹣ x2<﹣ ,即為lnx< (x2﹣1),
即有 > = ﹣ ,
則有 + +…+ >1﹣ + ﹣ +…+ ﹣ + ﹣
=1+ ﹣ ﹣ = =
=(3+ )• > .
【點評】本題考查導數(shù)的運用:求切線的斜率和單調(diào)性,考查函數(shù)方程的轉(zhuǎn)化思想和不等式的證明,注意運用函數(shù)的單調(diào)性和累加法,考查運算能力,屬于中檔題.
請考生在22、23、24三題中任選一題作答,如果多做,則按所做的第一題計分.[選修4-1:幾何證明選講]
22.如圖,AB是圓O的直徑,C,F(xiàn)為圓O上的點,CA是∠BAF的角平分線,CD與圓O切于點C,且交AF的延長線于點D,CM⊥AB,垂足為點M.
(1)求證:DF=BM;
(2)若圓O的半徑為1,∠BAC=60°,試求線段CD的長.
【考點】與圓有關的比例線段.
【專題】轉(zhuǎn)化思想;轉(zhuǎn)化法;推理和證明.
【分析】(1)根據(jù)三角形全等以及切割線定理進行證明即可證明DF=BM;
(2)根據(jù)三角形中的邊角關系進行求解即可.
【解答】解:(1)連接OC,CB,則有∠OAC=∠OCA,
∵CA是∠BAF的角平分線,
∴∠OAC=∠FAC,
∴∠FAC=∠ACO,則OC∥AD,
∵DC是圓O的切線,∴CD⊥OC,
則CD⊥AD,
由題意得△AMC≌△ADC,
∴DC=CM,DA=AM,
由切割線定理得DC2=DF•DA=DF•AM=CM2,①,
在Rt△ABC中,由射影定理得CM2=AM•BM,②,
由①②得DF•AM=AM•MB,即DF=MB.
(2)在Rt△ABC中,AC=ABcos∠BAC=2cos30°=2× = ,
則CM= AC= ,
于是CD=CM= ,
即CD的長為 .
【點評】本題主要考查幾何的推理和證明,根據(jù)切割線定理以及三角形全等關系是解決本題的關鍵.考查學生的運算和推理能力.
[選修4-4:坐標系與參數(shù)方程]
23.在直角坐標系中,以坐標原點為極點,x軸為正半軸建立極坐標系,圓C的極坐標方程為ρ=4cosθ﹣2sinθ,直線l的參數(shù)方程為 (t為參數(shù),a為常數(shù)).
(1)求直線l普通方程與圓C的直角坐標方程;
(2)若直線l分圓C所得的兩弧長度之比為1:2,求實數(shù)a的值.
【考點】參數(shù)方程化成普通方程;參數(shù)的意義.
【專題】數(shù)形結(jié)合;轉(zhuǎn)化法;直線與圓;坐標系和參數(shù)方程.
【分析】(1)利用極坐標公式,把極坐標方程化為普通方程,消去參數(shù)t,把參數(shù)方程化為普通方程;
(2)根據(jù)題意,得出直線l被圓C截得的弦所對的圓心角為120°,圓心C到直線l的距離d= r,由此列出方程求出a的值.
【解答】解:(1)圓C的極坐標方程ρ=4cosθ﹣2sinθ可化為ρ2=4ρcosθ﹣2ρsinθ,
利用極坐標公式,化為普通方程是x2+y2=4x﹣2y,
即(x﹣2)2+(y+1)2=5;
直線l的參數(shù)方程為 ,
消去參數(shù)t,化為普通方程是y= ﹣ax;
(2)圓C的方程為(x﹣2)2+(y+1)2=5,圓心C為(2,﹣1),半徑r= ,
直線l的方程為y= ﹣ax,即ax+y﹣ =0,
直線l將圓C分成弧長之比為1:2的兩段圓弧,
∴直線l被圓截得的弦所對的圓心角為120°,
∴圓心C到直線l的距離d= r= ,
即 = ,
整理得11a2﹣24a+4=0,
解得a=2或a= .
【點評】本題考查了參數(shù)方程與極坐標的應用問題,也考查了直線與圓的應用問題,由題意得出圓心C到直線l的距離d等于半徑r的一半是解題的關鍵.
[選修4-5:不等式選講]
24.已知函數(shù)f(x)=|kx+1|+|kx﹣2k|,g(x)=x+1.
(1)當k=1時,求不等式f(x)>g(x)的解集;
(2)若存在x0∈R,使得不等式f(x0)≤2成立,求實數(shù)k的取值范圍.
【考點】絕對值不等式的解法.
【專題】綜合題;轉(zhuǎn)化思想;綜合法;不等式的解法及應用.
【分析】(1)問題轉(zhuǎn)化為|x﹣2|+|x﹣1|﹣x﹣1>0,設函數(shù)y=|x﹣2|+|x﹣1|﹣x﹣1,通過討論x的范圍求出不等式的解集即可;
(2)問題 等價于|2k﹣1|≤2,解出即可.
【解答】解(1)k=1時,不等式f(x)>g(x)化為:|x﹣2|+|x﹣1|﹣x﹣1>0,
設函數(shù)y=|x﹣2|+|x﹣1|﹣x﹣1,則y= ,
令y>0,解得:x>4或x< ,
∴原不等式的解集是{x|x< 或x>4};
(2)∵f(x)﹣|kx﹣1|+|kx﹣2k|>|kx﹣1﹣kx+2k|﹣|2k﹣1|,
∴存在x0∈R,使得不等式f(x0)≤2成立
等價于|2k﹣1|≤2,解得:﹣ ≤k≤ ,
故所求實數(shù)k的范圍是[﹣ , ].
【點評】本題考查了絕對值不等式問題,考查函數(shù)恒成立問題以及分類討論思想,是一道中檔題.
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