2017河南省高考數(shù)學(xué)模擬試卷及答案
高考數(shù)學(xué)只有通過多練,才能在高考中獲得好成績(jī),以下是百分網(wǎng)小編為你整理的2017河南省高考數(shù)學(xué)模擬試卷,希望能幫到你。
2017河南省高考數(shù)學(xué)模擬試卷題目
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|lg(x﹣2)≤1},則(∁RA)∪B=( )
A.(﹣1,12) B.(2,3) C.(2,3] D.[﹣1,12]
2.歐拉(Leonhard Euler,國(guó)籍瑞士)是科學(xué)史上最多產(chǎn)的一位杰出的數(shù)學(xué)家,他發(fā)明的公式eix=cosx+isinx(i為虛數(shù)單位),將指數(shù)函數(shù)的定義域擴(kuò)大到復(fù)數(shù),建立了三角函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的關(guān)系,這個(gè)公式在復(fù)變函數(shù)理論中占用非常重要的地位,被譽(yù)為“數(shù)學(xué)中的天橋”,根據(jù)此公式可知,e﹣4i表示的復(fù)數(shù)在復(fù)平面中位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
3.下列命題正確的是( )
A.∃x0∈R,sinx0+cosx0=
B.∀x≥0且x∈R,2x>x2
C.已知a,b為實(shí)數(shù),則a>2,b>2是ab>4的充分條件
D.已知a,b為實(shí)數(shù),則a+b=0的充要條件是 =﹣1
4.已知圓O:x2+y2=4(O為坐標(biāo)原點(diǎn))經(jīng)過橢圓C: + =1(a>b>0)的短軸端點(diǎn)和兩個(gè)焦點(diǎn),則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A. + =1 B. + =1
C. + =1 D. + =1
5.已知等差數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2﹣an=6,則a11等于( )
A.31 B.32 C.61 D.62
6.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.3 B. C. D.
7.已知函數(shù)f(x)= 的最大值為M,最小值為m,則M+m等于( )
A.0 B.2 C.4 D.8
8.如圖所示的程序框圖的算法思路來源于我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中的“更相減損術(shù)”,執(zhí)行該程序框圖,若輸入a,b的值分別是21,28,則輸出a的值為( )
A.14 B.7 C.1 D.0
9.已知函數(shù)y=x+1+lnx在點(diǎn)A(1,2)處的切線l,若l與二次函數(shù)y=ax2+(a+2)x+1的圖象也相切,則實(shí)數(shù)a的取值為( )
A.12 B.8 C.0 D.4
10.已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為A(0,1),B(1,0),C(0,﹣2),O為坐標(biāo)原點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)M滿足| |=1,則| + + 的最大值是( )
A. B. C. ﹣1 D. ﹣1
11.已知雙曲線C: ﹣ =1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線在第一象限內(nèi)的點(diǎn),直線PO,PF2分別交雙曲線C的左、右支于另一點(diǎn)M,N,若|PF1|=2|PF2|,且∠MF2N=120°,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
12.定義在R上的函數(shù)f(x),當(dāng)x∈[0,2]時(shí),f(x)=4(1﹣|x﹣1|),且對(duì)于任意實(shí)數(shù)x∈[2n﹣2,2n+1﹣2](n∈N*,n≥2),都有f(x)= f( ﹣1).若g(x)=f(x)﹣logax有且只有三個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是( )
A.[2,10] B.[ , ] C.(2,10) D.[2,10)
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分.
13.已知實(shí)數(shù)x,y滿足條件 若目標(biāo)函數(shù)z=2x+y的最小值為3,則其最大值為 .
14.設(shè)二項(xiàng)式 展開式中的常數(shù)項(xiàng)為a,則 的值為 .
15.已知A,B,C是球O的球面上三點(diǎn),且 為該球面上的動(dòng)點(diǎn),球心O到平面ABC的距離為球半徑的一半,則三棱錐D﹣ABC體積的最大值為 .
16.已知函數(shù)fn(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,且fn(﹣1)=(﹣1)nn,n∈N*,設(shè)函數(shù)g(n)= ,若bn=g(2n+4),n∈N*,則數(shù)列{bn}的前n(n≥2)項(xiàng)和Sn等于 .
三、解答題:解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知向量 =(2cosx,sinx), =(cosx,2 cosx),函數(shù)f(x)= • ﹣1.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ)在銳角△ABC中,內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a,b,c,tanB= ,對(duì)任意滿足條件的A,求f(A)的取值范圍.
18.某品牌的汽車4S店,對(duì)最近100例分期付款購(gòu)車情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表所示,已知分9期付款的頻率為0.4;該店經(jīng)銷一輛該品牌的汽車.若顧客分3期付款,其利潤(rùn)為1萬(wàn)元;分6期或9期付款,其利潤(rùn)為2萬(wàn)元;分12期付款,其利潤(rùn)為3萬(wàn)元.
付款方式 分3期 分6期 分9期 分12期
頻數(shù) 20 20 a b
(1)若以表中計(jì)算出的頻率近似替代概率,從該店采用分期付款購(gòu)車的顧客(數(shù)量較大)中隨機(jī)抽取3位顧客,求事件A:“至多有1位采用分6期付款”的概率P(A);
(2)按分層抽樣的方式從這100位顧客中抽出5人,再?gòu)某槌龅?人中隨機(jī)抽取3人,記該店在這3人身上賺取的總利潤(rùn)為隨機(jī)變量η,求η的分布列及數(shù)學(xué)期望E(η).
19.如圖所示,已知長(zhǎng)方體ABCD中, 為DC的中點(diǎn).將△ADM沿AM折起,使得AD⊥BM.
(1)求證:平面ADM⊥平面ABCM;
(2)是否存在滿足 的點(diǎn)E,使得二面角E﹣AM﹣D為大小為 .若存在,求出相應(yīng)的實(shí)數(shù)t;若不存在,請(qǐng)說明理由.
20.設(shè)拋物線的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)F在y軸正半軸上,過點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),線段AB的長(zhǎng)是8,AB的中點(diǎn)到x軸的距離是3.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線m在y軸上的截距為6,且與拋物線交于P,Q兩點(diǎn),連結(jié)QF并延長(zhǎng)交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)R,當(dāng)直線PR恰與拋物線相切時(shí),求直線m的方程.
21.已知函數(shù) .
(1)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若﹣1
四、請(qǐng)考生在第22、23兩題中任選一題作答,注意:只能做所選定的題目,如果多做,則按所做的第一題計(jì)分,作答時(shí)請(qǐng)用2B鉛筆在答題卡上將所選題號(hào)后的方框涂黑.4-4坐標(biāo)系與參數(shù)方程
22.在平面直角坐標(biāo)系xoy中,曲線C1的參數(shù)方程為 (θ為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸,與直角坐標(biāo)系xoy取相同的單位長(zhǎng)度建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2cosθ﹣4sinθ.
(1)化曲線C1,C2的方程為普通方程,并說明它們分別表示什么曲線;
(2)設(shè)曲線C2與x軸的一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為P(m,0)(m>0),經(jīng)過點(diǎn)P作斜率為1的直線,l交曲線C2于A,B兩點(diǎn),求線段AB的長(zhǎng).
五、4-5不等式選講
23.已知f(x)=|2x﹣1|+x+ 的最小值為m.
(1)求m的值;
(2)已知a,b,c是正實(shí)數(shù),且a+b+c=m,求證:2(a3+b3+c3)≥ab+bc+ca﹣3abc.
2017河南省高考數(shù)學(xué)模擬試卷答案
一、選擇題:本大題共12小題,每小題5分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|lg(x﹣2)≤1},則(∁RA)∪B=( )
A.(﹣1,12) B.(2,3) C.(2,3] D.[﹣1,12]
【考點(diǎn)】交、并、補(bǔ)集的混合運(yùn)算.
【分析】首先化簡(jiǎn)集合A,B,進(jìn)而算出∁RA,然后根據(jù)并集的定義進(jìn)行求解.
【解答】解:∵集合A={x|x2﹣2x﹣3>0}={x|x<﹣1或x>3}
∴∁RA={x|﹣1≤x≤3}=[﹣1,3]
∵B={x|lg(x﹣2)≤1},
∴ ,
解得2
∴B=(2,12]
∴(∁RA)∪B=[﹣1,12]
故選:D.
2.歐拉(Leonhard Euler,國(guó)籍瑞士)是科學(xué)史上最多產(chǎn)的一位杰出的數(shù)學(xué)家,他發(fā)明的公式eix=cosx+isinx(i為虛數(shù)單位),將指數(shù)函數(shù)的定義域擴(kuò)大到復(fù)數(shù),建立了三角函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的關(guān)系,這個(gè)公式在復(fù)變函數(shù)理論中占用非常重要的地位,被譽(yù)為“數(shù)學(xué)中的天橋”,根據(jù)此公式可知,e﹣4i表示的復(fù)數(shù)在復(fù)平面中位于( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【考點(diǎn)】復(fù)數(shù)的代數(shù)表示法及其幾何意義.
【分析】e﹣4i=cos(﹣4)+isin(﹣4),再利用誘導(dǎo)公式與三角函數(shù)求值即可得出.
【解答】解:e﹣4i=cos(﹣4)+isin(﹣4),∵cos(﹣4)=cos[π+(4﹣π)]=﹣cos(4﹣π)<0,sin(﹣4)=﹣sin[π+(4﹣π)]=sin(4﹣π)>0,
∴e﹣4i表示的復(fù)數(shù)在復(fù)平面中位于第二象限.
故選:B.
3.下列命題正確的是( )
A.∃x0∈R,sinx0+cosx0=
B.∀x≥0且x∈R,2x>x2
C.已知a,b為實(shí)數(shù),則a>2,b>2是ab>4的充分條件
D.已知a,b為實(shí)數(shù),則a+b=0的充要條件是 =﹣1
【考點(diǎn)】命題的真假判斷與應(yīng)用.
【分析】根據(jù)sinx+cosx= sin(x+ )≤ < ,判斷A錯(cuò)誤;
舉例說明x=2時(shí)2x=x2=4,判斷B錯(cuò)誤;
根據(jù)a>2,b>2時(shí)ab>4,判斷充分性成立C正確;
舉例說明a=b=0時(shí) =﹣1不成立,判斷D錯(cuò)誤.
【解答】解:對(duì)于A,∀x∈R,sinx+cosx= sin(x+ )≤ < 正確,
∴該命題的否定是假命題,A錯(cuò)誤;
對(duì)于B,當(dāng)x=2時(shí),2x=x2=4,∴B錯(cuò)誤;
對(duì)于C,a,b為實(shí)數(shù),當(dāng)a>2,b>2時(shí),ab>4,充分性成立,
是充分條件,C正確;
對(duì)于D,a,b為實(shí)數(shù),a+b=0時(shí),若a=b=0,則 =﹣1不成立,
∴不是充要條件,D錯(cuò)誤.
故選:C.
4.已知圓O:x2+y2=4(O為坐標(biāo)原點(diǎn))經(jīng)過橢圓C: + =1(a>b>0)的短軸端點(diǎn)和兩個(gè)焦點(diǎn),則橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為( )
A. + =1 B. + =1
C. + =1 D. + =1
【考點(diǎn)】橢圓的簡(jiǎn)單性質(zhì).
【分析】根據(jù)圓O:x2+y2=4(O為坐標(biāo)原點(diǎn))經(jīng)過橢圓C: + =1(a>b>0)的短軸端點(diǎn)和兩個(gè)焦點(diǎn),可得b,c,a,
【解答】解:∵圓O:x2+y2=4(O為坐標(biāo)原點(diǎn))經(jīng)過橢圓C: + =1(a>b>0)的短軸端點(diǎn)和兩個(gè)焦點(diǎn),
∴b=2,c=2,則a2=b2+c2=8.
∴橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為: ,
故選:B
5.已知等差數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2﹣an=6,則a11等于( )
A.31 B.32 C.61 D.62
【考點(diǎn)】等差數(shù)列的通項(xiàng)公式.
【分析】由等差數(shù)列的性質(zhì)依次求出a3,a5,a7,a9,a11.
【解答】解:∵等差數(shù)列{an}滿足a1=1,an+2﹣an=6,
∴a3=6+1=7,
a5=6+7=13,
a7=6+13=19,
a9=6+19=25,
a11=6+25=31.
故選:A.
6.某幾何體的三視圖如圖所示,則該幾何體的體積為( )
A.3 B. C. D.
【考點(diǎn)】由三視圖求面積、體積.
【分析】由三視圖可得,幾何體為底面為正視圖,高為 的四棱錐,即可求出幾何體的體積.
【解答】解:由三視圖可得,幾何體為底面為正視圖,高為 的四棱錐,體積為 = ,
故選B.
7.已知函數(shù)f(x)= 的最大值為M,最小值為m,則M+m等于( )
A.0 B.2 C.4 D.8
【考點(diǎn)】函數(shù)的最值及其幾何意義.
【分析】設(shè)g(x)= ,得到g(x)為奇函數(shù),得到g(x)max+g(x)min=0,相加可得答案.
【解答】解:f(x)= =2+ ,
設(shè)g(x)= ,
∴g(﹣x)=﹣g(x),
∴g(x)為奇函數(shù),
∴g(x)max+g(x)min=0
∵M(jìn)=f(x)max=2+g(x)max,m=f(x)min=2+g(x)min,
∴M+m=2+g(x)max+2+g(x)min=4,
故選:C
8.如圖所示的程序框圖的算法思路來源于我國(guó)古代數(shù)學(xué)名著《九章算術(shù)》中的“更相減損術(shù)”,執(zhí)行該程序框圖,若輸入a,b的值分別是21,28,則輸出a的值為( )
A.14 B.7 C.1 D.0
【考點(diǎn)】程序框圖.
【分析】由循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),先判斷,再執(zhí)行,分別計(jì)算出當(dāng)前的a,b的值,即可得到結(jié)論.
【解答】解:由a=21,b=28,不滿足a>b,
則b變?yōu)?8﹣21=7,
由a=b=7,
則輸出的a=7.
故選:B.
9.已知函數(shù)y=x+1+lnx在點(diǎn)A(1,2)處的切線l,若l與二次函數(shù)y=ax2+(a+2)x+1的圖象也相切,則實(shí)數(shù)a的取值為( )
A.12 B.8 C.0 D.4
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程.
【分析】求出y=x+1+lnx的導(dǎo)數(shù),求得切線的斜率,可得切線方程,再由于切線與曲線y=ax2+(a+2)x+1相切,有且只有一切點(diǎn),進(jìn)而可聯(lián)立切線與曲線方程,根據(jù)△=0得到a的值.
【解答】解:y=x+1+lnx的導(dǎo)數(shù)為y′=1+ ,
曲線y=x+1+lnx在x=1處的切線斜率為k=2,
則曲線y=x+1+lnx在x=1處的切線方程為y﹣2=2x﹣2,即y=2x.
由于切線與曲線y=ax2+(a+2)x+1相切,
y=ax2+(a+2)x+1可聯(lián)立y=2x,
得ax2+ax+1=0,
又a≠0,兩線相切有一切點(diǎn),
所以有△=a2﹣4a=0,
解得a=4.
故選:D.
10.已知△ABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為A(0,1),B(1,0),C(0,﹣2),O為坐標(biāo)原點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)M滿足| |=1,則| + + 的最大值是( )
A. B. C. ﹣1 D. ﹣1
【考點(diǎn)】平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算.
【分析】設(shè)點(diǎn)M的`坐標(biāo)是(x,y),由兩點(diǎn)之間的距離公式化簡(jiǎn)| |=1,判斷出動(dòng)點(diǎn)M的軌跡,由向量的坐標(biāo)運(yùn)算求出 + + ,表示出| + + |并判斷幾何意義,轉(zhuǎn)化為圓外一點(diǎn)與圓上點(diǎn)的距離最值問題,即可求出答案.
【解答】解:設(shè)點(diǎn)M的坐標(biāo)是(x,y),
∵C(0,﹣2),且| |=1,
∴ ,則x2+(y+2)2=1,
即動(dòng)點(diǎn)M的軌跡是以C為圓心、1為半徑的圓,
∵A(0,1),B(1,0),
∴ + + =(x+1,y+1),
則| + + |= ,幾何意義表示:
點(diǎn)M(x,y)與點(diǎn)A(﹣1,﹣1)之間的距離,即圓C上的點(diǎn)與點(diǎn)A(﹣1,﹣1)的距離,
∵點(diǎn)A(﹣1,﹣1)在圓C外部,
∴| + + |的最大值是|AC|+1= +1= ,
故選A.
11.已知雙曲線C: ﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F1,F(xiàn)2,O為坐標(biāo)原點(diǎn),點(diǎn)P是雙曲線在第一象限內(nèi)的點(diǎn),直線PO,PF2分別交雙曲線C的左、右支于另一點(diǎn)M,N,若|PF1|=2|PF2|,且∠MF2N=120°,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
【考點(diǎn)】直線與橢圓的位置關(guān)系.
【分析】由題意,|PF1|=2|PF2|,|PF1|﹣|PF2|=2a,可得|PF1|=4a,|PF2|=2a,由∠MF2N=120°,可得∠F1PF2=120°,由余弦定理可得4c2=16a2+4a2﹣2•4a•2a•cos120°,即可求出雙曲線C的離心率.
【解答】解:由題意,|PF1|=2|PF2|,
由雙曲線的定義可得,|PF1|﹣|PF2|=2a,
可得|PF1|=4a,|PF2|=2a,
由四邊形PF1MF2為平行四邊形,
又∠MF2N=120°,可得∠F1PF2=120°,
在三角形PF1F2中,由余弦定理可得
4c2=16a2+4a2﹣2•4a•2a•cos120°,
即有4c2=20a2+8a2,即c2=7a2,
可得c= a,
即e= = .
故選B.
12.定義在R上的函數(shù)f(x),當(dāng)x∈[0,2]時(shí),f(x)=4(1﹣|x﹣1|),且對(duì)于任意實(shí)數(shù)x∈[2n﹣2,2n+1﹣2](n∈N*,n≥2),都有f(x)= f( ﹣1).若g(x)=f(x)﹣logax有且只有三個(gè)零點(diǎn),則a的取值范圍是( )
A.[2,10] B.[ , ] C.(2,10) D.[2,10)
【考點(diǎn)】根的存在性及根的個(gè)數(shù)判斷;函數(shù)零點(diǎn)的判定定理.
【分析】由g(x)=f(x)﹣logax=0,得f(x)=logax,分別作出函數(shù)f(x)和y=logax的圖象,利用數(shù)形結(jié)合即可得到結(jié)論.
【解答】解:當(dāng)x∈[0,2]時(shí),f(x)=4(1﹣|x﹣1|),
當(dāng)n=2時(shí),x∈[2,6],此時(shí) ﹣1∈[0,2],則f(x)= f( ﹣1)= ×4(1﹣| ﹣1﹣1|)=2(1﹣| ﹣2|),
當(dāng)n=3時(shí),x∈[6,14],此時(shí) ﹣1∈[2,6],則f(x)= f( ﹣1)= ×2(1﹣| ﹣ |)=1﹣| ﹣ |,
由g(x)=f(x)﹣logax=0,得f(x)=logax,分別作出函數(shù)f(x)和y=logax的圖象,
若a>1,當(dāng)對(duì)數(shù)函數(shù)圖象經(jīng)過A時(shí),兩個(gè)圖象只有2個(gè)交點(diǎn),當(dāng)圖象經(jīng)過點(diǎn)B時(shí),兩個(gè)函數(shù)有4個(gè)交點(diǎn),
則要使兩個(gè)函數(shù)有3個(gè)交點(diǎn),則對(duì)數(shù)函數(shù)圖象必須在A點(diǎn)以下,B點(diǎn)以上,
∵f(4)=2,f(10)=1,∴A(4,2),B(10,1),
即滿足 ,
即 ,解得 ,
故選:C.
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分.
13.已知實(shí)數(shù)x,y滿足條件 若目標(biāo)函數(shù)z=2x+y的最小值為3,則其最大值為 7 .
【考點(diǎn)】簡(jiǎn)單線性規(guī)劃.
【分析】作出不等式組對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域,利用目標(biāo)函數(shù)z=2x+y的最小值為3,建立條件關(guān)系即可求出m的值,然后求解最大值即可.
【解答】解:目標(biāo)函數(shù)z=2x+y的最小值為3,
∴y=﹣2x+z,要使目標(biāo)函數(shù)z=﹣2x+y的最小值為3,
作出不等式組對(duì)應(yīng)的平面區(qū)域如圖:
則目標(biāo)函數(shù)經(jīng)過點(diǎn)A截距最小,
由 ,解得A(2,﹣1),同時(shí)A也在直線﹣2x+y+m=0,
解得m=5,
目標(biāo)函數(shù)z=2x+y經(jīng)過B時(shí)取得最大值
由 ,解得B(3,1),
z的最大值為:7.
故答案為:7.
14.設(shè)二項(xiàng)式 展開式中的常數(shù)項(xiàng)為a,則 的值為 ﹣ .
【考點(diǎn)】二項(xiàng)式系數(shù)的性質(zhì).
【分析】利用二項(xiàng)式定理的通項(xiàng)公式可得a,再利用微積分基本定理即可得出.
【解答】解:二項(xiàng)式 展開式中的通項(xiàng)公式:Tr+1= =(﹣1)r .
令6﹣ =0,解得r=4.
∴常數(shù)項(xiàng)a= =15,
則 = cos3xdx= =﹣ .
故答案為:﹣ .
15.已知A,B,C是球O的球面上三點(diǎn),且 為該球面上的動(dòng)點(diǎn),球心O到平面ABC的距離為球半徑的一半,則三棱錐D﹣ABC體積的最大值為 .
【考點(diǎn)】棱柱、棱錐、棱臺(tái)的體積.
【分析】由題意畫出圖形,求出三角形ABC外接圓的半徑,設(shè)出球的半徑,利用直角三角形中的勾股定理求得球的半徑,則三棱錐D﹣ABC體積的最大值可求.
【解答】解:如圖,在△ABC中,∵ ,
∴由余弦定理可得cosA= ,則A=120°,
∴sinA= .
設(shè)△ABC外接圓的半徑為r,則 ,得r=3.
設(shè)球的半徑為R,則 ,解得 .
∵ ,
∴三棱錐D﹣ABC體積的最大值為 .
故答案為: .
16.已知函數(shù)fn(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,且fn(﹣1)=(﹣1)nn,n∈N*,設(shè)函數(shù)g(n)= ,若bn=g(2n+4),n∈N*,則數(shù)列{bn}的前n(n≥2)項(xiàng)和Sn等于 2n+n﹣1 .
【考點(diǎn)】數(shù)列的求和.
【分析】由分段函數(shù),求得bn=a ,再由函數(shù)fn(x),求得n=1時(shí),a1=1,將n換為n﹣1,作差可得an=2n﹣1,進(jìn)而得到
bn=2n﹣1+1,再由數(shù)列的求和方法:分組求和,結(jié)合等比數(shù)列的求和公式,計(jì)算即可得到所求和.
【解答】解:由函數(shù)g(n)= ,
可得bn=g(2n+4)=g(2n﹣1+2)=g(2n﹣2+1)=a ,
由函數(shù)fn(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,且fn(﹣1)=(﹣1)nn,
可得﹣a1+a2﹣a3+…+an(﹣1)n=(﹣1)nn,①
n=1時(shí),﹣a1=﹣1,可得a1=1;
n≥2時(shí),﹣a1+a2﹣a3+…+an﹣1(﹣1)n﹣1=(﹣1)n﹣1(n﹣1),②
、侃仮诳傻胊n(﹣1)n=(﹣1)nn﹣(﹣1)n﹣1(n﹣1),
化簡(jiǎn)可得an=2n﹣1,對(duì)n=1也成立.
則bn=a =2n﹣1+1,
則數(shù)列{bn}的前n(n≥2)項(xiàng)和Sn等于(1+2+4+…+2n﹣1)+n
= +n=2n+n﹣1.
故答案為:2n+n﹣1.
三、解答題:解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.已知向量 =(2cosx,sinx), =(cosx,2 cosx),函數(shù)f(x)= • ﹣1.
(Ⅰ)求函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間;
(Ⅱ)在銳角△ABC中,內(nèi)角A、B、C的對(duì)邊分別為a,b,c,tanB= ,對(duì)任意滿足條件的A,求f(A)的取值范圍.
【考點(diǎn)】余弦定理;平面向量數(shù)量積的運(yùn)算.
【分析】(Ⅰ)根據(jù)函數(shù)f(x)= • ﹣1.利用向量的數(shù)量積的運(yùn)算求解f(x),結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)求解單調(diào)性即可.
(Ⅱ)tanB= 求解.
【解答】解:(Ⅰ)向量 =(2cosx,sinx), =(cosx,2 cosx),
函數(shù)f(x)= • ﹣1.
則f(x)=2cos2x+2 sinxcosx﹣1= sin2x+cos2x=2sin(2x )
由 ,
解得: ≤x≤ ,(k∈Z).
故得函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為[ , ],(k∈Z)
(Ⅱ)由tanB= ,即: ,
∵cosB=
∴sinB= .
又∵△ABC是銳角,
∴B= .
由(Ⅰ)可知f(A)=2sin(2A )
那么:2A ∈( , )
則sin(2A )∈( ,1)
故得f(A)的取值范圍是(﹣1,2)
18.某品牌的汽車4S店,對(duì)最近100例分期付款購(gòu)車情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表所示,已知分9期付款的頻率為0.4;該店經(jīng)銷一輛該品牌的汽車.若顧客分3期付款,其利潤(rùn)為1萬(wàn)元;分6期或9期付款,其利潤(rùn)為2萬(wàn)元;分12期付款,其利潤(rùn)為3萬(wàn)元.
付款方式 分3期 分6期 分9期 分12期
頻數(shù) 20 20 a b
(1)若以表中計(jì)算出的頻率近似替代概率,從該店采用分期付款購(gòu)車的顧客(數(shù)量較大)中隨機(jī)抽取3位顧客,求事件A:“至多有1位采用分6期付款”的概率P(A);
(2)按分層抽樣的方式從這100位顧客中抽出5人,再?gòu)某槌龅?人中隨機(jī)抽取3人,記該店在這3人身上賺取的總利潤(rùn)為隨機(jī)變量η,求η的分布列及數(shù)學(xué)期望E(η).
【考點(diǎn)】離散型隨機(jī)變量的期望與方差;列舉法計(jì)算基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率.
【分析】(1)由 =0.4,得a=40,20+a+20+b=100,解得b.記分期付款的期數(shù)為ξ,依題意即可得出其概率.進(jìn)而定點(diǎn)“購(gòu)買該品牌汽車的3為顧客中至多有1位采用3期付款”的概率P(A).
(2)按分層抽樣的方式從這100位顧客中抽出5人,則顧客分3期付款與分6期付款的各為1人,分9期付款的為2人,分12期付款為1人.則η的可能取值為5,6,7.利用相互獨(dú)立與互斥事件的概率計(jì)算公式可得其概率,進(jìn)而得到分布列與數(shù)學(xué)期望.
【解答】解:(1)由 =0.4,得a=40,
∵20+a+20+b=100,∴b=20
記分期付款的期數(shù)為ξ,依題意得:
P(ξ=3)= =0.2,P(ξ=6)= =0.2,P(ξ=9)= =0.4,P(ξ=12)= =0.2.
則“購(gòu)買該品牌汽車的3為顧客中至多有1位采用3期付款”的概率
P(A)= + =0.896.
(2)按分層抽樣的方式從這100位顧客中抽出5人,則顧客分3期付款與分6期付款的各為1人,分9期付款的為2人,分12期付款為1人.則η的可能取值為5,6,7.
P(η=5)=P(ξ=3)×P(ξ=6)×P(ξ=9)+P(ξ=3)×P(ξ=9)×P(ξ=9)= + = .
P(η=6)=P(ξ=3)×P(ξ=6)×P(ξ=12)+P(ξ=6)×P(ξ=9)×P(ξ=9)+P(ξ=3)×P(ξ=9)×P(ξ=12)= = ,
P(η=7)=P(ξ=6)×P(ξ=9)×P(ξ=12)+P(ξ=9)×P(ξ=9)×P(ξ=12)= = .
列表如下:
η 5 6 7
P 0.3 0.4 0.3
所以η的數(shù)學(xué)期望E(η)=5×0.3+6×0.4+7×0.3=6(萬(wàn)元).
19.如圖所示,已知長(zhǎng)方體ABCD中, 為DC的中點(diǎn).將△ADM沿AM折起,使得AD⊥BM.
(1)求證:平面ADM⊥平面ABCM;
(2)是否存在滿足 的點(diǎn)E,使得二面角E﹣AM﹣D為大小為 .若存在,求出相應(yīng)的實(shí)數(shù)t;若不存在,請(qǐng)說明理由.
【考點(diǎn)】與二面角有關(guān)的立體幾何綜合題;平面與平面垂直的判定.
【分析】(1)推導(dǎo)出BM⊥AM,AD⊥BM,從而BM⊥平面ADM,由此能證明平面ADM⊥平面ABCM.
(2)以M為原點(diǎn),MA為x軸,MB為y軸,過M作平面ABCM的垂線為z軸,建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法能求出存在滿足 的點(diǎn)E,使得二面角E﹣AM﹣D為大小為 ,并能求出相應(yīng)的實(shí)數(shù)t的值.
【解答】證明:(1)∵長(zhǎng)方形ABCD中,AB=2AD=2 ,M為DC的中點(diǎn),
∴AM=BM=2,AM2+BM2=AB2,∴BM⊥AM,
∵AD⊥BM,AD∩AM=A,∴BM⊥平面ADM,
又BM⊂平面ABCM,∴平面ADM⊥平面ABCM.
解:(2)以M為原點(diǎn),MA為x軸,MB為y軸,過M作平面ABCM的垂線為z軸,
建立空間直角坐標(biāo)系,
則A(2,0,0),B(0,2,0),D(1,0,1),M(0,0,0),
=(0,2,0), =(1,﹣2,1), = =(t,2﹣2t,1),
設(shè)平面AME的一個(gè)法向量為 =(x,y,z),
則 ,
取y=t,得 =(0,t,2t﹣2),
由(1)知平面AMD的一個(gè)法向量 =(0,1,0),
∵二面角E﹣AM﹣D為大小為 ,
∴cos = = = ,
解得t= 或t=2(舍),
∴存在滿足 的點(diǎn)E,使得二面角E﹣AM﹣D為大小為 ,相應(yīng)的實(shí)數(shù)t的值為 .
20.設(shè)拋物線的頂點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn),焦點(diǎn)F在y軸正半軸上,過點(diǎn)F的直線交拋物線于A,B兩點(diǎn),線段AB的長(zhǎng)是8,AB的中點(diǎn)到x軸的距離是3.
(1)求拋物線的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)直線m在y軸上的截距為6,且與拋物線交于P,Q兩點(diǎn),連結(jié)QF并延長(zhǎng)交拋物線的準(zhǔn)線于點(diǎn)R,當(dāng)直線PR恰與拋物線相切時(shí),求直線m的方程.
【考點(diǎn)】直線與拋物線的位置關(guān)系.
【分析】(1)設(shè)拋物線的方程為x2=2py(p>0),求出準(zhǔn)線方程,運(yùn)用拋物線的定義和中位線定理,可得2(3+ )=8,解得p,即可得到拋物線的方程;
(2)設(shè)直線PQ的方程為y=kx+6,代入拋物線的方程,運(yùn)用韋達(dá)定理,結(jié)合導(dǎo)數(shù)求得切線的斜率,再由兩點(diǎn)的方斜率公式,以及三點(diǎn)共線的條件:斜率相等,化簡(jiǎn)整理解方程可得k的值,客人得到直線m的方程.
【解答】解:(1)設(shè)拋物線的方程為x2=2py(p>0),
準(zhǔn)線方程為y=﹣ ,
由拋物線的定義可得|AF|+|BF|=|AB|=2(3+ )=8,
解得p=2,
即有拋物線的方程為x2=4y;
(2)設(shè)直線PQ的方程為y=kx+6,代入拋物線的方程,可得
x2﹣4kx﹣24=0,
設(shè)P(x1, ),Q(x2, ),
可得x1+x2=4k,x1x2=﹣24,
由y= x2的導(dǎo)數(shù)為y′= x,
設(shè)R(t,﹣1),可得kPR= = x1,
可得t= x1﹣ ,
再由Q,F(xiàn),R共線,可得 = ,
消去t,可得 = ,
即有16x1x2=4(x12+x22)﹣16﹣(x1x2)2,
即有16×(﹣24)=4[(4k)2+2×24]﹣16﹣242,
解方程可得k=± ,
即有直線m的方程為y=± x+6.
21.已知函數(shù) .
(1)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若﹣1
【考點(diǎn)】利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性.
【分析】(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),f(x)的定義域?yàn)?﹣1,1)∪(1,+∞),
求出f′(x)= ,即可求單調(diào)區(qū)間;
(Ⅱ)f′(x)= ,
分(1)a≤0,(2)當(dāng)a>0,討論單調(diào)性及最值即可.
【解答】解:(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),f(x)的定義域?yàn)?﹣1,1)∪(1,+∞),
f′(x)= ,
當(dāng)﹣1
所以函數(shù)f(x)的增區(qū)間為(﹣1,0),(3,+∞),減區(qū)間為(0,1),(1,3)
(Ⅱ)f′(x)= ,
當(dāng)a≤0時(shí),f′(x)>0恒成立,故0
當(dāng)a>0時(shí),由f′(x)=0,得x1= ,x2= .
若a>1,此時(shí)﹣1
若a=1,由(Ⅰ)知,函數(shù)f(x)在x=0處取得最大值0,符合題意,
綜上實(shí)數(shù)a的取值為1.
四、請(qǐng)考生在第22、23兩題中任選一題作答,注意:只能做所選定的題目,如果多做,則按所做的第一題計(jì)分,作答時(shí)請(qǐng)用2B鉛筆在答題卡上將所選題號(hào)后的方框涂黑.4-4坐標(biāo)系與參數(shù)方程
22.在平面直角坐標(biāo)系xoy中,曲線C1的參數(shù)方程為 (θ為參數(shù)),以坐標(biāo)原點(diǎn)O為極點(diǎn),x軸的正半軸為極軸,與直角坐標(biāo)系xoy取相同的單位長(zhǎng)度建立極坐標(biāo)系,曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2cosθ﹣4sinθ.
(1)化曲線C1,C2的方程為普通方程,并說明它們分別表示什么曲線;
(2)設(shè)曲線C2與x軸的一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為P(m,0)(m>0),經(jīng)過點(diǎn)P作斜率為1的直線,l交曲線C2于A,B兩點(diǎn),求線段AB的長(zhǎng).
【考點(diǎn)】參數(shù)方程化成普通方程.
【分析】(1)根據(jù)sin2θ+cos2θ=1消去曲線C1的參數(shù)θ可得普通方程;根據(jù)ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,進(jìn)行代換即得曲線C2的普通方程;
(2)令曲線C2的y=0,求解P的坐標(biāo),可得過P的直線方程,參數(shù)方程的幾何意義求解即可.
【解答】解:(1)曲線C1的參數(shù)方程為 ,消去參數(shù)可得: ,表示焦點(diǎn)在y軸上的橢圓方程.
曲線C2的極坐標(biāo)方程為ρ=2cosθ﹣4sinθ,可得ρ2=2ρcosθ﹣4ρsinθ,
∴x2+y2=2x﹣4y,整理得(x﹣1)2+(y+2)2=5,表示以(1,﹣2)為圓心,半徑r=5的圓.
(2)曲線C2與x軸的一個(gè)交點(diǎn)的坐標(biāo)為P(m,0)(m>0),令y=0,解得x=2,
∴P(2,0),可得直線l:y=x﹣2.
將曲線C1的參數(shù)方程帶入直線l可得: sinθ=2cosθ﹣2.
整理可得:cos( )= ,即θ=2kπ或 ,(k∈Z).
那么:A(2,0),B(﹣1,﹣3),
∴|AB|= .
五、4-5不等式選講
23.已知f(x)=|2x﹣1|+x+ 的最小值為m.
(1)求m的值;
(2)已知a,b,c是正實(shí)數(shù),且a+b+c=m,求證:2(a3+b3+c3)≥ab+bc+ca﹣3abc.
【考點(diǎn)】不等式的證明.
【分析】(1)討論當(dāng)x≥ 時(shí),當(dāng)x< 時(shí),去掉絕對(duì)值,運(yùn)用一次函數(shù)的單調(diào)性,可得最小值;
(2)由a+b+c=1,先證a3+b3≥a2b+b2a,由作差法可得,即有a3+b3≥ab﹣abc,同理可得b3+c3≥bc﹣abc,c3+a3≥ca﹣abc,累加即可得證.
【解答】解:(1)當(dāng)x≥ 時(shí),f(x)=3x﹣ 遞增,且f(x)≥ ﹣ =1;
當(dāng)x< 時(shí),f(x)= ﹣x遞減,且f(x)> ﹣ =1;
綜上可得x= 時(shí),f(x)取得最小值1,即m=1;
(2)證明:a,b,c是正實(shí)數(shù),且a+b+c=1,
由a3+b3﹣a2b﹣b2a=a2(a﹣b)+b2(b﹣a)=(a﹣b)(a2﹣b2)=(a+b)(a﹣b)2≥0,
即有a3+b3﹣a2b﹣b2a≥0,即a3+b3≥a2b+b2a=ab(a+b)=ab(1﹣c)=ab﹣abc,
可得a3+b3≥ab﹣abc,
同理可得b3+c3≥bc﹣abc,
c3+a3≥ca﹣abc,
上面三式相加可得,2(a3+b3+c3)≥ab+bc+ca﹣3abc,
當(dāng)且僅當(dāng)a=b=c= 取得等號(hào).
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