第一篇:2008年 四川省高考数学试卷(理科)
2008年四川省高考数学试卷(理科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)(2008•四川)已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,3},B={3,4,5},则集合∁U(A∩B)=()
A.{3} B.{4,5} C.{3,4,5}
2D.{1,2,4,5} 2.(5分)(2008•四川)复数2i(1+i)=()A.﹣4 B.4 C.﹣4i D.4i
3.(5分)(2008•四川)(tanx+cotx)cosx=()A.tanx B.sinx C.cosx D.cotx
4.(5分)(2008•四川)直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为()A. B.
C.y=3x﹣3 D.
25.(5分)(2008•四川)若0≤α≤2π,sinα>A.(,)B.(,π)
C.(cosα,则α的取值范围是(),)D.(,)
6.(5分)(2008•四川)从甲、乙等10个同学中挑选4名参加某项公益活动,要求甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有()A.70种 B.112种 C.140种 D.168种
7.(5分)(2008•四川)已知等比数列{an}中,a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣∞,0)∪(1,+∞)C.[3,+∞)D.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)
8.(5分)(2008•四川)设M,N是球心O的半径OP上的两点,且NP=MN=OM,分别过N,M,O作垂线于OP的面截球得三个圆,则这三个圆的面积之比为:()A.3,5,6 B.3,6,8 C.5,7,9 D.5,8,9
9.(5分)(2008•四川)设直线l⊂平面α,过平面α外一点A与l,α都成30°角的直线有且只有()
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
10.(5分)(2008•四川)设f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,则f(x)是偶函数的充要条件是()
A.f(0)=1 B.f(0)=0 C.f′(0)=1 D.f′(0)=0
11.(5分)(2008•四川)设定义在R上的函数f(x)满足f(x)•f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)=()A.13
12.(5分)(2008•四川)已知抛物线C:y=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为K,点A在C上且,则△AFK的面积为()A.4 B.8 C.16 D.32
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
13.(4分)(2008•四川)(1+2x)(1﹣x)展开式中x的系数为
.
14.(4分)(2008•四川)已知直线l:x﹣y+4=0与圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2,则C上各点到l的距离的最小值为
.
15.(4分)(2008•四川)已知正四棱柱的对角线的长为,且对角线与底面所成角的余弦值为
16.(4分)(2008•四川)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为
.
三、解答题(共6小题,满分74分)
17.(12分)(2008•四川)求函数y=7﹣4sinxcosx+4cosx﹣4cosx的最大值与最小值.
18.(12分)(2008•四川)设进入某商场的每一位顾客购买甲种商品的概率为0.5,购买乙种商品的概率为0.6,且购买甲种商品与购买乙种商品相互独立,各顾客之间购买商品也是相互独立的.
(Ⅰ)求进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种的概率;(Ⅱ)求进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种的概率;
(Ⅲ)记ξ表示进入商场的3位顾客中至少购买甲、乙两种商品中的一种的人数,求ξ的分布列及期望.
19.(12分)(2008•四川)如,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF与ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC,BE
2B.2 C. D.,则该正四棱柱的体积等于
.
(Ⅰ)证明:C,D,F,E四点共面;
(Ⅱ)设AB=BC=BE,求二面角A﹣ED﹣B的大小.
20.(12分)(2008•四川)设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban﹣2=(b﹣1)Sn
n﹣1(Ⅰ)证明:当b=2时,{an﹣n•2}是等比数列;(Ⅱ)求{an}的通项公式.
21.(12分)(2008•四川)设椭圆,({a>b>0})的左右焦点分别为F1,F2,离
n心率(Ⅰ)若,右准线为l,M,N是l上的两个动点,求a,b的值;
与
共线.
(Ⅱ)证明:当|MN|取最小值时,22.(14分)(2008•四川)已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x﹣10x的一个极值点.(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围.3
第二篇:2008年四川省高考数学试卷(理科)答案与解析
2008年四川省高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)(2008•四川)已知全集U={1,2,3,4,5},集合A={1,3},B={3,4,5},则集合∁U(A∩B)=()
A.{3} B.{4,5} C.{3,4,5} D.{1,2,4,5} 【考点】交、并、补集的混合运算.
【分析】根据交集的含义求A∩B、再根据补集的含义求解. 【解答】解:A={1,3},B={3,4,5}⇒A∩B={3};
所以CU(A∩B)={1,2,4,5},故选D 【点评】本题考查集合的基本运算,较简单.
2.(5分)(2008•四川)复数2i(1+i)=()A.﹣4 B.4 C.﹣4i D.4i 【考点】复数代数形式的混合运算.
2【分析】先算(1+i),再算乘2i,化简即可.
22【解答】解:∵2i(1+i)=2i(1+2i﹣1)=2i×2i=4i=﹣4 故选A;
2【点评】此题考查复数的运算,乘法公式,以及注意i=﹣1;是基础题.
23.(5分)(2008•四川)(tanx+cotx)cosx=()A.tanx B.sinx C.cosx D.cotx 【考点】同角三角函数基本关系的运用.
【分析】此题重点考查各三角函数的关系,切化弦,约分整理,凑出同一角的正弦和余弦的平方和,再约分化简. 【解答】解:
2∵
=故选D;
【点评】将不同的角化为同角;将不同名的函数化为同名函数,以减少函数的种类;当式中有正切、余切、正割、余割时,通常把式子化成含有正弦与余弦的式子,即所谓“切割化弦”.
4.(5分)(2008•四川)直线y=3x绕原点逆时针旋转90°,再向右平移1个单位,所得到的直线为()A. B.
C.y=3x﹣3 D.
【考点】两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系.
【分析】先利用两直线垂直写出第一次方程,再由平移写出第二次方程. 【解答】解:∵直线y=3x绕原点逆时针旋转90° ∴两直线互相垂直 则该直线为那么将,向右平移1个单位得,即
故选A.
【点评】本题主要考查互相垂直的直线关系,同时考查直线平移问题.
5.(5分)(2008•四川)若0≤α≤2π,sinα>A.(,)B.(,π)
C.(cosα,则α的取值范围是(),)D.(,)
【考点】正切函数的单调性;三角函数线. 【专题】计算题.
【分析】通过对sinα>cosα等价变形,利用辅助角公式化为正弦,利用正弦函数的性质即可得到答案.
【解答】解:∵0≤α≤2π,sinα>cosα,∴sinα﹣cosα=2sin(α﹣)>0,∵0≤α≤2π,∴﹣≤α﹣≤,∵2sin(α﹣∴0<α﹣∴<α<)>0,<π,.
故选C.
【点评】本题考查辅助角公式的应用,考查正弦函数的性质,将sinα>cosα等价变形是难点,也是易错点,属于中档题.
6.(5分)(2008•四川)从甲、乙等10个同学中挑选4名参加某项公益活动,要求甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有()A.70种 B.112种 C.140种 D.168种 【考点】组合及组合数公式. 【专题】计算题.
【分析】根据题意,分析可得,甲、乙中至少有1人参加的情况数目等于从10个同学中挑选4名参加公益活动挑选方法数减去从甲、乙之外的8个同学中挑选4名参加公益活动的挑选方法数,分别求出其情况数目,计算可得答案.
4【解答】解:∵从10个同学中挑选4名参加某项公益活动有C10种不同挑选方法;
4从甲、乙之外的8个同学中挑选4名参加某项公益活动有C8种不同挑选方法;
44∴甲、乙中至少有1人参加,则不同的挑选方法共有C10﹣C8=210﹣70=140种不同挑选方法,故选C.
【点评】此题重点考查组合的意义和组合数公式,本题中,要注意找准切入点,从反面下手,方法较简单.
7.(5分)(2008•四川)已知等比数列{an}中,a2=1,则其前3项的和S3的取值范围是()A.(﹣∞,﹣1] B.(﹣∞,0)∪(1,+∞)C.[3,+∞)D.(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞)【考点】等比数列的前n项和.
【分析】首先由等比数列的通项入手表示出S3(即q的代数式),然后根据q的正负性进行分类,最后利用均值不等式求出S3的范围. 【解答】解:∵等比数列{an}中,a2=1 ∴∴当公比q>0时,当公比q<0时,;
.
∴S3∈(﹣∞,﹣1]∪[3,+∞). 故选D.
【点评】本题考查等比数列前n项和的意义、等比数列的通项公式及均值不等式的应用.
8.(5分)(2008•四川)设M,N是球心O的半径OP上的两点,且NP=MN=OM,分别过N,M,O作垂线于OP的面截球得三个圆,则这三个圆的面积之比为:()A.3,5,6 B.3,6,8 C.5,7,9 D.5,8,9 【考点】球面距离及相关计算. 【专题】计算题.
【分析】先求截面圆的半径,然后求出三个圆的面积的比.
【解答】解:设分别过N,M,O作垂线于OP的面截球得三个圆的半径为r1,r2,r3,球半径为R,则:
∴r1:r2:r3=5:8:9∴这三个圆的面积之比为:5,8,9 故选D 【点评】此题重点考查球中截面圆半径,球半径之间的关系;考查空间想象能力,利用勾股定理的计算能力.
9.(5分)(2008•四川)设直线l⊂平面α,过平面α外一点A与l,α都成30°角的直线有且只有()
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【考点】空间中直线与平面之间的位置关系.
【分析】利用圆锥的母线与底面所成的交角不变画图,即可得到结果.
0【解答】解:如图,和α成30角的直线一定是以A为顶点的圆锥的母线所在直线,当∠ABC=∠ACB=30°,直线AC,AB都满足条件 故选B. 222 3
【点评】此题重点考查线线角,线面角的关系,以及空间想象能力,图形的对称性; 数形结合,重视空间想象能力和图形的对称性;
10.(5分)(2008•四川)设f(x)=sin(ωx+φ),其中ω>0,则f(x)是偶函数的充要条件是()
A.f(0)=1 B.f(0)=0 C.f′(0)=1 D.f′(0)=0 【考点】函数y=Asin(ωx+φ)的图象变换. 【专题】计算题.
【分析】当f(x)=sin(ωx+φ)是偶函数时,f(0)一定是函数的最值,从而得到x=0必是f(x)的极值点,即f′(0)=0,因而得到答案. 【解答】解:∵f(x)=sin(ωx+φ)是偶函数
∴由函数f(x)=sin(ωx+φ)图象特征可知x=0必是f(x)的极值点,∴f′(0)=0 故选D 【点评】此题重点考查正弦型函数的图象特征,函数的奇偶性,函数的极值点与函数导数的关系.
11.(5分)(2008•四川)设定义在R上的函数f(x)满足f(x)•f(x+2)=13,若f(1)=2,则f(99)=()
A.13 B.2 C.
D.
【考点】函数的值. 【专题】压轴题.
【分析】根据f(1)=2,f(x)•f(x+2)=13先求出f(3)=,再由f(3)求出f(5),依次求出f(7)、f(9)观察规律可求出f(x)的解析式,最终得到答案.
【解答】解:∵f(x)•f(x+2)=13且f(1)=2 ∴,,∴,∴
故选C. 【点评】此题重点考查递推关系下的函数求值;此类题的解决方法一般是求出函数解析式后代值,或者得到函数的周期性求解.
12.(5分)(2008•四川)已知抛物线C:y=8x的焦点为F,准线与x轴的交点为K,点A在C上且,则△AFK的面积为()A.4 B.8 C.16 D.32 【考点】抛物线的简单性质. 【专题】计算题;压轴题.
2【分析】根据抛物线的方程可知焦点坐标和准线方程,进而可求得K的坐标,设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(﹣2,y0),根据及AF=AB=x0﹣(﹣2)=x0+2,进而可求得A点坐标,进而求得△AFK的面积.
2【解答】解:∵抛物线C:y=8x的焦点为F(2,0),准线为x=﹣2 ∴K(﹣2,0)
设A(x0,y0),过A点向准线作垂线AB,则B(﹣2,y0)∵,又AF=AB=x0﹣(﹣2)=x0+2 222222∴由BK=AK﹣AB得y0=(x0+2),即8x0=(x0+2),解得A(2,±4)∴△AFK的面积为故选B.
【点评】本题抛物线的性质,由题意准确画出图象,利用离心率转化位置,在△ABK中集中条件求出x0是关键;
二、填空题(共4小题,每小题4分,满分16分)
34213.(4分)(2008•四川)(1+2x)(1﹣x)展开式中x的系数为 ﹣6 . 【考点】二项式定理. 【专题】计算题.
【分析】利用乘法原理找展开式中的含x项的系数,注意两个展开式的结合分析,即分别
2为第一个展开式的常数项和第二个展开式的x的乘积、第一个展开式的含x项和第二个展
2开式的x项的乘积、第一个展开式的x的项和第二个展开式的常数项的乘积之和从而求出答案.
342【解答】解:∵(1+2x)(1﹣x)展开式中x项为 ***040C31(2x)•C41(﹣x)+C31(2x)•C41(﹣x)+C31(2x)•C41(﹣x)
02112204∴所求系数为C3•C4+C3•2•C4(﹣1)+C3•2•C41=6﹣24+12=﹣6. 故答案为:﹣6. 【点评】此题重点考查二项展开式中指定项的系数,以及组合思想,重在找寻这些项的来源.
14.(4分)(2008•四川)已知直线l:x﹣y+4=0与圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2,则C上各点到l的距离的最小值为 .
【考点】直线与圆的位置关系;点到直线的距离公式. 【专题】数形结合.
222 5 【分析】如图过点C作出CD与直线l垂直,垂足为D,与圆C交于点A,则AD为所求;求AD的方法是:由圆的方程找出圆心坐标与圆的半径,然后利用点到直线的距离公式求出圆心到直线l的距离d,利用d减去圆的半径r即为圆上的点到直线l的距离的最小值. 【解答】解:如图可知:过圆心作直线l:x﹣y+4=0的垂线,则AD长即为所求;
22∵圆C:(x﹣1)+(y﹣1)=2的圆心为C(1,1),半径为,点C到直线l:x﹣y+4=0的距离为∴AD=CD﹣AC=2﹣=,故C上各点到l的距离的最小值为故答案为:,.
【点评】此题重点考查圆的标准方程和点到直线的距离.本题的突破点是数形结合,使用点C到直线l的距离距离公式.
15.(4分)(2008•四川)已知正四棱柱的对角线的长为,且对角线与底面所成角的余弦值为,则该正四棱柱的体积等于 2 .
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积. 【专题】计算题;作图题;压轴题.
【分析】由题意画出图形,求出高,底面边长,然后求出该正四棱柱的体积. 【解答】解::如图可知:∵
∴∴正四棱柱的体积等于
=2 故答案为:2 【点评】此题重点考查线面角,解直角三角形,以及求正四面题的体积;考查数形结合,重视在立体几何中解直角三角形,熟记有关公式.
16.(4分)(2008•四川)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S4≥10,S5≤15,则a4的最大值为 4 .
【考点】等差数列的前n项和;等差数列. 【专题】压轴题.
【分析】利用等差数列的前n项和公式变形为不等式,再利用消元思想确定d或a1的范围,a4用d或a1表示,再用不等式的性质求得其范围.
【解答】解:∵等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4≥10,S5≤15,∴,即
∴
∴,5+3d≤6+2d,d≤1 ∴a4≤3+d≤3+1=4故a4的最大值为4,故答案为:4.
【点评】此题重点考查等差数列的通项公式,前n项和公式,以及不等式的变形求范围;
三、解答题(共6小题,满分74分)
2417.(12分)(2008•四川)求函数y=7﹣4sinxcosx+4cosx﹣4cosx的最大值与最小值. 【考点】三角函数的最值. 【专题】计算题. 【分析】利用二倍角的正弦函数公式及同角三角函数间的基本关系化简y的解析式后,再利用配方法把y变为完全平方式即y=(1﹣sin2x)+6,可设z═(u﹣1)+6,u=sin2x,因为sin2x的范围为[﹣1,1],根据u属于[﹣1,1]时,二次函数为递减函数,利用二次函数求最值的方法求出z的最值即可得到y的最大和最小值.
2422【解答】解:y=7﹣4sinxcosx+4cosx﹣4cosx=7﹣2sin2x+4cosx(1﹣cosx)=7﹣22222sin2x+4cosxsinx=7﹣2sin2x+sin2x=(1﹣sin2x)+6 22由于函数z=(u﹣1)+6在[﹣1,1]中的最大值为zmax=(﹣1﹣1)+6=10 2最小值为zmin=(1﹣1)+6=6 故当sin2x=﹣1时y取得最大值10,当sin2x=1时y取得最小值6 【点评】此题重点考查三角函数基本公式的变形,配方法,符合函数的值域及最值;本题的突破点是利用倍角公式降幂,利用配方变为复合函数,重视复合函数中间变量的范围是关键.
18.(12分)(2008•四川)设进入某商场的每一位顾客购买甲种商品的概率为0.5,购买乙种商品的概率为0.6,且购买甲种商品与购买乙种商品相互独立,各顾客之间购买商品也是相互独立的.
(Ⅰ)求进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种的概率;(Ⅱ)求进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种的概率;
(Ⅲ)记ξ表示进入商场的3位顾客中至少购买甲、乙两种商品中的一种的人数,求ξ的分布列及期望. 7 【考点】相互独立事件的概率乘法公式;离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差.
【专题】计算题. 【分析】(1)进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种,包括两种情况:即进入商场的1位顾客购买甲种商品不购买乙种商品,进入商场的1位顾客购买乙种商品不购买甲种商品,分析后代入相互独立事件的概率乘法公式即可得到结论.
(2)进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种的对立事件为,该顾客即不习甲商品也不购买乙商品,我们可以利用对立事件概率减法公式求解.(3)由(1)、(2)的结论,我们列出ξ的分布列,计算后代入期望公式即可得到数学期望. 【解答】解:记A表示事件:进入商场的1位顾客购买甲种商品,记B表示事件:进入商场的1位顾客购买乙种商品,记C表示事件:进入商场的1位顾客购买甲、乙两种商品中的一种,记D表示事件:进入商场的1位顾客至少购买甲、乙两种商品中的一种,(Ⅰ)
===0.5×0.4+0.5×0.6=0.5(Ⅱ)==0.5×0.4 =0.2
∴(Ⅲ)ξ~B(3,0.8),3故ξ的分布列P(ξ=0)=0.2=0.008 12P(ξ=1)=C3×0.8×0.2=0.096 22P(ξ=2)=C3×0.8×0.2=0.384 3P(ξ=3)=0.8=0.512 所以Eξ=3×0.8=2.4 【点评】此题重点考查相互独立事件的概率计算,以及求随机变量的概率分布列和数学期望;突破口:分清相互独立事件的概率求法,对于“至少”常从反面入手常可起到简化的作用; 19.(12分)(2008•四川)如,平面ABEF⊥平面ABCD,四边形ABEF与ABCD都是直角梯形,∠BAD=∠FAB=90°,BC,BE
(Ⅰ)证明:C,D,F,E四点共面;
(Ⅱ)设AB=BC=BE,求二面角A﹣ED﹣B的大小.
【考点】与二面角有关的立体几何综合题;棱锥的结构特征. 【专题】计算题;证明题. 【分析】(Ⅰ)延长DC交AB的延长线于点G,延长FE交AB的延长线于G′,根据比例关系可证得G与G′重合,准确推理,得到直线CD、EF相交于点G,即C,D,F,E四点共面.
(Ⅱ)取AE中点M,作MN⊥DE,垂足为N,连接BN,由三垂线定理知BN⊥ED,根据二面角平面角的定义可知∠BMN为二面角A﹣ED﹣B的平面角,在三角形BMN中求出此角即可.
【解答】解:(Ⅰ)延长DC交AB的延长线于点G,由BC延长FE交AB的延长线于G′ 同理可得
得
故,即G与G′重合
因此直线CD、EF相交于点G,即C,D,F,E四点共面.(Ⅱ)设AB=1,则BC=BE=1,AD=2 取AE中点M,则BM⊥AE,又由已知得,AD⊥平面ABEF 故AD⊥BM,BM与平面ADE内两相交直线AD、AE都垂直. 所以BM⊥平面ADE,作MN⊥DE,垂足为N,连接BN 由三垂线定理知BN⊥ED,∠BMN为二面角A﹣ED﹣B的平面角.故
所以二面角A﹣ED﹣B的大小 9
【点评】此题重点考查立体几何中四点共面问题和求二面角的问题,考查空间想象能力,几何逻辑推理能力,以及计算能力;突破:熟悉几何公理化体系,准确推理,注意书写格式是顺利进行求解的关键.
20.(12分)(2008•四川)设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban﹣2=(b﹣1)Sn
n﹣1(Ⅰ)证明:当b=2时,{an﹣n•2}是等比数列;(Ⅱ)求{an}的通项公式. 【考点】数列的应用. 【专题】计算题;证明题.
n【分析】(Ⅰ)当b=2时,由题设条件知an+1=2an+2an+1﹣(n+1)•2=2an+2﹣(n+1)nn﹣1n﹣1•2=2(an﹣n•2),所以{an﹣n•2}是首项为1,公比为2的等比数列.
n﹣1(Ⅱ)当b=2时,由题设条件知an=(n+1)2;当b≠2时,由题意得
=的通项公式.
【解答】解:(Ⅰ)当b=2时,由题意知2a1﹣2=a1,解得a1=2,n且ban﹣2=(b﹣1)Sn
n+1ban+1﹣2=(b﹣1)Sn+1
n两式相减得b(an+1﹣an)﹣2=(b﹣1)an+1
n即an+1=ban+2①
n当b=2时,由①知an+1=2an+2
nnnn﹣1于是an+1﹣(n+1)•2=2an+2﹣(n+1)•2=2(an﹣n•2)
0n﹣1又a1﹣1•2=1≠0,所以{an﹣n•2}是首项为1,公比为2的等比数列.
n﹣1n﹣1(Ⅱ)当b=2时,由(Ⅰ)知an﹣n•2=2,n﹣1即an=(n+1)2 当b≠2时,由①得=因此即所以
. =
=,由此能够导出{an}
n.由此可知nn 10 【点评】此题重点考查数列的递推公式,利用递推公式求数列的通项公式,同时考查分类讨论思想;推移脚标两式相减是解决含有Sn的递推公式的重要手段,使其转化为不含Sn的递推公式,从而针对性的解决;在由递推公式求通项公式是重视首项是否可以吸收是易错点,同时重视分类讨论,做到条理清晰是关键.
21.(12分)(2008•四川)设椭圆,({a>b>0})的左右焦点分别为F1,F2,离心率(Ⅰ)若,右准线为l,M,N是l上的两个动点,求a,b的值;
与
共线.
(Ⅱ)证明:当|MN|取最小值时,【考点】椭圆的应用. 【专题】计算题;压轴题.
【分析】(Ⅰ)设,根据题意由得,由,得,由此可以求出a,b的值.
(Ⅱ)|MN|=(y1﹣y2)=y1+y2﹣2y1y2≥﹣2y1y2﹣2y1y2=﹣4y1y2=6a.当且仅当或共线.
【解答】解:由a﹣b=c与l的方程为设则
222
222
时,|MN|取最小值,由能够推导出与,得a=2b,22,11 由(Ⅰ)由得,得
①
②由①、②、③三式,消去y1,y2,并求得a=4 故2
③
2(Ⅱ)证明:|MN|=(y1﹣y2)=y1+y2﹣2y1y2≥﹣2y1y2﹣2y1y2=﹣4y1y2=6a 当且仅当此时,故与共线.
或
时,|MN|取最小值
【点评】此题重点考查椭圆中的基本量的关系,进而求椭圆待定常数,考查向量的综合应用;熟悉椭圆各基本量间的关系,数形结合,熟练地进行向量的坐标运算,设而不求消元的思想在圆锥曲线问题中的灵活应用.
22.(14分)(2008•四川)已知x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x﹣10x的一个极值点.(Ⅰ)求a;
(Ⅱ)求函数f(x)的单调区间;
(Ⅲ)若直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点,求b的取值范围. 【考点】函数在某点取得极值的条件;利用导数研究函数的单调性. 【专题】计算题;压轴题;数形结合法.
2【分析】(Ⅰ)先求导﹣10x的一个极值点即
2,再由x=3是函数f(x)=aln(1+x)+x求解.
2(Ⅱ)由(Ⅰ)确定f(x)=16ln(1+x)+x﹣10x,x∈(﹣1,+∞)再由f′(x)>0和f′(x)<0求得单调区间.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(﹣1,1)内单调增加,在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0,可得f(x)的极大值为f(1),极小值为f(3)一,再由直线y=b与函数y=f(x)的图象有3个交点则须有f(3)<b<f(1)求解,因此,b的取值范围为(32ln2﹣21,16ln2﹣9). 【解答】解:(Ⅰ)因为所以因此a=16
12(Ⅱ)由(Ⅰ)知,f(x)=16ln(1+x)+x﹣10x,x∈(﹣1,+∞)当x∈(﹣1,1)∪(3,+∞)时,f′(x)>0 当x∈(1,3)时,f′(x)<0 所以f(x)的单调增区间是(﹣1,1),(3,+∞)f(x)的单调减区间是(1,3)(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在(﹣1,1)内单调增加,在(1,3)内单调减少,在(3,+∞)上单调增加,且当x=1或x=3时,f′(x)=0 所以f(x)的极大值为f(1)=16ln2﹣9,极小值为f(3)=32ln2﹣21
因此f(16)>16﹣10×16>16ln2﹣9=f(1)f(e﹣1)<﹣32+11=﹣21<f(3)所以在f(x)的三个单调区间(﹣1,1),(1,3),(3,+∞)直线y=b有y=f(x)的图象各有一个交点,当且仅当f(3)<b<f(1)因此,b的取值范围为(32ln2﹣21,16ln2﹣9).
【点评】此题重点考查利用求导研究函数的单调性,最值问题,函数根的问题;,熟悉函数的求导公式,理解求导在函数最值中的研究方法是解题的关键,数形结合理解函数的取值范围. 2﹣2 13
第三篇:2016内蒙古高考理科数学试卷及答案
2016内蒙古高考理科数学试卷及答案
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第四篇:北京市高考数学试卷(理科)「附答案解析」
2018年北京市高考数学试卷(理科)一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.(5分)已知集合A={x||x|<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1} B.{﹣1,0,1} C.{﹣2,0,1,2} D.{﹣1,0,1,2} 2.(5分)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A. B. C. D. 4.(5分)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A.f B.f C.f D.f 5.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4 6.(5分)设,均为单位向量,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 7.(5分)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线x﹣my﹣2=0的距离.当θ、m变化时,d的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.4 8.(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉A C.当且仅当a<0时,(2,1)∉A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A 二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
9.(5分)设{an}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{an}的通项公式为 . 10.(5分)在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a= . 11.(5分)设函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为 . 12.(5分)若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y﹣x的最小值是 . 13.(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是 . 14.(5分)已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为 ;
双曲线N的离心率为 . 三、解答题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
15.(13分)在△ABC中,a=7,b=8,cosB=﹣.(Ⅰ)求∠A;
(Ⅱ)求AC边上的高. 16.(14分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,D,E,F,G分别为AA1,AC,A1C1,BB1的中点,AB=BC=,AC=AA1=2.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BEF;
(Ⅱ)求二面角B﹣CD﹣C1的余弦值;
(Ⅲ)证明:直线FG与平面BCD相交. 17.(12分)电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:
电影类型 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类 第六类 电影部数 140 50 300 200 800 510 好评率 0.4 0.2 0.15 0.25 0.2 0.1 好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值. 假设所有电影是否获得好评相互独立.(Ⅰ)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;
(Ⅱ)从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率;
(Ⅲ)假设每类电影得到人们喜欢的概率与表格中该类电影的好评率相等.用“ξk=1”表示第k类电影得到人们喜欢.“ξk=0”表示第k类电影没有得到人们喜欢(k=1,2,3,4,5,6).写出方差Dξ1,Dξ2,Dξ3,Dξ4,Dξ5,Dξ6的大小关系. 18.(13分)设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;
(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围. 19.(14分)已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点,=λ,=μ,求证:+为定值. 20.(14分)设n为正整数,集合A={α|α=(t1,t2,…tn),tk∈{0,1},k=1,2,…,n},对于集合A中的任意元素α=(x1,x2,…,xn)和β=(y1,y2,…yn),记 M(α,β)=[(x1+y1﹣|x1﹣y1|)+(x2+y2﹣|x2﹣y2|)+…(xn+yn﹣|xn﹣yn|)](Ⅰ)当n=3时,若α=(1,1,0),β=(0,1,1),求M(α,α)和M(α,β)的值;
(Ⅱ)当n=4时,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意元素α,β,当α,β相同时,M(α,β)是奇数;
当α,β不同时,M(α,β)是偶数.求集合B中元素个数的最大值;
(Ⅲ)给定不小于2的n,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意两个不同的元素α,β,M(α,β)=0,写出一个集合B,使其元素个数最多,并说明理由. 2018年北京市高考数学试卷(理科)参考答案与试题解析 一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
1.(5分)已知集合A={x||x|<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B=()A.{0,1} B.{﹣1,0,1} C.{﹣2,0,1,2} D.{﹣1,0,1,2} 【解答】解:A={x||x|<2}={x|﹣2<x<2},B={﹣2,0,1,2},则A∩B={0,1},故选:A. 2.(5分)在复平面内,复数的共轭复数对应的点位于()A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 【解答】解:复数==,共轭复数对应点的坐标(,﹣)在第四象限. 故选:D. 3.(5分)执行如图所示的程序框图,输出的s值为()A. B. C. D. 【解答】解:在执行第一次循环时,k=1,S=1. 在执行第一次循环时,S=1﹣=. 由于k=2≤3,所以执行下一次循环.S=,k=3,直接输出S=,故选:B. 4.(5分)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献,十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为()A.f B.f C.f D.f 【解答】解:从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于. 若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为:=. 故选:D. 5.(5分)某四棱锥的三视图如图所示,在此四棱锥的侧面中,直角三角形的个数为()A.1 B.2 C.3 D.4 【解答】解:四棱锥的三视图对应的直观图为:PA⊥底面ABCD,AC=,CD=,PC=3,PD=2,可得三角形PCD不是直角三角形. 所以侧面中有3个直角三角形,分别为:△PAB,△PBC,△PAD. 故选:C. 6.(5分)设,均为单位向量,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”的()A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件 C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件 【解答】解:∵“|﹣3|=|3+|” ∴平方得||2+9||2﹣6•=||2+9||2+6• 则•=0,即⊥,则“|﹣3|=|3+|”是“⊥”的充要条件,故选:C. 7.(5分)在平面直角坐标系中,记d为点P(cosθ,sinθ)到直线x﹣my﹣2=0的距离.当θ、m变化时,d的最大值为()A.1 B.2 C.3 D.4 【解答】解:由题意d==,tanα=﹣,∴当sin(θ+α)=﹣1时,dmax=1+≤3. ∴d的最大值为3. 故选:C. 8.(5分)设集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2},则()A.对任意实数a,(2,1)∈A B.对任意实数a,(2,1)∉A C.当且仅当a<0时,(2,1)∉A D.当且仅当a≤时,(2,1)∉A 【解答】解:当a=﹣1时,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,﹣x+y>4,x+y≤2},显然(2,1)不满足,﹣x+y>4,x+y≤2,所以A,C不正确;
当a=4,集合A={(x,y)|x﹣y≥1,ax+y>4,x﹣ay≤2}={(x,y)|x﹣y≥1,4x+y>4,x﹣4y≤2},显然(2,1)在可行域内,满足不等式,所以B不正确;
故选:D. 二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
9.(5分)设{an}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{an}的通项公式为 an=6n﹣3 . 【解答】解:∵{an}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,∴,解得a1=3,d=6,∴an=a1+(n﹣1)d=3+(n﹣1)×6=6n﹣3. ∴{an}的通项公式为an=6n﹣3. 故答案为:an=6n﹣3. 10.(5分)在极坐标系中,直线ρcosθ+ρsinθ=a(a>0)与圆ρ=2cosθ相切,则a= 1+ . 【解答】解:圆ρ=2cosθ,转化成:ρ2=2ρcosθ,进一步转化成直角坐标方程为:(x﹣1)2+y2=1,把直线ρ(cosθ+sinθ)=a的方程转化成直角坐标方程为:x+y﹣a=0. 由于直线和圆相切,所以:利用圆心到直线的距离等于半径. 则:=1,解得:a=1±.a>0 则负值舍去. 故:a=1+. 故答案为:1+. 11.(5分)设函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,则ω的最小值为. 【解答】解:函数f(x)=cos(ωx﹣)(ω>0),若f(x)≤f()对任意的实数x都成立,可得:,k∈Z,解得ω=,k∈Z,ω>0 则ω的最小值为:. 故答案为:. 12.(5分)若x,y满足x+1≤y≤2x,则2y﹣x的最小值是 3 . 【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:
设z=2y﹣x,则y=x+z,平移y=x+z,由图象知当直线y=x+z经过点A时,直线的截距最小,此时z最小,由得,即A(1,2),此时z=2×2﹣1=3,故答案为:3 13.(5分)能说明“若f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,则f(x)在[0,2]上是增函数”为假命题的一个函数是 f(x)=sinx . 【解答】解:例如f(x)=sinx,尽管f(x)>f(0)对任意的x∈(0,2]都成立,当x∈[0,)上为增函数,在(,2]为减函数,故答案为:f(x)=sinx. 14.(5分)已知椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,则椭圆M的离心率为;
双曲线N的离心率为 2 . 【解答】解:椭圆M:+=1(a>b>0),双曲线N:﹣=1.若双曲线N的两条渐近线与椭圆M的四个交点及椭圆M的两个焦点恰为一个正六边形的顶点,可得椭圆的焦点坐标(c,0),正六边形的一个顶点(,),可得:,可得,可得e4﹣8e2+4=0,e∈(0,1),解得e=. 同时,双曲线的渐近线的斜率为,即,可得:,即,可得双曲线的离心率为e==2. 故答案为:;
2. 三、解答题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
15.(13分)在△ABC中,a=7,b=8,cosB=﹣.(Ⅰ)求∠A;
(Ⅱ)求AC边上的高. 【解答】解:(Ⅰ)∵a<b,∴A<B,即A是锐角,∵cosB=﹣,∴sinB===,由正弦定理得=得sinA===,则A=.(Ⅱ)由余弦定理得b2=a2+c2﹣2accosB,即64=49+c2+2×7×c×,即c2+2c﹣15=0,得(c﹣3)(c+5)=0,得c=3或c=﹣5(舍),则AC边上的高h=csinA=3×=. 16.(14分)如图,在三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CC1⊥平面ABC,D,E,F,G分别为AA1,AC,A1C1,BB1的中点,AB=BC=,AC=AA1=2.(Ⅰ)求证:AC⊥平面BEF;
(Ⅱ)求二面角B﹣CD﹣C1的余弦值;
(Ⅲ)证明:直线FG与平面BCD相交. 【解答】(I)证明:∵E,F分别是AC,A1C1的中点,∴EF∥CC1,∵CC1⊥平面ABC,∴EF⊥平面ABC,又AC⊂平面ABC,∴EF⊥AC,∵AB=BC,E是AC的中点,∴BE⊥AC,又BE∩EF=E,BE⊂平面BEF,EF⊂平面BEF,∴AC⊥平面BEF.(II)解:以E为原点,以EB,EC,EF为坐标轴建立空间直角坐标系如图所示:
则B(2,0,0),C(0,1,0),D(0,﹣1,1),∴=(﹣2,1,0),=(0,﹣2,1),设平面BCD的法向量为=(x,y,z),则,即,令y=2可得=(1,2,4),又EB⊥平面ACC1A1,∴=(2,0,0)为平面CD﹣C1的一个法向量,∴cos<,>===. 由图形可知二面角B﹣CD﹣C1为钝二面角,∴二面角B﹣CD﹣C1的余弦值为﹣.(III)证明:F(0,0,2),(2,0,1),∴=(2,0,﹣1),∴•=2+0﹣4=﹣2≠0,∴与不垂直,∴FG与平面BCD不平行,又FG⊄平面BCD,∴FG与平面BCD相交. 17.(12分)电影公司随机收集了电影的有关数据,经分类整理得到下表:
电影类型 第一类 第二类 第三类 第四类 第五类 第六类 电影部数 140 50 300 200 800 510 好评率 0.4 0.2 0.15 0.25 0.2 0.1 好评率是指:一类电影中获得好评的部数与该类电影的部数的比值. 假设所有电影是否获得好评相互独立.(Ⅰ)从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的概率;
(Ⅱ)从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率;
(Ⅲ)假设每类电影得到人们喜欢的概率与表格中该类电影的好评率相等.用“ξk=1”表示第k类电影得到人们喜欢.“ξk=0”表示第k类电影没有得到人们喜欢(k=1,2,3,4,5,6).写出方差Dξ1,Dξ2,Dξ3,Dξ4,Dξ5,Dξ6的大小关系. 【解答】解:(Ⅰ)设事件A表示“从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影”,总的电影部数为140+50+300+200+800+510=2000部,第四类电影中获得好评的电影有:200×0.25=50部,∴从电影公司收集的电影中随机选取1部,求这部电影是获得好评的第四类电影的频率为:
P(A)==0.025.(Ⅱ)设事件B表示“从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,恰有1部获得好评”,第四类获得好评的有:200×0.25=50部,第五类获得好评的有:800×0.2=160部,则从第四类电影和第五类电影中各随机选取1部,估计恰有1部获得好评的概率:
P(B)==0.35.(Ⅲ)由题意知,定义随机变量如下:
ξk=,则ξk服从两点分布,则六类电影的分布列及方差计算如下:
第一类电影:
ξ1 1 0 P 0.4 0.6 E(ξ1)=1×0.4+0×0.6=0.4,D(ξ1)=(1﹣0.4)2×0.4+(0﹣0.4)2×0.6=0.24. 第二类电影:
ξ2 1 0 P 0.2 0.8 E(ξ2)=1×0.2+0×0.8=0.2,D(ξ2)=(1﹣0.2)2×0.2+(0﹣0.2)2×0.8=0.16. 第三类电影:
ξ3 1 0 P 0.15 0.85 E(ξ3)=1×0.15+0×0.85=0.15,D(ξ3)=(1﹣0.15)2×0.15+(0﹣0.85)2×0.85=0.1275. 第四类电影:
ξ4 1 0 P 0.25 0.75 E(ξ4)=1×0.25+0×0.75=0.15,D(ξ4)=(1﹣0.25)2×0.25+(0﹣0.75)2×0.75=0.1875. 第五类电影:
ξ5 1 0 P 0.2 0.8 E(ξ5)=1×0.2+0×0.8=0.2,D(ξ5)=(1﹣0.2)2×0.2+(0﹣0.2)2×0.8=0.16. 第六类电影:
ξ6 1 0 P 0.1 0.9 E(ξ6)=1×0.1+0×0.9=0.1,D(ξ5)=(1﹣0.1)2×0.1+(0﹣0.1)2×0.9=0.09. ∴方差Dξ1,Dξ2,Dξ3,Dξ4,Dξ5,Dξ6的大小关系为:
Dξ6<Dξ3<Dξ2=Dξ5<Dξ4<Dξ1. 18.(13分)设函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex.(Ⅰ)若曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线与x轴平行,求a;
(Ⅱ)若f(x)在x=2处取得极小值,求a的取值范围. 【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)=[ax2﹣(4a+1)x+4a+3]ex的导数为 f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex. 由题意可得曲线y=f(x)在点(1,f(1))处的切线斜率为0,可得(a﹣2a﹣1+2)e=0,解得a=1;
(Ⅱ)f(x)的导数为f′(x)=[ax2﹣(2a+1)x+2]ex=(x﹣2)(ax﹣1)ex,若a=0则x<2时,f′(x)>0,f(x)递增;
x>2,f′(x)<0,f(x)递减. x=2处f(x)取得极大值,不符题意;
若a>0,且a=,则f′(x)=(x﹣2)2ex≥0,f(x)递增,无极值;
若a>,则<2,f(x)在(,2)递减;
在(2,+∞),(﹣∞,)递增,可得f(x)在x=2处取得极小值;
若0<a<,则>2,f(x)在(2,)递减;
在(,+∞),(﹣∞,2)递增,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意;
若a<0,则<2,f(x)在(,2)递增;
在(2,+∞),(﹣∞,)递减,可得f(x)在x=2处取得极大值,不符题意. 综上可得,a的范围是(,+∞). 19.(14分)已知抛物线C:y2=2px经过点P(1,2),过点Q(0,1)的直线l与抛物线C有两个不同的交点A,B,且直线PA交y轴于M,直线PB交y轴于N.(Ⅰ)求直线l的斜率的取值范围;
(Ⅱ)设O为原点,=λ,=μ,求证:+为定值. 【解答】解:(Ⅰ)∵抛物线C:y2=2px经过点 P(1,2),∴4=2p,解得p=2,设过点(0,1)的直线方程为y=kx+1,设A(x1,y1),B(x2,y2)联立方程组可得,消y可得k2x2+(2k﹣4)x+1=0,∴△=(2k﹣4)2﹣4k2>0,且k≠0解得k<1,且k≠0,x1+x2=﹣,x1x2=,故直线l的斜率的取值范围(﹣∞,0)∪(0,1);
(Ⅱ)证明:设点M(0,yM),N(0,yN),则=(0,yM﹣1),=(0,﹣1)因为=λ,所以yM﹣1=﹣yM﹣1,故λ=1﹣yM,同理μ=1﹣yN,直线PA的方程为y﹣2=(x﹣1)=(x﹣1)=(x﹣1),令x=0,得yM=,同理可得yN=,因为+=+=+===== =2,∴+=2,∴+为定值. 20.(14分)设n为正整数,集合A={α|α=(t1,t2,…tn),tk∈{0,1},k=1,2,…,n},对于集合A中的任意元素α=(x1,x2,…,xn)和β=(y1,y2,…yn),记 M(α,β)=[(x1+y1﹣|x1﹣y1|)+(x2+y2﹣|x2﹣y2|)+…(xn+yn﹣|xn﹣yn|)](Ⅰ)当n=3时,若α=(1,1,0),β=(0,1,1),求M(α,α)和M(α,β)的值;
(Ⅱ)当n=4时,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意元素α,β,当α,β相同时,M(α,β)是奇数;
当α,β不同时,M(α,β)是偶数.求集合B中元素个数的最大值;
(Ⅲ)给定不小于2的n,设B是A的子集,且满足:对于B中的任意两个不同的元素α,β,M(α,β)=0,写出一个集合B,使其元素个数最多,并说明理由. 【解答】解:(I)M(a,a)=2,M(a,β)=1.(II)考虑数对(xk,yk)只有四种情况:(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1),相应的分别为0、0、0、1,所以B中的每个元素应有奇数个1,所以B中的元素只可能为(上下对应的两个元素称之为互补元素):
(1,0,0,0)、(0,1,0,0)、(0,0,1,0)、(0,0,0,1),(0,1,1,1)、(1,0,1,1)、(1,1,0,1)、(1,1,1,0),对于任意两个只有1个1的元素α,β都满足M(α,β)是偶数,所以四元集合B={(1,0,0,0)、(0,1,0,0)、(0,0,1,0)、(0,0,0,1)}满足 题意,假设B中元素个数大于等于4,就至少有一对互补元素,除了这对互补元素之外还有至少1个含有3个1的元素α,则互补元素中含有1个1的元素β与之满足M(α,β)=1不合题意,故B中元素个数的最大值为4.(Il)B={(0,0,0,…0),(1,0,0…,0),(0,1,0,…0),(0,0,1…0)…,(0,0,0,…,1)},此时B中有n+1个元素,下证其为最大. 对于任意两个不同的元素α,β,满足M(α,β)=0,则α,β中相同位置上的数字不能同时为1,假设存在B有多于n+1个元素,由于α=(0,0,0,…,0)与任意元素β都有M(α,β)=0,所以除(0,0,0,…,0)外至少有n+1个元素含有1,根据元素的互异性,至少存在一对α,β满足xi=yi=l,此时M(α,β)≥1不满足题意,故B中最多有n+1个元素. — END —
第五篇:高考数学试卷(理科)(大纲版)(含解析版),14级
2014年全国统一高考数学试卷(理科)(大纲版)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分)1.(5分)设z=,则z的共轭复数为()A.﹣1+3i B.﹣1﹣3i C.1+3i D.1﹣3i 2.(5分)设集合M={x|x2﹣3x﹣4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N=()A.(0,4] B.[0,4)C.[﹣1,0)D.(﹣1,0] 3.(5分)设a=sin33°,b=cos55°,c=tan35°,则()A.a>b>c B.b>c>a C.c>b>a D.c>a>b 4.(5分)若向量、满足:||=1,(+)⊥,(2+)⊥,则||=()A.2 B. C.1 D. 5.(5分)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()A.60种 B.70种 C.75种 D.150种 6.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 7.(5分)曲线y=xex﹣1在点(1,1)处切线的斜率等于()A.2e B.e C.2 D.1 8.(5分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A. B.16π C.9π D. 9.(5分)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上,若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=()A. B. C. D. 10.(5分)等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则数列{lgan}的前8项和等于()A.6 B.5 C.4 D.3 11.(5分)已知二面角α﹣l﹣β为60°,AB⊂α,AB⊥l,A为垂足,CD⊂β,C∈l,∠ACD=135°,则异面直线AB与CD所成角的余弦值为()A. B. C. D. 12.(5分)函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象关于直线x+y=0对称,则y=f(x)的反函数是()A.y=g(x)B.y=g(﹣x)C.y=﹣g(x)D.y=﹣g(﹣x)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)13.(5分)的展开式中x2y2的系数为 .(用数字作答)14.(5分)设x、y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为 . 15.(5分)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于 . 16.(5分)若函数f(x)=cos2x+asinx在区间(,)是减函数,则a的取值范围是 . 三、解答题 17.(10分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B. 18.(12分)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=13,a2为整数,且Sn≤S4.(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn. 19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.(Ⅰ)证明:AC1⊥A1B;
(Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小. 20.(12分)设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6、0.5、0.5、0.4,各人是否需使用设备相互独立.(Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;
(Ⅱ)X表示同一工作日需使用设备的人数,求X的数学期望. 21.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程. 22.(12分)函数f(x)=ln(x+1)﹣(a>1).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设a1=1,an+1=ln(an+1),证明:<an≤(n∈N*). 2014年全国统一高考数学试卷(理科)(大纲版)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)1.(5分)设z=,则z的共轭复数为()A.﹣1+3i B.﹣1﹣3i C.1+3i D.1﹣3i 【考点】A1:虚数单位i、复数;
A5:复数的运算.菁优网版权所有 【专题】5N:数系的扩充和复数. 【分析】直接由复数代数形式的除法运算化简,则z的共轭可求. 【解答】解:∵z==,∴. 故选:D. 【点评】本题考查复数代数形式的除法运算,考查了复数的基本概念,是基础题. 2.(5分)设集合M={x|x2﹣3x﹣4<0},N={x|0≤x≤5},则M∩N=()A.(0,4] B.[0,4)C.[﹣1,0)D.(﹣1,0] 【考点】1E:交集及其运算.菁优网版权所有 【专题】5J:集合. 【分析】求解一元二次不等式化简集合M,然后直接利用交集运算求解. 【解答】解:由x2﹣3x﹣4<0,得﹣1<x<4. ∴M={x|x2﹣3x﹣4<0}={x|﹣1<x<4},又N={x|0≤x≤5},∴M∩N={x|﹣1<x<4}∩{x|0≤x≤5}=[0,4). 故选:B. 【点评】本题考查了交集及其运算,考查了一元二次不等式的解法,是基础题. 3.(5分)设a=sin33°,b=cos55°,c=tan35°,则()A.a>b>c B.b>c>a C.c>b>a D.c>a>b 【考点】HF:正切函数的单调性和周期性.菁优网版权所有 【专题】56:三角函数的求值. 【分析】可得b=sin35°,易得b>a,c=tan35°=>sin35°,综合可得. 【解答】解:由诱导公式可得b=cos55°=cos(90°﹣35°)=sin35°,由正弦函数的单调性可知b>a,而c=tan35°=>sin35°=b,∴c>b>a 故选:C. 【点评】本题考查三角函数值大小的比较,涉及诱导公式和三角函数的单调性,属基础题. 4.(5分)若向量、满足:||=1,(+)⊥,(2+)⊥,则||=()A.2 B. C.1 D. 【考点】9O:平面向量数量积的性质及其运算.菁优网版权所有 【专题】5A:平面向量及应用. 【分析】由条件利用两个向量垂直的性质,可得(+)•=0,(2+)•=0,由此求得||. 【解答】解:由题意可得,(+)•=+=1+=0,∴=﹣1;
(2+)•=2+=﹣2+=0,∴b2=2,则||=,故选:B. 【点评】本题主要考查两个向量垂直的性质,两个向量垂直,则它们的数量积等于零,属于基础题. 5.(5分)有6名男医生、5名女医生,从中选出2名男医生、1名女医生组成一个医疗小组,则不同的选法共有()A.60种 B.70种 C.75种 D.150种 【考点】D9:排列、组合及简单计数问题.菁优网版权所有 【专题】5O:排列组合. 【分析】根据题意,分2步分析,先从6名男医生中选2人,再从5名女医生中选出1人,由组合数公式依次求出每一步的情况数目,由分步计数原理计算可得答案. 【解答】解:根据题意,先从6名男医生中选2人,有C62=15种选法,再从5名女医生中选出1人,有C51=5种选法,则不同的选法共有15×5=75种;
故选:C. 【点评】本题考查分步计数原理的应用,注意区分排列、组合的不同. 6.(5分)已知椭圆C:+=1(a>b>0)的左、右焦点为F1、F2,离心率为,过F2的直线l交C于A、B两点,若△AF1B的周长为4,则C的方程为()A.+=1 B.+y2=1 C.+=1 D.+=1 【考点】K4:椭圆的性质.菁优网版权所有 【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】利用△AF1B的周长为4,求出a=,根据离心率为,可得c=1,求出b,即可得出椭圆的方程. 【解答】解:∵△AF1B的周长为4,∵△AF1B的周长=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=2a+2a=4a,∴4a=4,∴a=,∵离心率为,∴,c=1,∴b==,∴椭圆C的方程为+=1. 故选:A. 【点评】本题考查椭圆的定义与方程,考查椭圆的几何性质,考查学生的计算能力,属于基础题. 7.(5分)曲线y=xex﹣1在点(1,1)处切线的斜率等于()A.2e B.e C.2 D.1 【考点】62:导数及其几何意义.菁优网版权所有 【专题】52:导数的概念及应用. 【分析】求函数的导数,利用导数的几何意义即可求出对应的切线斜率. 【解答】解:函数的导数为f′(x)=ex﹣1+xex﹣1=(1+x)ex﹣1,当x=1时,f′(1)=2,即曲线y=xex﹣1在点(1,1)处切线的斜率k=f′(1)=2,故选:C. 【点评】本题主要考查导数的几何意义,直接求函数的导数是解决本题的关键,比较基础. 8.(5分)正四棱锥的顶点都在同一球面上,若该棱锥的高为4,底面边长为2,则该球的表面积为()A. B.16π C.9π D. 【考点】LG:球的体积和表面积;
LR:球内接多面体.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;
5F:空间位置关系与距离. 【分析】正四棱锥P﹣ABCD的外接球的球心在它的高PO1上,记为O,求出PO1,OO1,解出球的半径,求出球的表面积. 【解答】解:设球的半径为R,则 ∵棱锥的高为4,底面边长为2,∴R2=(4﹣R)2+()2,∴R=,∴球的表面积为4π•()2=. 故选:A. 【点评】本题考查球的表面积,球的内接几何体问题,考查计算能力,是基础题. 9.(5分)已知双曲线C的离心率为2,焦点为F1、F2,点A在C上,若|F1A|=2|F2A|,则cos∠AF2F1=()A. B. C. D. 【考点】KC:双曲线的性质.菁优网版权所有 【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】根据双曲线的定义,以及余弦定理建立方程关系即可得到结论. 【解答】解:∵双曲线C的离心率为2,∴e=,即c=2a,点A在双曲线上,则|F1A|﹣|F2A|=2a,又|F1A|=2|F2A|,∴解得|F1A|=4a,|F2A|=2a,||F1F2|=2c,则由余弦定理得cos∠AF2F1===. 故选:A. 【点评】本题主要考查双曲线的定义和运算,利用离心率的定义和余弦定理是解决本题的关键,考查学生的计算能力. 10.(5分)等比数列{an}中,a4=2,a5=5,则数列{lgan}的前8项和等于()A.6 B.5 C.4 D.3 【考点】89:等比数列的前n项和.菁优网版权所有 【专题】54:等差数列与等比数列. 【分析】利用等比数列的性质可得a1a8=a2a7=a3a6=a4a5=10.再利用对数的运算性质即可得出. 【解答】解:∵数列{an}是等比数列,a4=2,a5=5,∴a1a8=a2a7=a3a6=a4a5=10. ∴lga1+lga2+…+lga8 =lg(a1a2•…•a8)= 4lg10 =4. 故选:C. 【点评】本题考查了等比数列的性质、对数的运算性质,属于基础题. 11.(5分)已知二面角α﹣l﹣β为60°,AB⊂α,AB⊥l,A为垂足,CD⊂β,C∈l,∠ACD=135°,则异面直线AB与CD所成角的余弦值为()A. B. C. D. 【考点】LM:异面直线及其所成的角.菁优网版权所有 【专题】5G:空间角. 【分析】首先作出二面角的平面角,然后再构造出异面直线AB与CD所成角,利用解直角三角形和余弦定理,求出问题的答案. 【解答】解:如图,过A点做AE⊥l,使BE⊥β,垂足为E,过点A做AF∥CD,过点E做EF⊥AE,连接BF,∵AE⊥l ∴∠EAC=90° ∵CD∥AF 又∠ACD=135° ∴∠FAC=45° ∴∠EAF=45° 在Rt△BEA中,设AE=a,则AB=2a,BE=a,在Rt△AEF中,则EF=a,AF=a,在Rt△BEF中,则BF=2a,∴异面直线AB与CD所成的角即是∠BAF,∴cos∠BAF===. 故选:B. 【点评】本题主要考查了二面角和异面直线所成的角,关键是构造二面角的平面角和异面直线所成的角,考查了学生的空间想象能力和作图能力,属于难题. 12.(5分)函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象关于直线x+y=0对称,则y=f(x)的反函数是()A.y=g(x)B.y=g(﹣x)C.y=﹣g(x)D.y=﹣g(﹣x)【考点】4R:反函数.菁优网版权所有 【专题】51:函数的性质及应用. 【分析】设P(x,y)为y=f(x)的反函数图象上的任意一点,则P关于y=x的对称点P′(y,x)一点在y=f(x)的图象上,P′(y,x)关于直线x+y=0的对称点P″(﹣x,﹣y)在y=g(x)图象上,代入解析式变形可得. 【解答】解:设P(x,y)为y=f(x)的反函数图象上的任意一点,则P关于y=x的对称点P′(y,x)一点在y=f(x)的图象上,又∵函数y=f(x)的图象与函数y=g(x)的图象关于直线x+y=0对称,∴P′(y,x)关于直线x+y=0的对称点P″(﹣x,﹣y)在y=g(x)图象上,∴必有﹣y=g(﹣x),即y=﹣g(﹣x)∴y=f(x)的反函数为:y=﹣g(﹣x)故选:D. 【点评】本题考查反函数的性质和对称性,属中档题. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分)13.(5分)的展开式中x2y2的系数为 70 .(用数字作答)【考点】DA:二项式定理.菁优网版权所有 【专题】5P:二项式定理. 【分析】先求出二项式展开式的通项公式,再令x、y的幂指数都等于2,求得r的值,即可求得展开式中x2y2的系数. 【解答】解:的展开式的通项公式为 Tr+1=•(﹣1)r••=•(﹣1)r••,令 8﹣=﹣4=2,求得 r=4,故展开式中x2y2的系数为 =70,故答案为:70. 【点评】本题主要考查二项式定理的应用,二项式系数的性质,二项式展开式的通项公式,求展开式中某项的系数,属于中档题. 14.(5分)设x、y满足约束条件,则z=x+4y的最大值为 5 . 【考点】7C:简单线性规划.菁优网版权所有 【专题】31:数形结合. 【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,由图得到最优解,联立方程组求出最优解的坐标,代入目标函数得答案. 【解答】解:由约束条件作出可行域如图,联立,解得C(1,1). 化目标函数z=x+4y为直线方程的斜截式,得. 由图可知,当直线过C点时,直线在y轴上的截距最大,z最大. 此时zmax=1+4×1=5. 故答案为:5. 【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题. 15.(5分)直线l1和l2是圆x2+y2=2的两条切线,若l1与l2的交点为(1,3),则l1与l2的夹角的正切值等于. 【考点】IV:两直线的夹角与到角问题.菁优网版权所有 【专题】5B:直线与圆. 【分析】设l1与l2的夹角为2θ,由于l1与l2的交点A(1,3)在圆的外部,由直角三角形中的边角关系求得sinθ= 的值,可得cosθ、tanθ 的值,再根据tan2θ=,计算求得结果. 【解答】解:设l1与l2的夹角为2θ,由于l1与l2的交点A(1,3)在圆的外部,且点A与圆心O之间的距离为OA==,圆的半径为r=,∴sinθ==,∴cosθ=,tanθ==,∴tan2θ===,故答案为:. 【点评】本题主要考查直线和圆相切的性质,直角三角形中的变角关系,同角三角函数的基本关系、二倍角的正切公式的应用,属于中档题. 16.(5分)若函数f(x)=cos2x+asinx在区间(,)是减函数,则a的取值范围是(﹣∞,2] . 【考点】HM:复合三角函数的单调性.菁优网版权所有 【专题】51:函数的性质及应用;
57:三角函数的图像与性质. 【分析】利用二倍角的余弦公式化为正弦,然后令t=sinx换元,根据给出的x的范围求出t的范围,结合二次函数的图象的开口方向及对称轴的位置列式求解a的范围. 【解答】解:由f(x)=cos2x+asinx =﹣2sin2x+asinx+1,令t=sinx,则原函数化为y=﹣2t2+at+1. ∵x∈(,)时f(x)为减函数,则y=﹣2t2+at+1在t∈(,1)上为减函数,∵y=﹣2t2+at+1的图象开口向下,且对称轴方程为t=. ∴,解得:a≤2. ∴a的取值范围是(﹣∞,2]. 故答案为:(﹣∞,2]. 【点评】本题考查复合函数的单调性,考查了换元法,关键是由换元后函数为减函数求得二次函数的对称轴的位置,是中档题. 三、解答题 17.(10分)△ABC的内角A、B、C的对边分别为a、b、c,已知3acosC=2ccosA,tanA=,求B. 【考点】GL:三角函数中的恒等变换应用;
HP:正弦定理.菁优网版权所有 【专题】58:解三角形. 【分析】由3acosC=2ccosA,利用正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,再利用同角的三角函数基本关系式可得tanC,利用tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)即可得出. 【解答】解:∵3acosC=2ccosA,由正弦定理可得3sinAcosC=2sinCcosA,∴3tanA=2tanC,∵tanA=,∴2tanC=3×=1,解得tanC=. ∴tanB=tan[π﹣(A+C)]=﹣tan(A+C)=﹣=﹣=﹣1,∵B∈(0,π),∴B= 【点评】本题考查了正弦定理、同角的三角函数基本关系式、两角和差的正切公式、诱导公式等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于中档题. 18.(12分)等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=13,a2为整数,且Sn≤S4.(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn. 【考点】8E:数列的求和.菁优网版权所有 【专题】55:点列、递归数列与数学归纳法. 【分析】(1)通过Sn≤S4得a4≥0,a5≤0,利用a1=13、a2为整数可得d=﹣4,进而可得结论;
(2)通过an=13﹣3n,分离分母可得bn=(﹣),并项相加即可. 【解答】解:(1)在等差数列{an}中,由Sn≤S4得:
a4≥0,a5≤0,又∵a1=13,∴,解得﹣≤d≤﹣,∵a2为整数,∴d=﹣4,∴{an}的通项为:an=17﹣4n;
(2)∵an=17﹣4n,∴bn===﹣(﹣),于是Tn=b1+b2+……+bn =﹣[(﹣)+(﹣)+……+(﹣)] =﹣(﹣)=. 【点评】本题考查求数列的通项及求和,考查并项相加法,注意解题方法的积累,属于中档题. 19.(12分)如图,三棱柱ABC﹣A1B1C1中,点A1在平面ABC内的射影D在AC上,∠ACB=90°,BC=1,AC=CC1=2.(Ⅰ)证明:AC1⊥A1B;
(Ⅱ)设直线AA1与平面BCC1B1的距离为,求二面角A1﹣AB﹣C的大小. 【考点】LW:直线与平面垂直;
MJ:二面角的平面角及求法.菁优网版权所有 【专题】5F:空间位置关系与距离. 【分析】(Ⅰ)由已知数据结合线面垂直的判定和性质可得;
(Ⅱ)作辅助线可证∠A1FD为二面角A1﹣AB﹣C的平面角,解三角形由反三角函数可得. 【解答】解:(Ⅰ)∵A1D⊥平面ABC,A1D⊂平面AA1C1C,∴平面AA1C1C⊥平面ABC,又BC⊥AC ∴BC⊥平面AA1C1C,连结A1C,由侧面AA1C1C为菱形可得AC1⊥A1C,又AC1⊥BC,A1C∩BC=C,∴AC1⊥平面A1BC,AB1⊂平面A1BC,∴AC1⊥A1B;
(Ⅱ)∵BC⊥平面AA1C1C,BC⊂平面BCC1B1,∴平面AA1C1C⊥平面BCC1B1,作A1E⊥CC1,E为垂足,可得A1E⊥平面BCC1B1,又直线AA1∥平面BCC1B1,∴A1E为直线AA1与平面BCC1B1的距离,即A1E=,∵A1C为∠ACC1的平分线,∴A1D=A1E=,作DF⊥AB,F为垂足,连结A1F,又可得AB⊥A1D,A1F∩A1D=A1,∴AB⊥平面A1DF,∵A1F⊂平面A1DF ∴A1F⊥AB,∴∠A1FD为二面角A1﹣AB﹣C的平面角,由AD==1可知D为AC中点,∴DF==,∴tan∠A1FD==,∴二面角A1﹣AB﹣C的大小为arctan 【点评】本题考查二面角的求解,作出并证明二面角的平面角是解决问题的关键,属中档题. 20.(12分)设每个工作日甲、乙、丙、丁4人需使用某种设备的概率分别为0.6、0.5、0.5、0.4,各人是否需使用设备相互独立.(Ⅰ)求同一工作日至少3人需使用设备的概率;
(Ⅱ)X表示同一工作日需使用设备的人数,求X的数学期望. 【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式;
CH:离散型随机变量的期望与方差.菁优网版权所有 【专题】5I:概率与统计. 【分析】记Ai表示事件:同一工作日乙丙需要使用设备,i=0,1,2,B表示事件:甲需要设备,C表示事件,丁需要设备,D表示事件:同一工作日至少3人需使用设备(Ⅰ)把4个人都需使用设备的概率、4个人中有3个人使用设备的概率相加,即得所求.(Ⅱ)X的可能取值为0,1,2,3,4,分别求出PXi,再利用数学期望公式计算即可. 【解答】解:由题意可得“同一工作日至少3人需使用设备”的概率为 0.6×0.5×0.5×0.4+(1﹣0.6)×0.5×0.5×0.4+0.6×(1﹣0.5)×0.5×0.4+0.6×0.5×(1﹣0.5)×0.4+0.6×0.5×0.5×(1﹣0.4)=0.31.(Ⅱ)X的可能取值为0,1,2,3,4 P(X=0)=(1﹣0.6)×0.52×(1﹣0.4)=0.06 P(X=1)=0.6×0.52×(1﹣0.4)+(1﹣0.6)×0.52×0.4+(1﹣0.6)×2×0.52×(1﹣0.4)=0.25 P(X=4)=P(A2•B•C)=0.52×0.6×0.4=0.06,P(X=3)=P(D)﹣P(X=4)=0.25,P(X=2)=1﹣P(X=0)﹣P(X=1)﹣P(X=3)﹣P(X=4)=1﹣0.06﹣0.25﹣0.25﹣0.06=0.38. 故数学期望EX=0×0.06+1×0.25+2×0.38+3×0.25+4×0.06=2 【点评】本题主要考查了独立事件的概率和数学期望,关键是找到独立的事件,计算要有耐心,属于难题. 21.(12分)已知抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,直线y=4与y轴的交点为P,与C的交点为Q,且|QF|=|PQ|.(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,且A、M、B、N四点在同一圆上,求l的方程. 【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有 【专题】5E:圆锥曲线中的最值与范围问题. 【分析】(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C的方程,求得x0=,根据|QF|=|PQ|求得 p的值,可得C的方程.(Ⅱ)设l的方程为 x=my+1(m≠0),代入抛物线方程化简,利用韦达定理、中点公式、弦长公式求得弦长|AB|.把直线l′的方程代入抛物线方程化简,利用韦达定理、弦长公式求得|MN|.由于MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,由此求得m的值,可得直线l的方程. 【解答】解:(Ⅰ)设点Q的坐标为(x0,4),把点Q的坐标代入抛物线C:y2=2px(p>0),可得x0=,∵点P(0,4),∴|PQ|=. 又|QF|=x0+=+,|QF|=|PQ|,∴+=×,求得 p=2,或 p=﹣2(舍去). 故C的方程为 y2=4x.(Ⅱ)由题意可得,直线l和坐标轴不垂直,y2=4x的焦点F(1,0),设l的方程为 x=my+1(m≠0),代入抛物线方程可得y2﹣4my﹣4=0,显然判别式△=16m2+16>0,y1+y2=4m,y1•y2=﹣4. ∴AB的中点坐标为D(2m2+1,2m),弦长|AB|=|y1﹣y2|==4(m2+1). 又直线l′的斜率为﹣m,∴直线l′的方程为 x=﹣y+2m2+3. 过F的直线l与C相交于A、B两点,若AB的垂直平分线l′与C相交于M、N两点,把线l′的方程代入抛物线方程可得 y2+y﹣4(2m2+3)=0,∴y3+y4=,y3•y4=﹣4(2m2+3). 故线段MN的中点E的坐标为(+2m2+3,),∴|MN|=|y3﹣y4|=,∵MN垂直平分线段AB,故AMBN四点共圆等价于|AE|=|BE|=|MN|,∴+DE2=MN2,∴4(m2+1)2 ++=×,化简可得 m2﹣1=0,∴m=±1,∴直线l的方程为 x﹣y﹣1=0,或 x+y﹣1=0. 【点评】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理、弦长公式的应用,体现了转化的数学思想,属于难题. 22.(12分)函数f(x)=ln(x+1)﹣(a>1).(Ⅰ)讨论f(x)的单调性;
(Ⅱ)设a1=1,an+1=ln(an+1),证明:<an≤(n∈N*). 【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;
RG:数学归纳法.菁优网版权所有 【专题】53:导数的综合应用. 【分析】(Ⅰ)求函数的导数,通过讨论a的取值范围,即可得到f(x)的单调性;
(Ⅱ)利用数学归纳法即可证明不等式. 【解答】解:(Ⅰ)函数f(x)的定义域为(﹣1,+∞),f′(x)=,①当1<a<2时,若x∈(﹣1,a2﹣2a),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,a2﹣2a)上是增函数,若x∈(a2﹣2a,0),则f′(x)<0,此时函数f(x)在(a2﹣2a,0)上是减函数,若x∈(0,+∞),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(0,+∞)上是增函数. ②当a=2时,f′(x)≥0,此时函数f(x)在(﹣1,+∞)上是增函数,③当a>2时,若x∈(﹣1,0),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(﹣1,0)上是增函数,若x∈(0,a2﹣2a),则f′(x)<0,此时函数f(x)在(0,a2﹣2a)上是减函数,若x∈(a2﹣2a,+∞),则f′(x)>0,此时函数f(x)在(a2﹣2a,+∞)上是增函数.(Ⅱ)由(Ⅰ)知,当a=2时,此时函数f(x)在(﹣1,+∞)上是增函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)>f(0)=0,即ln(x+1)>,(x>0),又由(Ⅰ)知,当a=3时,f(x)在(0,3)上是减函数,当x∈(0,3)时,f(x)<f(0)=0,ln(x+1)<,下面用数学归纳法进行证明<an≤成立,①当n=1时,由已知,故结论成立. ②假设当n=k时结论成立,即,则当n=k+1时,an+1=ln(an+1)>ln(),ak+1=ln(ak+1)<ln(),即当n=k+1时,成立,综上由①②可知,对任何n∈N•结论都成立. 【点评】本题主要考查函数单调性和导数之间的关系,以及利用数学归纳法证明不等式,综合性较强,难度较大.