2020-2021学年高考数学理科一模试题及答案解析八
下蚕室-审计报告范文
若要功夫深,铁杵磨成针!
最新高考数学一模试卷(理科)
一、选择题:本大题共12小题,每小
题5分,在每一小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.
1.已知集合A={x
|x﹣x﹣2≤0,x∈R},B={x|lg(x+1)<1,x∈Z},则A∩B=( )
A.(0,2) B.[0,2]
2.已知复数z=1+
A.2
i,则
C.{0,2} D.{0,1,2}
2
=( )
D.﹣2i
*
B.﹣2 C.2i
3.执行如图的程序框图(N∈N),那么输出的p是( )
A. B. C.
D.
4.离心率为2的双曲线E的一个焦点到一条渐近线的距离为1,则E的标准方程可以是( )
A.3x﹣y=1 B.
22
=1 C.x﹣3y=1
D.
*
22
5.已知数列{a
n
}满足:a
1<
br>=2,且对任意n,m∈N,都有a
m+n
=a
m
•a
n,S
n
是数列{a
n
}的前n项和,
则=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
6.设点(x,y)在平面区域E内,记事件A“对任意(
x,y)∈E,有2x﹣y≥1”,则满足
事件A发生的概率P(A)=1的平面区域E可以是( )
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
A. B. C. D.
7.已知函数y=f(x)的图象为如图所示的折线ABC,则dx=( )
A.2 B.﹣2 C.1 D.﹣1
8.甲、乙、丙3名教师安排在10月1日至5日的5
天中值班,要求每人值班一天且每天至
多安排一人.其中甲不在10月1日值班且丙不在10月5日值班
,则不同的安排方法有( )
种.
A.36 B.39 C.42 D.45
9
.在三棱锥P﹣ABC中,底面ABC是等腰三角形,∠BAC=120°,BC=2,PA⊥平面ABC,若<
br>三棱锥P﹣ABC的外接球的表面积为8π,则该三棱锥的体积为( )
A. B.
C.
2
D.
10.已知抛物线C:y=8x的焦点为F,准线为l,过F的直线与
C交于A、B两点,与l交于
点P,若|AF|=3|FB|,则|PF|=( )
A.7.5 B.7 C.8.5 D.8
11.某几何体的主视图和左视图如图(1),它
的俯视图的直观图是矩形O
1
A
1
B
1
C
1
如图(2),
其中O
1
A
1
=6,O
1
C
1
=2,则该几何体的侧面积为( )
A.48 B.64 C.96
D.128
2
12.对于函数f(x),g(x)满足:对任意x∈R,都有f(x﹣2x+
3)=g(x),若关于x的方
程g(x)+sinx=0只有5个根,则这5个根之和为( )
A.5 B.6 C.8 D.9
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分1,3,5.
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
13.如图,在边长为2的正六边形ABCDEF中,则=______.
14.设θ为第二象限角,若,则sinθ+cosθ=______.
15.在一组样本数
据(x
1
,y
1
),(x
2
,y
2
),…
,(x
6
,y
6
)的散点图中,若所有样本点(x
i
,y<
br>i
)
(i=1,2,…,6)都在曲线y=bx﹣附近波动.经计算
则实数b的
值为______.
16.在等差数列{a
n
}中,首项a
1
=3
,公差d=2,若某学生对其中连续10项迸行求和,在遗漏
掉一项的情况下,求得余下9项的和为18
5,则此连续10项的和为______.
三、解答题:解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.
17.在△ABC,角A、B、C
所对的边分别为a、b、c,已知cosB+(cosA﹣2sinA)cosC=0.
(Ⅰ)求cosC的值;
(Ⅱ)若a=,AB边上的中线CM=,求sinB及△ABC的面积.
18.某苗圃基地为
了解基地内甲、乙两块地种植的同一种树苗的长势情况,从两块地各随机
抽取了10株树苗,分别测出它
们的高度如下(单位:cm)
甲:19 20 21 23 25 29 32
33 37 41
乙:10 24 26 30 34 37 44 46
47 48
(Ⅰ)用茎叶图表示上述两组数据,并对两块地抽取树苗的高度进行比较,写出两个统计结
论;
(Ⅱ)苗圃基地分配这20株树苗的栽种任务,小王在苗高大于40cm的5株树苗中随机的
选
种3株,记X是小王选种的3株树苗中苗高大于45cm的株数,求X的分布列与数学期望
EX.
2
x
i
=11, y
i
=13,
x
i
=21,
2
19.在四棱柱ABCD﹣A
1
B
1
C
1
D
1
中,底面ABCD是菱形,且AB=AA1
,∠A
1
AB=∠A
1
AD=60°.
(Ⅰ)求证:平面A
1
BD⊥平面A
1
AC;
(Ⅱ)若B
D=D=2,求平面A
1
BD与平面B
1
BD所成角的大小.
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20.设椭圆C: =1(a>b>0)的焦点F
1
,F
2
,过右焦
点F
2
的直线l与C相交于P、
倍.
Q两点,若△PQF
1
的周长为短轴长的2
(Ⅰ)求C的离心率;
(Ⅱ)设l的斜率为1,在C上是否存在一点M,使得
坐标;若不存在,说明理由.
21.设函数f(x)=e+ln(x+1)﹣ax.
x
?若存在,求出点M的(Ⅰ)当a=2时,证明:函数f(x)在定义域内单调递增;
(Ⅱ)当x≥0时,f(x)≥cosx恒成立,求实数a的取值范围.
请考生在第22、23、24两题中任选一题做答[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图
,在正△ABC中,点D、E分别在边BC,AC上,且BD=BC,CE=CA,AD,BE
相交于点
P.求证:
(Ⅰ)四点P、D、C、E共圆;
(Ⅱ)AP⊥CP.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在平面直角坐标系中,已知曲线C
1
: =1(0<a<2),曲线C
2
:x+y﹣x﹣y=0,
22
Q是C
2
上的动点,P是线段OQ延
长线上的一点,且P满足|OQ|•|OP|=4.
(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建
立极坐标系,化C
2
的方程为极坐标方程,
并求点P的轨迹C
3
的方
程;
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<
br>(Ⅱ)设M、N分别是C
1
与C
3
上的动点,若|MN|的最小值为<
br>
[选修4-5:不等式选讲]
24.设a、b为正实数,且+=2
(1)求a+b的最小值;
(2)若(a﹣b)≥4(ab),求ab的值.
23
22
,求a的值.
.
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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,在
每一小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的.
1.已知集合A={x|x﹣x﹣
2≤0,x∈R},B={x|lg(x+1)<1,x∈Z},则A∩B=( )
A.(0,2)
B.[0,2] C.{0,2} D.{0,1,2}
【考点】交集及其运算.
【分析】分别解不等式,再求它们的交集即可.
【解答】解:集合A={x|x﹣x﹣2≤0,x∈R}=[﹣1,2],
∵lg(x+1)<1=lg10,
∴﹣1<x<9,
∴B={0,1,2,3,4,5,6,7,8},
∴A∩B={0,1,2},
故选:D
2.已知复数z=1+i,则=( )
2
2
A.2 B.﹣2 C.2i D.﹣2i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】把复数z=1+i代入要求的式子,应用复数相除的法则化简得到结果.
【解答】解:∵复数z=1+i,
∴===2,
故选:A.
3.执行如图的程序框图(N∈N),那么输出的p是( )
*
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A. B. C.
D.
【考点】程序框图.
【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构
计算并输出变量p的值,
模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:第一次执行循环体,k=1,p=A
1
,满足继续循环的条件,k=2;
第二次执行循环体,k=2,p=A
2
,满足继续循环的条件,k=3;
第三次执行循环体,k=3,p=A
3
,满足继续循环的条件,k=4;
…
第N次执行循环体,k=N,p=A
N
,满足继续循环的条件,k=N+1;
第N+1次执行循环体,k=N+1,p=A
N+1
,不满足继续循环的条件,
故输出的p值为A
N+1
,
故选:C
4.离心率为2的双曲线E的一个焦点到一条渐近线的距离为1,则E的标准方程可以是( )
A.3x﹣y=1
B.
22
N+1
N+1
N
3
2
1
=1
C.x﹣3y=1 D.
22
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】对照
选项,可设双曲线的方程为﹣=1(a,b>0),运用离心率公式和点到
直线的距离公式,解方程可得
a,b,进而得到双曲线的方程.
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【解答】解:可设双曲线的方程为﹣=1(a,b>0),
由题意可得e==2,
一个焦点(c,0)到一条渐近线y=x的距离为1,
可得
22
=b=1,
又c=a+1,解得a=,
2
即有双曲线的方程为
故选:A.
﹣y=1.
5.已知数列{a
n
}满足:a
1
=2,且对
任意n,m∈N,都有a
m+n
=a
m
•a
n
,S
n
是数列{a
n
}的前n项和,
则=( )
D.5
*
A.2 B.3 C.4
【考点】数列的求和.
【分析】通过在am+n
=a
m
•a
n
中令m=1,结合a
1
=
2数列{a
n
}是首项、公比均为2的等比数列,进
而计算可得结论.
【解
答】解:∵对任意n,m∈N,都有a
m+n
=a
m
•a
n
,
∴对任意nN,都有a
n+1
=a
1
•a
n
,
又∵a
1
=2,
∴a
n+1
=2a
n
,
∴数列{a
n
}是首项、公比均为2的等比数列,
∴S
n
==2(2﹣1),
n
*
*
∴==5,
故选:D.
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6.设点(x,y)在平面区域E内,记事
件A“对任意(x,y)∈E,有2x﹣y≥1”,则满足
事件A发生的概率P(A)=1的平面区域E
可以是( )
A. B. C. D.
【考点】几何概型.
【分析】根据条件
若事件A发生的概率P(A)=1,则等价为面区域E都在直线2x﹣y=1的
下方区域即可.
【解答】解:若满足事件A发生的概率P(A)=1,
则2x﹣y≥1对应的平面区域在平面区域E内,
A.平面区域E不都在直线2x﹣y=1的下方区域,不满足条件.
B.平面区域E都在直线2x﹣y=1的下方区域,满足条件.
C平面区域E不都在直线2x﹣y=1的下方区域,不满足条件.
.
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D.平面区域E不都在直线2x﹣y=1的下方区域,不满足条件.
.
故选:B
7.已知函数y=f(x)的图象为如图所示的折线ABC,则dx=( )
A.2 B.﹣2 C.1 D.﹣1
【考点】定积分.
【分析】先根据图象求出f(x)的表达式,在分段求出定积分.
【解答】解:当0≤x≤1,f(x)=x﹣1,
当﹣1≤x<0时,f(x)=﹣x﹣1,
则
dx﹣
2
dx=
(x+2x+1)dx=(
(x+1)(
x﹣1)dx+
)|﹣(
(x+1)(﹣x﹣1)dx=
)|
(x﹣1)2
=﹣1+(﹣+1﹣1)
=﹣1,
故选:D.
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8.甲、乙、丙3名教师安排在10月1日至5日的5天中值班,要求每人值班一天且每天至
多安排一人
.其中甲不在10月1日值班且丙不在10月5日值班,则不同的安排方法有( )
种.
A.36 B.39 C.42 D.45
【考点】排列、组合的实际应用.
【分
析】根据甲,可以分两类,第一类,甲在10月5日值班,第二类,甲不在10月5日值
班,根据分类计
数原理可得答案.
【解答】解:第一类,甲在10月5日值班,则乙丙在剩下的4天各选择一天,故有
A
4
=12
种,
第二类,甲不在10月5日值班,则甲再10月2,3,4
天选择一天,丙在除了10月5日的
三天中选择一天,乙在剩下的三天中选择梯田,
故有3×3×3=27种,
根据分类计数原理可得,共有12+27=39种,
故选:B.
9.在三棱锥P﹣ABC中,底面ABC是等腰三角形,∠BAC=
120°,BC=2,PA⊥平面ABC,若
三棱锥P﹣ABC的外接球的表面积为8π,则该三棱锥的
体积为( )
A. B. C. D.
2
【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.
【分析】由题意画出图形,设出底面三角形的外心G,找出三棱锥P﹣ABC的外接球的球心
O
,通过求解直角三角形得到三棱锥的高,则答案可求.
【解答】解:如图,
取BC中点为E,连接AE,
∵底面ABC是等腰三角形,∠BAC=120°,BC=2,
∴△ABC的外心G在AE上,设为G,取AB中点F,连接GF,
在Rt△AEB中,由BE=1,∠BAE=60°,得AF=
又在Rt△AFG中,得,
=,
过G作PA的平行线与PA的中垂线HO交于O,
则O为三棱锥P﹣ABC的外接球的球心,即R=OA,
由4πR=8π,得R=
2
,
∵PA⊥平面ABC,∴OG⊥AG, 在Rt△AGO中,求得OG=
∴三棱锥P﹣ABC的高PA=2OG=
则三棱锥的体积为
V=
故选:B.
,
.
,
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
10
.已知抛物线C:y=8x的焦点为F,准线为l,过F的直线与C交于A、B两点,与l交于
点P,若
|AF|=3|FB|,则|PF|=( )
A.7.5 B.7 C.8.5 D.8
【考点】抛物线的简单性质.
【分析】设直线AB的方程为:y=k(x﹣2),与抛物线方
程联立化为:kx﹣(4k+8)x+4k=0,
由|AF|=3|FB|,可得x
A
+2=3(x
B
+2),再利用根与系数的关系可得k,即可得出.
【解答】解:设直线AB的方程为:y=k(x﹣2),
联立,化为:kx﹣(4k+8)x+4k=0,
2222
2222
2∴x
A
+x
B
=
∵|AF|=3|FB|,
,x
A
x
B
=4.
∴x
A
+2=3(x
B
+2),
联立解得:k=
∴P
∴|PF|=
故选:D.
11.
某几何体的主视图和左视图如图(1),它的俯视图的直观图是矩形O
1
A
1
B
1
C
1
如图(2),
其中O
1
A
1=6,O
1
C
1
=2,则该几何体的侧面积为( )
.
.
=8.
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A.48 B.64 C.96 D.128
【考点】由三视图求面积、体积.
【分析】由已知中的三视图可得该几何体是一个四棱柱,计
算出底面的周长和高,进而可得
几何体的侧面积.
【解答】解:由已知中的三视图可得该几何体是一个四棱柱,
∵它的俯视图的直观图是矩形O
1
A
1
B
1
C
1
,O
1
A
1
=6,O
1
C
1
=2,
∴它的俯视图的直观图面积为12,
∴它的俯视图的面积为:24,
∴它的俯视图
的俯视图是边长为:6的菱形,
棱柱的高为4
故该几何体的侧面积为:4×6×4=96,
故选:C.
12.对于
函数f(x),g(x)满足:对任意x∈R,都有f(x﹣2x+3)=g(x),若关于x的方
程g
(x)+sinx=0只有5个根,则这5个根之和为( )
2
A.5 B.6 C.8
D.9
【考点】根的存在性及根的个数判断.
【分析】根据条件,先判断g(x)关于x=
1对称,然后利用函数与方程之间的关系转化为
两个函数的交点问题进行求解即可.
【解答】解:∵y=x﹣2x+3的对称轴为x=1,
∴由f(x﹣2x+3)=g(x)得g(x)关于x=1对称,
由g(x)+sinx=0得g(x)=﹣sin
x的图象,
x=0只有5个根,
x,
2
2
作出函数y=﹣sin
若程g(x)+sin
则
其中一个根x=1,其余四个根两两关于x=1对称,
则关于对称的根分别为x
1
,
和x
2
,x
3
和x
4
,
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若要功夫深,铁杵磨成针!
则,,
则x
1
+x
2
=2,x
3
+x
4
=2,
则这5个根之和为2+2+1=5,
故选:A.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分1,3,5.
13.如图,在边长为2的正六边形ABCDEF中,则= ﹣2 .
【考点】平面向量数量积的运算.
【分析】根据图形,
这样即可求出
【解答】解:
故答案为:﹣2.
14.设θ为第二象限角,若,则sinθ+cosθ= ﹣ .
的值,即得出
=
,而
的值.
=2•2cos120°=﹣2.
,且,
【考点】两角和与差的正弦函数;两角和与差的正切函数.
【分析】由条件利用同角三角函数的基本关系求得sin(θ+
弦公式求得要求式子的值.
【解答】解:∵θ为第二象限角,若>0,∴θ+为第三象限角,
)的值,再利用两角差的正
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
由=,sin(θ+)<0,cos(θ+)<0,
+
求得sin(θ+
则sinθ+
=1,
)=﹣,
)=﹣, cosθ=2sin(θ+
. 故答案为:﹣
15.在一组样
本数据(x
1
,y
1
),(x
2
,y
2
)
,…,(x
6
,y
6
)的散点图中,若所有样本点(x
i
,
y
i
)
(i=1,2,…,6)都在曲线y=bx﹣附近波动.经计算
2x
i
=11, y
i
=13,
x
i
=21,
2
则实数b的值为 .
【考点】线性回归方程.
【分析】求出各对应点的坐标,代人曲线方程,可以求出实数b的值.
【解答】解:根据题意,把对应点的坐标代人曲线y=bx﹣的方程,
即y
1
=b﹣,y
2
=b
+
2
2
﹣,…,y
6
=b
+…+
﹣,
∴y
1
+y
2
+…+y
6
=b(
又y
i
=13,
)﹣×6;
x
i
=21,
∴13=b×21﹣6×,
解得b=.
故答案为:.
16.在等差数列{a
n
}中,首项a
1
=3,公差d=2,若某学生对其中连续10项迸行求和,在遗漏
掉一项的情况下,求得余下
9项的和为185,则此连续10项的和为 200 .
【考点】等差数列的前n项和.
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
【分析】先排除不是遗漏掉首项与末项,从而设9项为a
n
,a
n+1
,a<
br>n+2
,…,a
n+m﹣1
,a
n+m+1
,a
n+
m+2
,…,
a
n+9
,从而可得10(2n+1)+90﹣2(m+n)﹣
1=185,从而求得.
【解答】解:若遗漏的是10项中的第一项或最后一项,
则185=9•a
中
,故a
中
=20(舍去);
故设9项
为a
n
,a
n+1
,a
n+2
,…,a
n+m﹣1
,a
n+m+1
,a
n+m+2
,…,a
n+9
,
其中(0<m<9,m∈N)
故10a
n
+×2﹣a
m+n
=185,
*
即10(2n+1)+90﹣2(m+n)﹣1=185,
故m=9n﹣43,
故n=5,m=2;
故10×a
5
+×2=110+90=200;
故答案为:200.
三、解答题:解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤.
17.在△ABC,角A、B、C所对的边分别为a、b、c,已知cosB+(cosA﹣2sinA
)cosC=0.
(Ⅰ)求cosC的值;
(Ⅱ)若a=,AB边上的中线CM=,求sinB及△ABC的面积.
【考点】余弦定理;三角函数中的恒等变换应用.
【分析】(Ⅰ)由三角函数恒等变换的应用
化简已知可得sinAsinC﹣2sinAcosC=0,由sinA≠0,
可得tanC=2,利用
同角三角函数基本关系式即可求cosC的值.
(Ⅱ)由,两边平方得b+2b﹣3=0,解得b,由
余弦定理可解得c的值,即可
2
求得sinB,利用三角形面积公式即可求△ABC的面积.
【解答】(本题满分为12分)
解:(Ⅰ)因为cosB=﹣cos(A+C)=﹣cosAcosC+sinAsinC,…
又已知cosB+(cosA﹣2sinA)cosC=0,
所以sinAsinC﹣2sinAcosC=0,…
因为sinA≠0,所以sinC﹣2cosC=0,…
于是tanC=2,…
所以
(Ⅱ)因为
2
.…
,…
两边平方得b+2b﹣3=0,解得b=1,…
在△ABC中,由余弦定理得c=a+b﹣2abcosC=4,所以c=2,…
222
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
由此可知△ABC是直角三角形,故
可得:△ABC的面积.…
,…
18.某苗圃基地为了解基地内甲、乙两块地种植的同一种树苗的长势情况,从两块地各随机
抽
取了10株树苗,分别测出它们的高度如下(单位:cm)
甲:19 20 21 23
25 29 32 33 37 41
乙:10 24 26 30 34
37 44 46 47 48
(Ⅰ)用茎叶图表示上述两组数据,并对两块地抽取树苗的高度进行比较,写出两个统计结
论;
(Ⅱ)苗圃基地分配这20株树苗的栽种任务,小王在苗高大于40cm的5株树苗中随机的
选
种3株,记X是小王选种的3株树苗中苗高大于45cm的株数,求X的分布列与数学期望
EX.
【考点】离散型随机变量的期望与方差;茎叶图;离散型随机变量及其分布列.
【分析】(Ⅰ)由已知作出两组数据茎叶图,利用茎叶图能求出结果.
(Ⅱ)由题意得X=1,2,3,分别求出相应的概率,由此能求出X的分布列和数学期望.
【解答】解:(Ⅰ)由已知作出两组数据茎叶图:
由茎叶图得到:
(1
)乙品种树苗的平均高度大于甲品种树苗的平均高度.(或:乙品种树苗的高度普遍大于
甲品种树苗的高
度).
(2)乙品种树苗的高度较甲品种树苗的高度更分散.(或:甲品种树苗的高度较乙品种树苗<
br>的高度更集中(稳定).
(3)甲品种树苗的高度的中位数为27mm,乙品种树苗的高度的中位数为35.5mm.
(4)甲品种树苗的高度基本上是对称的,而且大多集中在中间
(均值附近).乙品种树苗的
高度不对称,其分布不均匀.(注:以上四点答对任意两点均给
分)…
(Ⅱ)由题意得X=1,2,3,
,
&知识就是力量&
若要功夫深,铁杵磨成针!
,
,…
∴X的分布列为:
X 1
P
EX=
19.在四棱柱ABCD﹣A
1<
br>B
1
C
1
D
1
中,底面ABCD是菱形,且AB=A
A
1
,∠A
1
AB=∠A
1
AD=60°.
(Ⅰ)求证:平面A
1
BD⊥平面A
1
AC;
(Ⅱ)若B
D=D=2,求平面A
1
BD与平面B
1
BD所成角的大小.
2
3
=.…
【考点】二面角的平面角及求法;平面与平面垂直的判定.
【分析】(Ⅰ)推导出△A
1
AB和△A
1
AD均为正三角形,A
1
O⊥BD,AC⊥BD,
由此能证明平面
A
1
BD⊥平面A
1
AC.
(Ⅱ)以O为
原点,OA,OB,OA
1
所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用
向量法能求出平面A
1
BD与平面B
1
BD所成角的大小.
【解答
】证明:(Ⅰ)因为AA
1
=AB=AD,∠A
1
AB=∠A
1AD=60°,
所以△A
1
AB和△A
1
AD均为正三角形,
于是A
1
B=A
1
D…
设AC与BD的交点为O,则A
1
O⊥BD…
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又ABCD是菱形,所以AC⊥BD…
而A
1
O∩AC=O,所以BD⊥平面A
1
AC…
而BD
⊂平面A
1
BD,故平面A
1
BD⊥平面A
1
AC… 解:(Ⅱ)由A
1
B=A
1
D及,知A
1
B⊥A
1
D…
又由A
1
D=AD,A
1
B=AB,BD=BD
,得△A
1
BD≌△ABD,故∠BAD=90°…
于是
得A
1
O⊥底面ABCD…
如图,以O为原点,OA,OB,
OA
1
所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
则A(1,0,0),
B(0,1,0),D(0,﹣1,0),A
1
(0,0,1),
,…
,从而A
1
O⊥AO,结合A
1
O⊥BD
设平面B
1
BD的一个法向量为
令x=1,得…
,由得,
平面A
1
BD的一个法向量为
则
解得θ=45°,
…
,设平面A
1
BD与平面B
1
BD所成角为θ,
故平面A
1
BD与平面B
1
BD所成角的大小为45°.…
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20.设椭圆C: =1(a>b>0)的焦点F
1
,F
2
,过右焦点F
2
的直线l与C相交于P、
倍.
Q两点,若△PQF
1
的周长为短轴长的2
(Ⅰ)求C的离心率;
(Ⅱ)设l的斜率为1,在C上是否存在一点M,使得
坐标;若不存在,说明理由.
【考点】椭圆的简单性质.
?若存在,求出点M的
【分析】(Ⅰ)由椭圆的焦点F<
br>1
,F
2
,过右焦点F
2
的直线l与C相交于P、Q两点,△
PQF
1
的周长为短轴长的2
(Ⅱ)设椭圆方程为
倍,得到,由此能求出椭圆
C的离心率.
,直线的方程为y=x﹣c,代入椭圆方程得
,由此利用韦达定理、椭圆性质、
向量知识,结合已知条件能求出不
存在点M,使成立.
=1(a>b>0)的焦点F
1
,F
2
,过右焦点F
2
的直线l【解答】解:(Ⅰ)∵椭圆C:
与C相交于P、Q两点,
△PQF
1
的周长为短轴长的2
∴依题意
知
∴C的离心率
,即
倍,△PQF
1
的周长为4a…
…
…
(Ⅱ)设椭圆方程为
代入椭圆方程得
设P(x
1
,y<
br>1
),Q(x
2
,y
2
),则
设M(x
0<
br>,y
0
),则
由得
,直线的方程为y=x﹣c,
…
,
①…
…
…
代入①得
因为
所以
,
②…
,
…
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而
从而②式不成立.
故不存在点M,使
x
…
成立…
21.设函数f(x)=e+ln(x+1)﹣ax.
(Ⅰ)当a=2时,证明:函数f(x)在定义域内单调递增;
(Ⅱ)当x≥0时,f(x)≥cosx恒成立,求实数a的取值范围.
【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.
【分析】(Ⅰ)当a
=2时,f(x)的定义域为(﹣1,+∞),
,则
,记
,分类讨论,即可证明:函数
f(x)在定
义域内单调递增;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f'(x)在(0,+∞)上递增,分类讨
论,利用当x≥0时,f(x)≥cosx
恒成立,求实数a的取值范围.
【解答】(Ⅰ)证
明:f(x)的定义域为(﹣1,+∞),
记
当x>0时,e>1,
当x<0时,e<
1,
x
x
…
,则
,此时g'(x)>0…
,此时g'(x<0…
所以f'(x)在(﹣1,0)上递减,在(0,+∞)上递增,…
故f'(x)≥f'(0)=0,从而f(x)在(﹣1,+∞)上递增…
(Ⅱ)解:,由(Ⅰ)知f'(x)在(0,+∞)上递增,
所以当a≤2时,f'(x)≥f'(0)=2﹣a≥0,所以f(x)在[0,+∞)上递增…
故f(x)≥f(0)=1≥cosx恒成立…
当a>2时,记φ(x)=f(x)﹣cos
x,则
记
当x>1时,
,则
…
显然0≤x<1时,h'(x)>0,从而φ'(x)在[0,+∞)上递增…
又φ'(0)
=2﹣a<0,则存在x
0
∈(0,+∞),使得φ'(x
0
)=0… 所以φ(x)在(0,x
0
)上递减,所以当x∈(0,x
0
)时,φ(
x)<φ(x
0
)=0,
即f(x)<cosx,不符合题意…
综上,实数a的取值范围是a≤2…
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请考生在第22、23、24两题中任选一题做答[选修4-1:几何证明选讲]
22.如图
,在正△ABC中,点D、E分别在边BC,AC上,且BD=BC,CE=CA,AD,BE
相交于点
P.求证:
(Ⅰ)四点P、D、C、E共圆;
(Ⅱ)AP⊥CP.
【考点】圆內接多边形的性质与判定.
【分析】(I)由已知条件推导出△ABD≌△BCE,由此能证明四点P,D,C,E共圆.
(II)连结DE,由正弦定理知∠CED=90°,由四点P,D,C,E共圆知,∠DPC=∠DEC,由
此
能证明AP⊥CP.
【解答】证明:(I)在△ABC中,由BD=,CE=,知:
△ABD≌△BCE,…
∴∠ADB=∠BEC,即∠ADC+∠BEC=π.
所以四点P,D,C,E共圆.…
(II)如图,连结DE.
在△CDE中,CD=2CE,∠ACD=60°,
由正弦定理知∠CED=90°.…
由四点P,D,C,E共圆知,∠DPC=∠DEC,
所以AP⊥CP.…
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在平面直角坐标系中,已知曲线C
1
: =1(0<a<2),曲线C
2
:x+y﹣x﹣y=0,
22
Q是C
2
上的动点,P是线段OQ延
长线上的一点,且P满足|OQ|•|OP|=4.
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(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐
标系,化C
2
的方程为极坐标方程,
并求点P的轨迹C
3
的方程;
(Ⅱ)设M、N分别是C
1
与C
3
上的动点,若|MN|的最小值为
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】(Ⅰ)由x=ρcosθ,y=ρsinθ代入曲线C
2
,运用三角函数的恒等变换可得极坐标
方程;设Q(ρ',θ),P(ρ,θ),代
入极坐标方程,化简整理可得所求点P的轨迹C
3
的方程;
(Ⅱ)设M(acosθ
,sinθ),运用点到直线的距离公式,结合辅助角公式和正弦函数的值
域,可得最小值,解方程可得
a的值.
【解答】解:(Ⅰ)由x=ρcosθ,y=ρsinθ,代入曲线C
2
:
x+y﹣x﹣y=0,
即为ρ﹣ρ(sinθ+cosθ)=0,
可得C
2
的极坐标方程为
设Q(ρ',θ),P(ρ,θ),则
由|OQ|•|OP|=4得ρ'•ρ
=4,从而
即有ρ(sinθ+cosθ)=4,
,
,
,
2
22
,求a的值.
故C
3
的直角坐标方程为x+y=4;
(Ⅱ)设M(acosθ,sinθ),
则M到直线C
3
的距离
,
所以=,
解得.
[选修4-5:不等式选讲]
24.设a、b为正实数,且+=2
(1)求a+b的最小值;
22
.
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(2)若(a﹣b)≥4(ab),求ab的值.
【考点】基本不等式.
【分析】
(1)根据基本不等式得出ab
利用a+b≥2ab=
(2)根据+=2
∴a,
23
22
23
(a=b时等号成立),
(a=b时等号成立)求解即可.
.
代入得出(a+b)﹣4ab≥4(ab),即(2
求解即可得出ab=1
【解答】
解:(1)∵a、b为正实数,且+=2
∴a、b为正实数,且+=2
即ab
22)﹣4ab≥4(ab)
23
.
≥2(a=b时等号成立).
(a=b时等号成立)
(a=b时等号成立).
∵a+b≥2ab=
22
∴a+b的最小值为1,
(2)∵且+=2
∴a
2
.
3
∵(a﹣b)≥4(ab),
∴(a+b)﹣4ab≥4(ab)
即(2
2
23
)﹣4ab≥4(ab)
2
23
即(ab)﹣2ab+1≤0,(ab﹣1)≤0,
∵a、b为正实数,
∴ab=1
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2016年9月16日
&知识就是力量&