2020年江苏省苏、锡、常、镇四市高考数学二模试卷(含答案解析)
小学生期末评语-教师个人进修计划
2020年江苏省苏、锡、常、镇四市高考数学二模试卷
题号
得分
一
一、填空题(本大题共
14
小题,共
70.0
分)
1.
已知集合
A={x|x
<
1}
,
B
={x|0
<
x
<
3}
,则
A∩B=______
.
2.
已知复数,其中
i
是虚数单位,则
|z|=______
.
,则其离心率为
______
.
二
总分
3.
已知双曲线
C
的方程为
4.
根据如图所示的伪代码,最后输出的
i
的值为
______
.
5.
某校高一、高二、高三年级的学生人数之比为
4
:
4
:
3
,现按年级用分层抽样的方法抽取若干
人,若抽取的高三年级的学生数为
15
,则抽取的样本容量为
______
.
6.
口装中有形状大小完全相同的四个球,球的编号分别为
1
,
2
,
3
,
4
.若从袋中随机抽取两个球,
则取出的两个球的编号之积大于
6
的概率为
______
.
7.
已知等比数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,若
a
6
=2a
2
,则
=______
.
8.
函数的图象关于直线对称,则
ω
的最小值为
______
.
的最小值为
______
. 9.
已知正实数
a
,
b
满足
a+b=1
,则
10.
已知偶函数f
(
x
)的定义域为
R
,且在
[0
,
+∞
)上为增函数,则不等式
f
(
3x
)>
f
(<
br>x
2
+2
)的解
集为
______
.
y=
x-2
上任意点
P
作圆
C
:
x
2
+y2
=1
的两条切线,
B
,
11.
过直线l
:
切点分别为
A
,当切线最小时,△
PAB
的面积为
______
.
12.
已知点
P
在曲线
C
:
y=x
2
上,曲线
C
在点
P
处的切
线为
l
,过点
P
且与直线
l
垂直的直线与曲
线C
的另一交点为
Q
,
O
为坐标原点,若
OP
⊥
OQ
,则点
P
的纵坐标为
______
.
AB=2
,13.
如图,在等腰直角三角形
ABC
中,∠
CAB=90°
,以
AB
为直径在△
ABC
外作半圆
O
,
P
为半圆弧
AB
上的动点,点
Q
在斜边BC
上,若
则的最小值为
______
.
=
,
第1页,共19页
14.
已知
e
为自然对数的底数,函数f
(
x
)
=e
x
-ax
2
的图象恒在
直线
y=ax
上方,则实数
a
的取值范围
为
______<
br>.
二、解答题(本大题共
11
小题,共
150.0
分)
15.
如图,在三棱锥
P-ABC
中,过点
P
作
PD
⊥
AB
,垂足为
D
,
E
,
F
分别是
PD
,
PC
的中点,且平面
PAB
⊥平面<
br>PCD
.
(
1
)求证:
EF
∥平面
ABC
;
(
2
)求证:
CE
⊥
AB
.
16.
在△
ABC
中,角
A
,
B
,
C
的对边分别为
a
,
b
,
c
,且
(
1
)求角
A
的大小;
(<
br>2
)若
cos
(
B+
)
=
,求
co
sC
的值.
17.
某工厂拟制造一个如图所示的容积为
36π
立方米的有盖圆锥形容器.
(
1
)若该容器的底面半径为
6
米,求该容器的表面积;
(
2
)当容器的高为多少米时,制造该容器的侧面用料最省?
.
第2页,共19页
18.
如图,在
平面直角坐标系
xOy
中,已知椭圆
C
:
=1
(
a
>
b
>
0
)的左、右顶点分别为
A
1
(<
br>-2
,
0
),
A
2
(
2
,
0
),右准线方程为
x=4
.过点
A
1
的直线交椭圆
C
于
x
轴上方的点
P
,交椭圆
C
的
右准
线于点
D
.直线
A
2
D
与椭圆
C
的另一交
点为
G
,直线
OG
与直线
A
1
D
交于点<
br>H
.
(
1
)求椭圆
C
的标准方程;
(<
br>2
)若
HG
⊥
A
1
D
,试求直线
A
1
D
的方程;
(
3
)如果,试求
λ
的取值范围.
19.
已知函数
f
(
x
)
=x
2
+
(
2-a)
x-alnx
,其中
a
∈
R
.
(
1
)如果曲线
y=f
(
x
)在
x=1
处的切线斜率
为
1
,求实数
a
的值;
(
2
)若函数
f
(
x
)的极小值不超过,求实数
a
的最小值;
(
3
)对任意
x
1
∈
[1
,
2]
,总存在<
br>x
2
∈
[4
,
8]
,使得
f
(x
1
)
=f
(
x
2
)成立,求实数
a
的取值范围.
第3页,共19页
20.
已知数列
{a
n
}
是各项都不为
0
的无穷数列,对任意的
n≥3
,
n
∈
N
*
,
a
1
a
2
+a
2a
3
+
…
+a
n
-1
a
n
=
λ
(
n-1
)
a
1
a
n
恒成立.
(
1
)如果,,成等差数列,求实数
λ
的值;
(
2
)已知
λ=1
.①求证:数列
的等比数列,满足
项都是数列
21.
已知矩阵
A=
22.
在平面直角坐标系
xOy
中,曲线
C
的参
数方程为(
θ
为参数).以坐标原点
O
,
,其逆矩阵
A-1
=
,求
A
2
.
中的项.
,
是
等差数列;②已知数列
{a
n
}
中,
a
1
≠a2
.数列
{b
n
}
是公比为
q
,(
i
∈
N
*
).求证:
q
是整数,且数列
{b
n
}
中的任意一
x
轴的正半轴为极轴建立极坐标系,
N
的极
坐标分別为
0
)为极点,直线
l
上两点
M
,(
2<
br>,,(
),求直线
l
被曲线
C
截得的弦长.
第4页,共19页
23.
已知正数
a
,
b
,
c
满足
a+b+c=2
,求证:.
24.
在平面直角坐标系
xOy
中,已知抛物线
C
:
y
2
=4x
的焦点为
F
,过
F
的直线
l
交抛物线
C
于
A
,B
两点.
(
1
)求线段
AF
的中点
M
的轨迹方程;
(
2
)已知△
AOB
的面积是△
BOF
面积的
3
倍,求直线
l
的方程.
25.
已知数列
{a
n
}
,
a
1
=2
,且对任意
n
∈
N
*
恒成立.
(
1
)求证:
a
n
+1
=a
n
a
n
-1
a
n
-2
…
a
2
a
1
+1
(
n
∈
N
*
);
(
2
)求证:
(
n
∈
N
*
).
第5页,共19页
-------- 答案与解析 --------
1.
答案:(
0
,
1
)
解析:解:∵
A={x|x
<
1}
,
B={x|0
<
x
<
3}
;
∴
A∩B=
(
0
,
1
).
故答案为:(
0
,
1
).
进行交集的运算即可.
考查描述法的定义,以及交集的运算.
2.
答案:
1
解析:解:∵
∴
|z|=||=
,
.
故答案为:
1
.
直接由商的模等于模的商求解.
本题考查复数模的求法,考查数学转化思想方法,是基础题.
3.
答案:
解析:解:双曲线
C
的方程为
可得
a=2
,b=1
,则
c==
.
,
所以双曲线的离心率为:
e=
.
故答案为:.
直接利用双曲线的标准方程,求出
a
,
c
,即可求解离心率.
本题考查双曲线的简单性质的应用,是基本知识的考查.
4.
答案:
8
解析:解:模拟程序的运行过程,如下;
T=1
,
i=2
,满足
T
<
6
;
T=2
,
i=4
,满足
T
<
6
;
T=4
,
i=6
,满足
T
<
6
;
T=8
,
i=8
,不满足
T
<
6
,输出
i=8
.
故答案为:
8
.
模拟程序的运行过程,即可得出程序结束后输出的
i
值.
本题考查了程序运行的应用问题,是基础题.
5.
答案:
55
第6页,共19页
解析:解:依题意得抽取的样本容量为:
=55
.
故答案为:
55
.
根据分层抽样得特点知,抽取的样本中,高一,高二,高
三的人数之比也为
4
:
4
:
3
可得.
本题考查了分层抽样,属基础题.
6.
答案:
解析:
解:口装中有形状大小完全相同的四个球,球的编号分别为
1
,
2
,
3
,
4
.
从袋中随机抽取两个球,
基本事件总数
n=
,
取出的两个球的编号之积大于
6
包含
的基本事件(
a
,
b
)有:
(
2
,
4<
br>),(
3
,
4
),共
2
个,
∴取出的两个球的编号之积大于
6
的概率为
p==
.
故答案为:.
从袋中随机抽取两个球,基本事件总数
n=
,利用列举法取出
的两个球的编号之积大于
6
包含
的基本事件(
a
,
b
)有
2
个,由此能取出的两个球的编号之积大于
6
的概率.
本题考查概率的求法,考查古典概型、列举法等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
7.
答案:
解析:解:因为数列
{a
n
}
是等比数列,设其公比为
q
.
所以
=q
4
=2
,所以
q≠1
,
所以
=====
.
故填:.
设等比数列
{a
n
}
的公比是
q
,所以
=q
4
=2
,所以<
br>===
,将
q
4
=2
代入即可.
本题考查了等比数列的通项公式,前
n
项和公式的使用,属于基础题.
8.
答案:
解析:解:∵
∴
ω-=kπ+π
,即
ω=2k+
,
的图象关于直线对称,
第7页,共19页
∵
ω
>
0
,
∴当
k=-1
时,
ω
取得最小值为
-2+=
,
故答案为:.
根据函数的对称性建立方程关系,求出
ω
的表达式,进行求解即可.
本题主
要考查三角函数的对称性的性质,结合条件建立方程关系求出
ω
的表达式是解决本题的关键.
9.
答案:
11
解析:解:∵
a+b=1
∴
+=2a+2b++=2++
,
=5+4=9
,当且仅当
=
时,即
a=
,
b=
时取等号, ∵
+=
(+
)(
a+b
)
=1+4++≥5+2
故
+≥2+9=
11
,
故答案为:
11
.
根据基本不等式即可求出最小值. <
br>本题主要考查了基本不等式在求解最值中的应用,解题的关键是基本不等式条件的配凑,
1
的代换
的技巧的应用要注意掌握.
10.
答案:(
-2
,
-1
)∪(
1
,
2
)
解析:解:根据题意,
函数
f
(
x
)为偶函数且其定义域为
R
,且在
[0
,
+∞
)上为增函数,
则
f
(
3x
)>
f
(
x
2
+2
)⇒
f
(
|3x|
)>
f
(
x
2
+2
)⇒
|3x|
>
x
2
+2
,
则有或,
解可得:
-2
<
x
<
-1
或
1
<
x
<
2
,
即不等式的解集为(
-2
,
-1
)∪(
1
,
2
);
故答案为:(
-2
,
-1
)∪(
1
,
2
).
根据题意,结合函数的奇偶性与单调性分析可得,
f<
br>(
3x
)>
f
(
x
2
+2
)⇒f
(
|3x|
)>
f
(
x
2
+2)⇒
|3x|
>
x
2
+2
,由绝对值的定义可得或,解
可得
x
的取值范围,即可得答案.
本题考查函数的奇偶性与单调性的综合应用,涉及绝对值不等式的解法,属于基础题.
11.
答案:
第8页,共19页
解析:解:如图,
要使切线长最小,则
|OP|
最小,
过
O
作直线
y=x-2
的垂线,则垂足为
P
,可得
|OP|=
∴
A,
B
为圆
C
:
x
2
+y
2
=
1
与两坐标轴的交点,
则
PA=PB=1
,∠
APB=90°
,
∴△
PAB
的面积为
故答案为:.
.
,
由题
意画出图形,可得切线最小时的
P
点,进一步求得
PA=PB=1
,∠
APB=90°
,则答案可求.
本题考查直线与圆位置关系的应用,考查数形结合的解题思想方法,是中档题.
12.
答案:
1
解析:解:由
y=
可得
y
′
=x
,
设<
br>P
(
m
,),则切线
l
的斜率为
m
,故直线
PQ
的方程为:
y-=-
(
x-m
)
联立方程组
,消去
y
可得:
x
2
+x-m
2
-2=0
,
设
Q
(
n
,),则
mn=-m
2
-2
,
∵
OP
⊥
OQ
,∴
即
mn+
=0
,
=0
,∴
mn=0
(舍)或
mn=-4
,
∴
-m
2
-2=-4
,即
m
2
=2
.
∴
P
点纵坐标为
=1
.
故答案为:
1
.
设
P
(
m
,),求出直
线
PQ
的方程,根据根与系数的关系和
=0
列方程计算
m
的
值即可得出
答案.
本题考查了直线与抛物线的位置关系,考查设而不求法的应用,属于中档题.
第9页,共19页
13.
答案:
解析:解:如图,以
O
为原点建立直角坐标系,
可得
A
(
-1
,
0
),
B
(
1
,
0
),
C
(
-1
,
-2
),
即有直线
BC
的方程为
y=x-1
,
可设
Q
(
m
,
m-1
),
=
,
即为(
2
,
0
)•(
m+1
,
m-1
)<
br>=2
(
m+1
)
=
,
解得
m=
,即
Q
(,
-
),
设
P
(
cosα
,
sinα
),
0≤α≤π
, 可得
=
(,
-
)•(
cosα+1
,
sinα
+2
)
cos
(
α+θ
),
θ
∈(
0
,),
的最小值为
-
.
=cosα+-sinα-=
(
2cosα-sinα
)
=
当
cos
(
α+θ
)
=-1
即
α+θ=π
,可得
故答案为:.
以
O
为原点建立直角坐标系,求得
A
,
B
,
C
的坐标,以及直线
BC
的方程,设出
Q<
br>的坐标,由数量
积的坐标表示,解得
Q
的坐标,再设
P
(cosα
,
sinα
),
0≤α≤π
,由数量积的坐标表示和两
角和的余
弦公式,余弦函数的值域可得最小值.
本题考查向量的数量积的坐标表示,考查三角
函数的恒等变换和余弦函数的值域,考查运算能力,
属于中档题.
14.
答案:(
-
,
0]
解析:解:∵函数<
br>f
(
x
)
=e
x
-ax
2
的图象恒
在直线
y=ax
上方,
∴
e
x
-ax
2
-ax
>
0
对一切实数
x
恒成立,即
e
x
>
ax
2
+ax
对一切实数
x
恒成立,
设
g
(
x
)
=e
x
,
h
(
x)
=ax
2
+ax
,则
①当
a
>
0
时,
h
(
x
)开口向上,根据
h
(
x)和
g
(
x
)的图象易知,
a
>
0
时
g
(
x
)>
h
(
x
)不恒成
立,
②当
a=0
时,
g
(
0
)
=1
>
h
(
0
)
=0
,因此
g
(
x)>
h
(
x
)恒成立
③当
a
<
0<
br>时,
e
x
>
ax
2
+ax
对一切实数
x
恒成立,即<
令
F
(
x
)
=
,则F'
(
x
)
==-
,
对一切实数
x
恒成立,
令
F
(
x
)=0
,则
x=-1
或
x=
,
∴当
x
<
-1
或
x
>时,
F'
(
x
)<
0
,当
-1
<
x
<时,
F'
(
x
)>
0
,
第10页,共19页
∴
F
(<
br>x
)在(
-∞
,
-1
)和(,
+∞
)上单调
递减,在(
-1
,)上单调递增,
又当
x
>
0
时
,
F
(
x
)>
0
,
∴
F
(x
)
min
=F
(
-1
)
=-
, <
br>∴要使<对一切实数
x
恒成立,只需<
F
(
x
)min
=-
,
∴
a
>
-
,又
a<
0
,∴
-
<
a
<
0
,
综上,
a
的取值范围为(
-
,
0]
.
故答案为:(
-
,
0]
.
将函数
f
(<
br>x
)
=e
x
-ax
2
的图象恒在直线
y=a
x
上方转化为
e
x
>
ax
2
+ax
对一切
实数
x
恒成立,然后分
a
>
0
,
a=0
,
a
<
0
分别求解.
本题考查了函数的恒成立问题,对于函数的恒成
立问题,一般选用参变量分离法、最值法、数形结
合法进行求解,本题这几种方法都有涉及,属于难题.
15.
答案:证明:(
1
)∵
E
,
F
分别
是
PD
,
PC
的中点,
∴
EF
是△
PCD
的中位线,
则有
EF
∥
CD
,
又
EF
⊄平面
ABC
,
CD
⊂面
ABC
,
∴
EF
∥平面
ABC
.
解:(
2
)∵平
面
PAB
⊥平面
PCD
,平面
PAB∩
平面
PCD
=PD
,
AB
⊥
PD
,
AB
⊂平面
PAB
,
∴
AB
⊥平面
PCD
,
又
CE
⊂平面<
br>PCD
,则
AB
⊥
CE
.
解析:本题考
查线面平行、线线垂直的证明,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知
识,考查空间想象能
力与思维能力,考查运算求解能力,是中档题.
(
1
)推导出
EF
是△
PCD
的中位线,从而
EF
∥
CD
,由此能证明
EF
∥平面
ABC
.
(
2
)推导出
AB
⊥
PD
,从而
AB
⊥平面
PCD
,由此能证明
A
B
⊥
CE
.
16.
答案:(本题满分为
12
分)
解:(
1
)∵
∴由正弦定理可得:
∴整理可得:
,
,…
2
分
sinA+cosA=2
,可得:
2sin(
A+
)
=2
,可得:
sin
(
A+
)
=1
,…
4
分
∵
A
∈(
0
,
π
),
A+
∈(,),可得:
A+=
,
∴
A=
.…
6
分
(
2
)在△
ABC
中,∵
A=
,
第11页,共19页
∴
B
∈(
0
,),<
br>B+
∈(,),可得:
sin
(
B+
)>
0
,
又∵
cos
(
B+
)
=
,则
sin<
br>((
B+
)
=
又在△
ABC
中,
A+B+C
=π
,
∴可得:
cosC=-cos
(
A+B
)
=-cos
(
B+
)
=-cos[
(
B+
)
+]=-cos
(
B+
)
cos+sin
(
B+
)
sin=-
解析:(
1
)由正弦定理,三角函数恒等变换的应用
化简已知等式可得
sin
(
A+
)
=1
,结合范围
A
∈
(
0
,
π
),可得
A+=
,从而解得
A
的值.
(
2
)利用同角三角函数基本关系式可求
sin
(
B+
)的值,利用三角形内角和定理,两角和的余弦函
数公式可求
cosC
的值.
本题主要考查了正弦定理,三角函数恒等变换的应用在解三角形中的综合应用
,考查了计算能力和
转化思想,属于中档题.
=
.…
12
分
=
,…
8
分
17.
答案:解:(
1
)设
圆锥形容器的高为
h
,则容器的体积
V=
•
π
•
6
2
•
h=36π
,
解得
h=3
.
=3
∴圆锥容器的母线长为
∴圆锥容器的表面积为
π
•
6
2+
(
2
)由
V=r
2
h=36π
可得
r
2
=
∴容器的侧面积
S=πrl=π
∵
=++≥3
,
=
(
36π+16π
)平方米.
=
,
,
,故圆锥的母线
l=
=π
=9
,当且仅当
=
即
h=
6
时取等号,
∴当
h=6
时,
S
取得最小值,即制造该容器的侧面用料最省.
解析:(
1
)根据体积公式计算容器高,计算母线长,再计算出侧面积和第面积即可;
(
2
)用高
h
表示出侧面积,利用基本不等式得出侧面积最小时对应
的
h
的值即可.
本题考查了圆锥的体积与表面积计算,考查函数最值的计算与基本不等式的应用,属于中档题.
18.
答案:解:(
1
)由椭圆的左、右顶点分别为
A
1
(
-2
,
0
),
A
2
(
2
,0
),右准线方程为
x=4
可得
a=2
,
=4
,故
c=1
,
b
2
=a
2
-c
2
=3
,
故椭圆方程为
+=1
.
(
2
)设直线<
br>A
1
D
:
y=k
(
x+2
),①(
k
>
0
),则与右准线
x=4
的交点
D
(
4
,
6k
),
又
A
2
(
2
,<
br>0
),所以设直线
A
2
D
:
y=3k
(x-2
),
则,解得
G
(,),
第12页,共19页
p>
则直线
OG
的斜率为
k
OG
=
∵
OG
⊥
A
1
D
,
∴
,②,
•
k=-1
,又
k
>
0
,解得
k=
,
则
直线
A
1
D
的方程为
y=
(
x+2
).
(
3
)由(
2
)中②可得,设直线
OG
:
y=x
,联立可得,解得
H
(,),
联立,∵解得
P
(,),
∵,
∴(
x
H
+2
,
y
H
)
=λ
(
x
P
+2
,
y
P
),
∴
y
H
=λy
P
,
∴
λ==f
(
k
)
====
,
∵
f
(
k
)在(
0
,
+∞
)为减函数,
∴
λ
∈(,).
解析:(
1
)由题意可得a=2
,
=4
,故
c=1
,
b
2
=a
2
-c
2
=3
,可得椭圆方程,
(
2
)
设直线
A
1
D
:
y=k
(
x+2
),再设
直线
A
2
D
:
y=3k
(
x-2
),求出
点
G
的坐标,根据
HG
⊥
A
1
D
,
可求出
k
的值,即可求出直线方程,
(
3
)分别求出点
H
,
P
的坐标,根据向量的运算借助函数的单调性即可求出.
本题考查椭圆
方程的求法,解题时要认真审题,注意椭圆、直线方程、函数的性质,向量的运算,
属于中档题. 19.
答案:解:(
1
)
f
(
x
)
=
x
2
+
(
2-a
)
x-alnx
(
x>
0
),则
∵曲线
y=f
(
x
)在
x
=1
处的切线斜率为
1
,
∴
f'
(
1
)
=2
(
2-a
)
=1
,∴.
.
(2
)当
a≤0
时,
f'
(
x
)>
0<
br>,∴
f
(
x
)在(
0
,
+∞
)上单
调递增,
∴函数
f
(
x
)在(
0
,
+∞
)上不存在极值;
当
a
>
0
时,令
f'
(
x
)
=0
,则
∴当时,
f'
(
x
)<
0
;当
,
时,
f'
(
x
)<
0
,
∴
f<
br>(
x
)在(
0
,)上单调递减,在(,
+∞
)上单调
递增,
第13页,共19页
∴
∵
a
>
0
,∴
令
g
(
a
)
=
=
,
≤
.
(
a
>
0
),则,
∴
g
(
a
)在(
0
,
+∞
)上单调递减,
又
g
(
2
)
=0
,∴当
a≥2
时,
g
(
a
)
≤g
(
2
)
=0
,
∴实数
a
的最小值为
2
.
(
3
)记f
(
x
)在
[1
,
2]
上的值域为
A
,在
[4
,
8]
上的值域为
B
,
由任意
x
1
∈
[1
,
2]
,总存在
x
2
∈
[4
,
8]
,使得
f
(
x
1<
br>)
=f
(
x
2
)成立,知
A
⊆
B<
br>.
当
≤1
或
≥8
,即
a≤2
或
a
≥16
时,
f
(
x
)在
[1
,
8]
上为单调函数,不合题意;
当
1
<
≤2
,即
2
<
a≤4
时,由(
2
)知,
f
(
x
)在
(
0
,)上单调递减,在(,
+∞
)上单调递增,
∴
f<
br>()∈
A
,但
f
()∉
B
,不合题意;
当
2
<
≤4
,即
4
<
a≤8
时,
A
=[f
(
2
),
f
(
1
)
]
,<
br>B=[f
(
4
),
f
(
8
)
],
由
A
⊆
B
,得,即,∴,
又
4
<
a≤8
,∴;
当
4
<<
8
,即
8
<
a
<
16
时,由
A
⊆
B
,得
f
(
8
)
≥f
(
1
),
∴
a≤
,∴
8
<
a≤
,
.
综上,
a
的取值范围为
解析:(
1
)对
f
(
x
)求导后,由导数的几何意义可得
f'
(
1
)
=2
(
2-a
)
=1
,从而求出
a
的值; (
2
)根据函数
f
(
x
)的极小值不超过,对
a
分类讨论,将问题转化为解关于
a
的不等式,从而求
出
a
的最小值;
(
3
)设
f
(
x
)在
[1<
br>,
2]
上的值域为
A
,在
[4
,
8]
上的值域为
B
,根据任意
x
1
∈
[1
,
2]
,总存在
x
2
∈
[4
,
8]
,使得<
br>f
(
x
1
)
=f
(
x
2
)
成立,知
A
⊆
B
,然后分情况求解可得
a
的范围.
本题考查了导数的几何意义,导数在研究函数性质中的应用和集合之间的关系,考查了转化思想,
分类
讨论思想,考查了逻辑推理能力和运算能力,属难题.
20.
答案:解:(
1
)∵
n≥3
,且
n
∈
N
*
时,
a
1
a
2
+a
2
a
3
+
…
+a<
br>n
-1
a
n
=λ
(
n-1
)
a1
a
n
恒成立,
则
n=3
时,
a
1
a
2
+a
2
a
3
=2λa
1
a<
br>3
,
∵数列
{a
n
}
各项都不为
0
,同除
a
1
a
2
a
3
,得:
第14页,共19页
=
又∵
,
成等差数列,则,
比较,得
=
,∴
λ=1
.
证明:(
2
)
①当
λ=1
,
n=3
时,
a
1
a
2
+a
2
a
3
=2a
1
a
3
,①
整理,得:
∴
=
=
,
,②
当
n=4<
br>时,
a
1
a
2
+a
2
a
3
+a
3
a
4
=3a
1
a
4
,③
③
-
①,得:
a
3
a
4
=3a
1
a
4
-2a
1
a
3
,∴
∵
=
,∴
,④
,
当
n≥3
时,
a
1
a
2
+a
2
a
3
+
…
+a
n
-1
a
n
=
(
n-1
)
a
1
a
n
,
a
1
a
2
+a
2
a
3
+<
br>…
+a
n
-1
a
n
+a
n
a
n
+1
=na
1
a
n
+1
,
两式相减,得:
a
n
a
n
+1
=na
1
a
n
+1
-
(
n-1
)
a
1a
n
,
∵
a
n
≠0
,∴
∴
∵
x==
,∴
,
=
,
表示首项为
q
2
,公比为
q=i-2
,(
i≥4
),
共
k-3<
br>(
k≥4
)项的等比数列的和,∴
x
为正整数,
∴
{b
n
}
中的每一项都是数列
{c
n
}
,即
{}
中的项,
整理,得
由②④⑤得:
∴数列
{}
成等差数列.
②设数列
{}
公差为
d
,令
=c
(
c≠0
),
,即,(
n≥3
),⑤
对任意正整数
n≥1
恒成立, <
br>则
b
1
=c
1
=c
,
b
2
=c
2
=c+d
,
d=c
2
-c
1
=b
2
-b
1
=cq-c
,
当
i=2
时,<
br>b
3
=c
2
=b
2
,∴
q=1
,<
br>b
2
=b
1
,∴
a
1
=a
2
,与已知不符,
当
i=3
时,由
b
3
=c
3<
br>,
cq
2
=c+2d=c+2c
(
q-1
),得q=1+2
(
q-1
),
解得
q=1
,与已知不符.
当
i=1
时,由
=c
,得
q
2
=1
,由
q≠1
,得
q=-1
为整数,
第15页,共19页
数列
{b
n
}
为:
c
,
-c,
c
,…,
数列
{c
n
}
中,
c<
br>1
=c
,
c
2
=-c
,公差
d=-2c,
数列
{b
n
}
中每一项都是
{c
n
}
中的项,(
c=c
1
,
-c=c
2
), 当
i≥4
时,由
b
3
=c
i
,
cq<
br>2
=c+
(
i-1
)
d=c+
(
i-1)
c
(
q-1
),
得
q
2
-
(
i-1
)
q+
(
i-2
)
=0
, <
br>得
q=1
,(舍),
q=i-2
,(
i≥4
)为正整
数,
∵
cq=c+d
,
b
3
=c
i
,
对任意的正整数
k≥4
,欲证明
b
k
是数列
{c<
br>n
}
中的项,
只需
=c
i
+xd=b
3<
br>+x
(
cq-c
)
=cq
2
+x
(
cq-c
)有正整数解
x
,
为正整数,
中的项.
等价
于:
q
k
-1
=q
2
+x
(
q-1
),
x=
∴
q
是整数,且数列
{b
n
}
中的任意一项都是数列
解析:(
1
)
n≥3
,且
n
∈
N
*
时,
a
1
a
2
+a2
a
3
+
…
+a
n
-1
a
n
=λ
(
n-1
)
a
1
a
n
恒成立
,
n=3
时,
a
1
a
2
+a
2
a
3
=2λa
1
a
3
,
同除
a
1<
br>a
2
a
3
,得
=
,由成等差数列,得
=,从而
=
,由此能求出
λ
的值.
,从而,当(
2)①当
λ=1
,
n=3
时,
n≥3
时,推导出
②设数列
{}
公差为
d
,令
,当
n=4
时,
,由此能证明数列
{}
成等差数列.
=cb
2
=c
2<
br>=c+d
,
d=c
2
-c
1
=b
2
-b
1
=cq-c
,(
c≠0
),则
b
1
=c
1
=c
,推导出
cq=c+d
,
=c
i
+xd=b
3
+x
(
cq-c
)
=cq
2
+xb
3
=c
i
,对任意的正整数
k≥4
,欲证明
b
k
是数列
{c
n
}
中的项,只需
(
c
q-c
)有正整数解
x
,等价于:
q
k
-1
=q<
br>2
+x
(
q-1
),
x=
列
{b
n
}
中的任意一项都是数列中的项.
为正整数,由此能证明
q
是整数
,且数
本题考查数列的通项公式、前
n
项和公式的求法,考查等差数列、等比数列的性
质基础知识,考查
运算求解能力,考查化归与转化思想,是难题.
21.
答案:解:由题意,根据公式
AA
-1
=E
,可得:
•
即:
=
=
.
.
∴,解得:.
∴
A=
.
第16页,共19页
∴
A
2
=
•
=
.
解析:本题先根据公式
AA
-1
=E
可将具体矩阵进行代入计算得到a
、
b
、
c
的值,即可得到矩阵
A
,则
A
2
即可求出.
本题主要考查逆矩阵定义式公式
AA
-1
=E
,然后代入矩阵求参数的值,以及矩阵的乘法运算.
22.
答案:解:由x=ρcosθ
,
y=ρsinθ
,得,
M
(
2
,
0
),
N
(
3
,),
则直线
l
:
y=
(
x-2
),
曲线C
:(
x-2
)
2
+
(
y+
)
2
=4
,圆心
C
(
2
,
-
),半径r=2
,
则圆心到直线
l
的距离为
d==
,
=
. 则直线
l
被曲线
C
截得的弦长为
2
解析:将直线和圆化成直角坐标方程后,利用圆中的勾股定理列式可得弦长.
本题考查了简单曲线的极坐标方程,属中档题.
23.
答案:证明:∵
a<
br>,
b
,
c
都是正数,且
a+b+c=2
,
∴
2a+2b+2c=4
,
∴
4
(
≥
(
∴
++
++
+
≥1
.
)
=[
(
b+c
)
+
(
c+a
)
+
(
a+
b
)
]
(
•
+
•
++
)
)
2
=
(
a+b+c
)
2
=4
,
解析:不等式两边同乘(
2a+2b+2c
),利用柯西不等式证明.
本题考查了不等式的证明,柯西不等式的应用,属于中档题.
24.
答案:解:(<
br>1
)抛物线的焦点为
F
(
1
,
0
),设M
(
x
,
y
),则
A
(
2x-1,
2y
),
把
A
(
2x-1
,
2y
)代入
y
2
=4x
可得
4y
2
=8x-4
,即
y
2
=2x-1
.
(
2
)设直线<
br>l
的方程为
x=my+1
,代入
y
2
=4x
可得
y
2
-4my-4=0
,
设
A
(
x
1
,
y
),
B
(
x
2
,
y
2
),则
y
1
y
2
=-4
,
①若
A
在第一象限,
B
在第四象限,则
y
1
>0
,
y
2
<
0
,
则
S
AO
B
=
•
OF
•(
y
1
-y
2
),
S
△
BOF
=
•
OF
•(
-y
2
),
∵
S
△
AOB
=3S
△
BOF,∴
y
1
-y
2
=-3y
2
,
∴<
br>y
1
=-2y
2
,又
y
1
y
2=-4
,∴
y
1
=2
,
y
2
=-故
x
1
=2
,
x
2
=
,把
A
(
2
,
2
.
=
,
)代入
x=my+1
可得
m=
y-4=0
. ∴直线
l的方程为
x-y-1=0
,即
4x-
②若
A
在第四象限
,
B
在第一象限,则
y
1
<
0
,
y
2
>
0
,
S
AOB
=
•
OF
•(
y
2
-y
1
),
S
△
BOF
=
•
OF
•
y
2
,
∵
S
△AOB
=3S
△
BOF
,∴
y
2
-y
1
=3y
2
,
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∴
y
1
=-2y
2
,又
y
1
y
2
=-
4
,∴
y
1
=-2
故
x
1
=2
,
x
2
=
,把
A
(
2
,
-2
,
y
2
=
.
=-
,
)代入
x=my+1
可得
m=-
y-4=0
. ∴直线
l<
br>的方程为
x+y-1=0
,即
4x+
综上,直线
l
的
方程为:
4x-y-4=0
或
4x+y-4=0
.
解析
:(
1
)设
M
(
x
,
y
),表示出
A
点坐标,代入抛物线方程化简即可;
(
2
)设
A
(<
br>x
1
,
y
),
B
(
x
2
,
y
2
),直线
l
的方程为
x=my+1
,联立方程
组可得则
y
1
y
2
=-4
,三角形的
面积比得出<
br>y
1
=-2y
2
,讨论
A
,
B
所在
象限得出
A
的坐标,进而可得出直线
l
的方程.
本题考查了轨迹方程的求解,直线与抛物线的位置关系,属于中档题.
25.
答案:
证明:(
1
)∵
a
1
=2
,且
∴当
n=1
时,
a
2
=3=1+a
1
成立,
假设当
n=k
时成立,即
a
k
+1
=a
k
a
k<
br>-1
a
k
-2
…
a
2
a
1
+1
,
当
n=k+1
时,
a
k
+2
=a
k
+1
(
a
k
+1
-1
)
+1
=
(
a
k
a
k
-1
a
k
-2
…
a
2
a
1
)
a
k
+1+1
=a
k
+1
a
k
a
k
-1…
a
2
a
1
+1
,
则当
n=k+1
时,命题成立,
综上可得,
a
n
+1
=a
n
a
n
-1
a
n
-2
…
a
2
a
1
+1
;
(
2
)要证:,
对任意
n
∈
N
*
恒成立,
由(
1
)
a
n
+1
=a
n
a
n
-1
a
n
-2
…
a
2
a
1
+1
, 只要证∴
a
n
a
n
-1
a
n
-2…
a
2
a
1
>
n
n
,
下面用数学归纳法证明:
当
n=1
,
2
,
3时,
a
1
=2
,
a
2
=3
,
a
3
=7
,
3
>
2
2
,
2×3×7
>
3
3
则
2
>
1
,
2×
假设当
n=k
(
k≥3
)时结论成立,即
a
k
a
k
-1
a
k
-2
…
a
2
a
1
>
k
k
,
则当
n=k+1
时
a
k
+1
ak
a
k
-1
…
a
2
a
1
+1
=
(
a
k
a
k
-1
…
a
2
a
1
+1
)
a
k
a
k
-1
…<
br>a
2
a
1
>
(
a
k
a
k<
br>-1
…
a
2
a
1
)
2
>
k
2
k
设
f
(
x
)
=2xlnx-
(
x+1
)
ln
(
x+1
),
x≥3
,
则
=ln
(
x-1
)
+1≥ln2+1
>
0
∴
f
(
x
)单调递增,则
f
(
x)
≥f
(
3
)
=2
(
3ln3-2ln4)
=2ln
>
0
则
2klnk
>(
k+1<
br>)
ln
(
k+1
),
∴
lnk
2
k
>
ln
(
k+1
)
k
+1
,即
k
2
k
>(
k+1
)
k
+1
,
∴
a
k
+1
a
k
a
k
-1
…a
2
a
1
>(
k+1
)
k
+1
,则当
n=k+1
时,命题成立
综上可得,
a
n
an
-1
a
n
-2
…
a
2
a
1
>
n
n
,
∴,
解析:(
1
)结合题意可用数学归纳法证明命题成立;
(
2
)要证:,由(
1
)
a
n
+1
=a
n
a
n
-1
a
n
-2
…
a
2
a
1
+1
,只要证∴
a
n
a
n
-1
an
-2
…
a
2
a
1
>
n
n<
br>,可用数学
第18页,共19页
归纳法证明.
本题主要考查了利用数学归纳法证明与数列有关的等式及不等式,试题具有一定的综合性
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