2019-2020年高考數(shù)學(xué)三模試卷 文(含解析).doc
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2019-2020年高考數(shù)學(xué)三模試卷 文(含解析).doc
2019-2020年高考數(shù)學(xué)三模試卷 文(含解析)
一、選擇題(本大題共10個(gè)小題,每小題5分,共50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.(5分)已知復(fù)數(shù)z=(1﹣i)(1+2i),其中i為虛數(shù)單位,則的虛部為()
A. ﹣i B. 1 C. ﹣1 D. i
2.(5分)設(shè)全集U=R,A={x∈N|y=ln(2﹣x)},B={x|2x(x﹣2)≤1},A∩B=()
A. {x|x≥1} B. {x|1≤x<2} C. {1} D. {0,1}
3.(5分)若點(diǎn)P(3,﹣1)為圓(x﹣2)2+y2=25的弦AB的中點(diǎn),則直線AB的方程為()
A. x+y﹣2=0 B. 2x﹣y﹣7=0 C. 2x+y﹣5=0 D. x﹣y﹣4=0
4.(5分)設(shè)向量,=(2,sinα),若,則tan(α﹣)等于()
A. ﹣ B. C. ﹣3 D. 3
5.(5分)設(shè)直線l:kx﹣y+1=0與圓C:x2+y2=4相較于A、B兩點(diǎn),=+,且點(diǎn)M在圓C上,則實(shí)數(shù)k等于()
A. 1 B. 2 C. ﹣1 D. 0
6.(5分)已知點(diǎn)P(a,b)與點(diǎn)Q(1,0)在直線2x+3y﹣1=0的兩側(cè),且a>0,b>0,則w=a﹣2b的取值范圍是()
A. [﹣,] B. (﹣,0) C. (0,) D. (﹣,)
7.(5分)在等差數(shù)列{an}中,滿足3a4=7a7,且a1>0,Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和,若Sn取得最大值,則n取值為()
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
8.(5分)設(shè)a=,b=,c=,則a,b,c的大小關(guān)系為()
A. a>b>c B. b>a>c C. c>b>a D. c>a>b
9.(5分)已知雙曲線﹣=1(a>0,b>0)的實(shí)軸長為4,虛軸的一個(gè)端點(diǎn)與拋物線x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)重合,直線y=kx﹣1與拋物線相切且與雙曲線的一條漸進(jìn)線平行,則p=()
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
10.(5分)已知函數(shù)f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零點(diǎn)x0,且x0>0,則a的取值范圍是()
A. (2,+∞) B. (1,+∞) C. (﹣∞,﹣2) D. (﹣∞,﹣1)
二、填空題:本大題共5小題,每小題5分,共25分,把答案填在答題卷的橫線上..
11.(5分)已知等差數(shù)列{an}中,a3=6,a6=3,則a9=.
12.(5分)直線過點(diǎn)(2,﹣3),且在兩個(gè)坐標(biāo)軸上的截距互為相反數(shù),則這樣的直線方程是.
13.(5分)已知x,y滿足,則|x+y+1|的最大值為.
14.(5分)某班級54名學(xué)生第一次考試的數(shù)學(xué)成績?yōu)閤1,x2,…,x54,其均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為90分和4分,若第二次考試每位學(xué)生的數(shù)學(xué)成績都增加5分,則這54位學(xué)生第二次考試數(shù)學(xué)成績的均值與標(biāo)準(zhǔn)差的和為 分.
15.(5分)橢圓滿足這樣的光學(xué)性質(zhì):從橢圓的一個(gè)交點(diǎn)發(fā)射的光線,經(jīng)橢圓反射后,反射光先經(jīng)過橢圓的另一個(gè)交點(diǎn),現(xiàn)設(shè)有一個(gè)水平放置的橢圓形臺球盤,滿足方程+=1,點(diǎn)A和B是它們的兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)靜止的小球放在點(diǎn)A處,從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁反彈后,再回到點(diǎn)A時(shí),小球經(jīng)過的路程是.
三、解答題:本大題共6小題,滿分75分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟
16.(12分)已知向量=(cosA,﹣sinA),=(cosB,sinB),?=cos2C,其中A,B,C是△ABC的內(nèi)角
(1)求角C的大?。?
(2)求sinA+2sinB的取值范圍.
17.(12分)在如圖所示的幾何體中,四邊形CDEF為正方形,四邊形ABCD為等腰梯形,AB∥CD,AC=,AB=2BC=2,AC⊥FB.
(1)求三棱錐A﹣BCF的體積.
(2)線段AC上是否存在點(diǎn)M,使得EA∥平面FDM?證明你的結(jié)論.
18.(12分)一個(gè)袋中有4個(gè)大小質(zhì)地相同的小球,其中紅球1個(gè),白球2個(gè)(分別標(biāo)號為1,2),黑球1個(gè),現(xiàn)從袋中有放回的取球,每次隨機(jī)取1個(gè).
(1)求連續(xù)取兩次都沒取到白球的概率;
(2)若取1個(gè)紅球記2分,取1個(gè)白球記1分,取1個(gè)回球記0分,連續(xù)取兩次球,求分?jǐn)?shù)之和為2或3的概率.
19.(12分)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知a1=a,an+1=Sn+3n,n∈N*.由
(Ⅰ)設(shè)bn=Sn﹣3n,求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)若an+1≥an,n∈N*,求a的取值范圍.
20.(13分)已知點(diǎn)B是橢圓C:+=1(a>b>0)的上頂點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓的左右焦點(diǎn),直線BF1,BF2與橢圓分別交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),△BEF為等邊三角形.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)已知點(diǎn)(1,)在橢圓C上,且直線l:y=kx+m與橢圓C交于M、N兩點(diǎn),若直線F1M,F(xiàn)2N的傾斜角分別為α,β,且α+β=,求證:直線l過定點(diǎn),并求該定點(diǎn)的坐標(biāo).
21.(14分)已知函數(shù)f(x)=ax+x2﹣xlna(a>0,a≠1).
(1)求函數(shù)f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;
(2)求函數(shù)f(x)單調(diào)增區(qū)間;
(3)若存在x1,x2∈[﹣1,1],使得|f(x1)﹣f(x2)|≥e﹣1(e是自然對數(shù)的底數(shù)),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
山東省淄博市實(shí)驗(yàn)中學(xué)xx高考數(shù)學(xué)三模試卷(文科)
參考答案與試題解析
一、選擇題(本大題共10個(gè)小題,每小題5分,共50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.(5分)已知復(fù)數(shù)z=(1﹣i)(1+2i),其中i為虛數(shù)單位,則的虛部為()
A. ﹣i B. 1 C. ﹣1 D. i
考點(diǎn): 復(fù)數(shù)代數(shù)形式的乘除運(yùn)算.
專題: 數(shù)系的擴(kuò)充和復(fù)數(shù).
分析: 利用復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則、虛部的定義即可得出.
解答: 解:∵復(fù)數(shù)z=(1﹣i)(1+2i)=3+i,
∴=3﹣i的虛部為﹣1.
故選:C.
點(diǎn)評: 本題考查了復(fù)數(shù)的運(yùn)算法則、虛部的定義,屬于基礎(chǔ)題.
2.(5分)設(shè)全集U=R,A={x∈N|y=ln(2﹣x)},B={x|2x(x﹣2)≤1},A∩B=()
A. {x|x≥1} B. {x|1≤x<2} C. {1} D. {0,1}
考點(diǎn): 交集及其運(yùn)算.
專題: 集合.
分析: 求出A與B中x的范圍,確定出A與B,找出兩集合的交集即可.
解答: 解:由A中x∈N,y=ln(2﹣x),得到2﹣x>0,即x<2,
∴A={0,1},
由B中不等式變形得:2x(x﹣2)≤1=20,
即x(x﹣2)≤0,
解得:0≤x≤2,即B=[0,2],
則A∩B={0,1}.
故選:D.
點(diǎn)評: 此題考查了交集及其運(yùn)算,熟練掌握交集的定義是解本題的關(guān)鍵.
3.(5分)若點(diǎn)P(3,﹣1)為圓(x﹣2)2+y2=25的弦AB的中點(diǎn),則直線AB的方程為()
A. x+y﹣2=0 B. 2x﹣y﹣7=0 C. 2x+y﹣5=0 D. x﹣y﹣4=0
考點(diǎn): 直線與圓的位置關(guān)系.
專題: 計(jì)算題.
分析: 設(shè)圓心C(2,0),連接PC,由P(3,﹣1)為圓的弦的中點(diǎn)可得AB⊥PC,由 可求KAB=1,從而 可求直線AB的方程.
解答: 解:設(shè)圓心C(2,0),連接PC
由P(3,﹣1)為圓的弦的中點(diǎn)可得AB⊥PC
∵∴KAB=1
直線AB的方程為x﹣y﹣4=0
故選D.
點(diǎn)評: 本題主要考查了利用直線垂直關(guān)系求解直線的斜率,主要應(yīng)用了圓的性質(zhì):垂直于(平分)弦的直徑平分(垂直于)弦
4.(5分)設(shè)向量,=(2,sinα),若,則tan(α﹣)等于()
A. ﹣ B. C. ﹣3 D. 3
考點(diǎn): 數(shù)量積判斷兩個(gè)平面向量的垂直關(guān)系;兩角和與差的正切函數(shù).
專題: 平面向量及應(yīng)用.
分析: 利用?,即可得出tanα,再利用兩角差的正切公式即可得出.
解答: 解:∵,∴2cosα﹣sinα=0,即tanα=2.
∴=,
故選B.
點(diǎn)評: 熟練掌握?、兩角差的正切公式是解題的關(guān)鍵.
5.(5分)設(shè)直線l:kx﹣y+1=0與圓C:x2+y2=4相較于A、B兩點(diǎn),=+,且點(diǎn)M在圓C上,則實(shí)數(shù)k等于()
A. 1 B. 2 C. ﹣1 D. 0
考點(diǎn): 直線與圓的位置關(guān)系.
專題: 直線與圓.
分析: 由已知得四邊形OAMB為菱形,弦AB的長為2,又直線過定點(diǎn)N(0,1),且過N的弦的弦長最小值為2,由此能求出結(jié)果.
解答: 解:由題意可得,四邊形OAMB為平行四邊形,∴四邊形OAMB為菱形,
∴△OAM為等邊三角形,且邊長為2,
解得弦AB的長為2,又直線過定點(diǎn)N(0,1),
且過N的弦的弦長最小值為2,
此時(shí)此弦平行x軸,即k=0,
故選:D.
點(diǎn)評: 本題考查滿足條件的實(shí)數(shù)值的求法,是中檔題,解題時(shí)要認(rèn)真審題,注意圓的性質(zhì)的合理運(yùn)用,屬于基礎(chǔ)題.
6.(5分)已知點(diǎn)P(a,b)與點(diǎn)Q(1,0)在直線2x+3y﹣1=0的兩側(cè),且a>0,b>0,則w=a﹣2b的取值范圍是()
A. [﹣,] B. (﹣,0) C. (0,) D. (﹣,)
考點(diǎn): 簡單線性規(guī)劃的應(yīng)用;二元一次不等式的幾何意義;直線的斜率.
專題: 不等式的解法及應(yīng)用.
分析: 點(diǎn)P(a,b)與點(diǎn)Q(1,0)在直線2x+3y﹣1=0的兩側(cè),那么把這兩個(gè)點(diǎn)代入2x+3y﹣1,它們的符號相反,結(jié)合a>0,b>0,畫出可行域,則w=a﹣2b的取值范圍.
解答: 解:點(diǎn)P(a,b)與點(diǎn)Q(1,0)在直線2x+3y﹣1=0的兩側(cè),且a>0,b>0,
可得:,可行域如圖:w=a﹣2b經(jīng)過可行域的A與B時(shí)分別取得最大值與最小值.
∵A(),B(),
∴wA=,wB=,∴w∈(﹣,).
故選:D.
點(diǎn)評: 本題考查了線性規(guī)劃問題、直線的斜率計(jì)算公式及其單調(diào)性,考查了問題的轉(zhuǎn)化能力和推理能力,屬于中檔題.
7.(5分)在等差數(shù)列{an}中,滿足3a4=7a7,且a1>0,Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)的和,若Sn取得最大值,則n取值為()
A. 7 B. 8 C. 9 D. 10
考點(diǎn): 等差數(shù)列的性質(zhì).
專題: 計(jì)算題.
分析: 把a(bǔ)1和d代入3a4=7a7,求得a1=﹣d,進(jìn)而可判斷a9>0,a10<0,故可知數(shù)列前9項(xiàng)均為正數(shù),進(jìn)而可知答案.
解答: 解:∵3a4=7a7,且a1>0,
∴數(shù)列的公差d<0
∵3a4=7a7∴3(a1+3d)=7(a1+6d)
整理得a1=﹣d
∴a9=a1+8d>0,a10=a1+9d<0
∴前9項(xiàng)和Sn最大.
故選C.
點(diǎn)評: 本題主要考查了等差數(shù)列的性質(zhì).?dāng)?shù)列的單調(diào)性.屬基礎(chǔ)題.
8.(5分)設(shè)a=,b=,c=,則a,b,c的大小關(guān)系為()
A. a>b>c B. b>a>c C. c>b>a D. c>a>b
考點(diǎn): 不等式比較大?。?
專題: 不等式的解法及應(yīng)用.
分析: 化為a==,b==,c=,即可比較出大?。?
解答: 解:∵a==,b==,c=,
36e2>49e>64,
∴a<b<c.
故選:C.
點(diǎn)評: 本題考查了不等式的性質(zhì),屬于基礎(chǔ)題.
9.(5分)已知雙曲線﹣=1(a>0,b>0)的實(shí)軸長為4,虛軸的一個(gè)端點(diǎn)與拋物線x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)重合,直線y=kx﹣1與拋物線相切且與雙曲線的一條漸進(jìn)線平行,則p=()
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
考點(diǎn): 圓錐曲線的綜合;雙曲線的簡單性質(zhì).
專題: 圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程.
分析: 求出拋物線的焦點(diǎn)坐標(biāo),推出雙曲線的漸近線方程,利用直線與拋物線相切求解即可.
解答: 解:拋物線x2=2py(p>0)的焦點(diǎn)(0,),可得b=,a=2,雙曲線方程為:,
它的漸近線方程為:,即:,
直線y=kx﹣1與拋物線相切且與雙曲線的一條漸進(jìn)線平行,不妨:k=,
,可得=.
△=,解得p=4.
∵p>0,∴p=4.
故選:A.
點(diǎn)評: 本題考查拋物線與雙曲線以及直線方程的綜合應(yīng)用,考查分析問題解決問題的能力.
10.(5分)已知函數(shù)f(x)=ax3﹣3x2+1,若f(x)存在唯一的零點(diǎn)x0,且x0>0,則a的取值范圍是()
A. (2,+∞) B. (1,+∞) C. (﹣∞,﹣2) D. (﹣∞,﹣1)
考點(diǎn): 函數(shù)零點(diǎn)的判定定理.
專題: 綜合題;導(dǎo)數(shù)的概念及應(yīng)用.
分析: 分類討論:當(dāng)a≥0時(shí),容易判斷出不符合題意;當(dāng)a<0時(shí),由于而f(0)=1>0,x→+∞時(shí),f(x)→﹣∞,可知:存在x0>0,使得f(x0)=0,要使?jié)M足條件f(x)存在唯一的零點(diǎn)x0,且x0>0,則必須極小值f()>0,解出即可.
解答: 解:當(dāng)a=0時(shí),f(x)=﹣3x2+1=0,解得x=,函數(shù)f(x)有兩個(gè)零點(diǎn),不符合題意,應(yīng)舍去;
當(dāng)a>0時(shí),令f′(x)=3ax2﹣6x=3ax(x﹣)=0,解得x=0或x=>0,列表如下:
x (﹣∞,0) 0 (0,) (,+∞)
f′(x) + 0 ﹣ 0 +
f(x) 單調(diào)遞增 極大值 單調(diào)遞減 極小值 單調(diào)遞增
∵x→﹣∞,f(x)→﹣∞,而f(0)=1>0,
∴存在x<0,使得f(x)=0,不符合條件:f(x)存在唯一的零點(diǎn)x0,且x0>0,應(yīng)舍去.
當(dāng)a<0時(shí),f′(x)=3ax2﹣6x=3ax(x﹣)=0,解得x=0或x=<0,列表如下:
x (﹣∞,) (,0) 0 (0,+∞)
f′(x) ﹣ 0 + 0 ﹣
f(x) 單調(diào)遞減 極小值 單調(diào)遞增 極大值 單調(diào)遞減
而f(0)=1>0,x→+∞時(shí),f(x)→﹣∞,
∴存在x0>0,使得f(x0)=0,
∵f(x)存在唯一的零點(diǎn)x0,且x0>0,
∴極小值f()>0,化為a2>4,
∵a<0,∴a<﹣2.
綜上可知:a的取值范圍是(﹣∞,﹣2).
故選:C.
點(diǎn)評: 本題考查了利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性極值與最值、分類討論的思想方法,考查了推理能力和計(jì)算能力,屬于難題.
二、填空題:本大題共5小題,每小題5分,共25分,把答案填在答題卷的橫線上..
11.(5分)已知等差數(shù)列{an}中,a3=6,a6=3,則a9=0.
考點(diǎn): 等差數(shù)列的通項(xiàng)公式.
專題: 計(jì)算題;等差數(shù)列與等比數(shù)列.
分析: 在等差數(shù)列{an}中,設(shè)出公差為d,根據(jù)a3=6,a6=3,求出公差和首項(xiàng),然后求出等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,從而求解.
解答: 解:在等差數(shù)列{an}中,a3=6,a6=3,
a1+2d=6①,a1+5d=3②,
聯(lián)立①②可得,3d=﹣3,d=﹣1;
a1=8,∴an=a1+(n﹣1)d=8+(n﹣1)(﹣1)=9﹣n;
∴a9=0,
故答案為:0.
點(diǎn)評: 本題主要考查等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及其應(yīng)用,考查解方程的運(yùn)算求解能力,屬于基礎(chǔ)題.
12.(5分)直線過點(diǎn)(2,﹣3),且在兩個(gè)坐標(biāo)軸上的截距互為相反數(shù),則這樣的直線方程是3x+2y=0或x﹣y﹣5=0.
考點(diǎn): 直線的截距式方程.
專題: 直線與圓.
分析: 當(dāng)直線經(jīng)過原點(diǎn)時(shí)滿足條件,直接得出;當(dāng)直線不經(jīng)過原點(diǎn)時(shí),設(shè),把點(diǎn)(2,﹣3)代入即可得出.
解答: 解:當(dāng)直線經(jīng)過原點(diǎn)時(shí)滿足條件,此時(shí)直線方程為,化為3x+2y=0;
當(dāng)直線不經(jīng)過原點(diǎn)時(shí),設(shè),把點(diǎn)(2,﹣3)代入可得:=1,解得a=5.
∴直線方程為x﹣y﹣5=0.
綜上可得:直線方程為3x+2y=0或x﹣y﹣5=0.
故答案為:3x+2y=0或x﹣y﹣5=0.
點(diǎn)評: 本題考查了直線的截距式、分類討論方法,考查了推理能力與計(jì)算能力,屬于基礎(chǔ)題.
13.(5分)已知x,y滿足,則|x+y+1|的最大值為6.
考點(diǎn): 簡單線性規(guī)劃.
專題: 不等式的解法及應(yīng)用.
分析: 作出不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域,利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,進(jìn)行求解即可.
解答: 解:作出不等式組對應(yīng)的平面區(qū)域如圖:(陰影部分ABC).
設(shè)z=x+y+1得y=﹣x+z﹣1,平移直線y=﹣x+z﹣1,
由圖象可知當(dāng)直線y=﹣x+z﹣1經(jīng)過點(diǎn)A(1,0)時(shí),
直線y=﹣x+z﹣1的截距最小,此時(shí)z最?。?
此時(shí)z=1+1=2,
當(dāng)直線經(jīng)過點(diǎn)B時(shí),直線截距最大,
由,
解得,即B(2,3),
代入目標(biāo)函數(shù)z=x+y+1得z=2+3+1=6.
即2≤z≤6,
則2≤|x+y+1|≤6,
故|x+y+1|的最大值為6.
故答案為:6.
點(diǎn)評: 本題主要考查線性規(guī)劃的應(yīng)用,利用目標(biāo)函數(shù)的幾何意義,結(jié)合數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想是解決此類問題的基本方法.
14.(5分)某班級54名學(xué)生第一次考試的數(shù)學(xué)成績?yōu)閤1,x2,…,x54,其均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為90分和4分,若第二次考試每位學(xué)生的數(shù)學(xué)成績都增加5分,則這54位學(xué)生第二次考試數(shù)學(xué)成績的均值與標(biāo)準(zhǔn)差的和為99 分.
考點(diǎn): 極差、方差與標(biāo)準(zhǔn)差.
專題: 概率與統(tǒng)計(jì).
分析: 利用標(biāo)準(zhǔn)差、均值的性質(zhì)即得結(jié)論.
解答: 解:當(dāng)每位學(xué)生的數(shù)學(xué)成績都增加5分時(shí),
由標(biāo)準(zhǔn)差的性質(zhì)可知:標(biāo)準(zhǔn)差不變,
但均值增加5,
即均值與標(biāo)準(zhǔn)差的和增加了5,
故答案為:99.
點(diǎn)評: 本題考查標(biāo)準(zhǔn)差、均值的性質(zhì),注意解題方法的積累,屬于基礎(chǔ)題.
15.(5分)橢圓滿足這樣的光學(xué)性質(zhì):從橢圓的一個(gè)交點(diǎn)發(fā)射的光線,經(jīng)橢圓反射后,反射光先經(jīng)過橢圓的另一個(gè)交點(diǎn),現(xiàn)設(shè)有一個(gè)水平放置的橢圓形臺球盤,滿足方程+=1,點(diǎn)A和B是它們的兩個(gè)交點(diǎn),當(dāng)靜止的小球放在點(diǎn)A處,從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁反彈后,再回到點(diǎn)A時(shí),小球經(jīng)過的路程是2或18或20.
考點(diǎn): 橢圓的簡單性質(zhì).
專題: 計(jì)算題;圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程.
分析: 根據(jù)橢圓的光學(xué)性質(zhì)可知,當(dāng)靜止的小球放在點(diǎn)A處,從點(diǎn)A沿直線出發(fā),射到左頂點(diǎn),經(jīng)橢圓壁反彈后,再回到點(diǎn)A時(shí),小球經(jīng)過的路程是2;射到右頂點(diǎn),經(jīng)橢圓壁反彈后,再回到點(diǎn)A時(shí),小球經(jīng)過的路程是18;小球從點(diǎn)A沿直線出發(fā),經(jīng)橢圓壁反彈到B點(diǎn)繼續(xù)前行碰橢圓壁后回到A點(diǎn),所走的軌跡正好是兩次橢圓上的點(diǎn)到兩焦點(diǎn)距離之和,進(jìn)而根據(jù)橢圓的定義可求得答案.
解答: 解:依題意可知+=1中,a=5,b=3,c=4,設(shè)A,B分別為左、右焦點(diǎn),
則當(dāng)靜止的小球放在點(diǎn)A處,從點(diǎn)A沿直線出發(fā),射到左頂點(diǎn),經(jīng)橢圓壁反彈后,再回到點(diǎn)A時(shí),小球經(jīng)過的路程是2;
射到右頂點(diǎn),經(jīng)橢圓壁反彈后,再回到點(diǎn)A時(shí),小球經(jīng)過的路程是18;
小球經(jīng)兩次橢圓壁后反彈后回到A點(diǎn),根據(jù)橢圓的性質(zhì)可知所走的路程正好是4a=45=20.
故答案為:2或18或20.
點(diǎn)評: 本題主要考查了橢圓的應(yīng)用.解題的關(guān)鍵是利用了橢圓的第一定義.
三、解答題:本大題共6小題,滿分75分,解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟
16.(12分)已知向量=(cosA,﹣sinA),=(cosB,sinB),?=cos2C,其中A,B,C是△ABC的內(nèi)角
(1)求角C的大?。?
(2)求sinA+2sinB的取值范圍.
考點(diǎn): 平面向量數(shù)量積的運(yùn)算;三角函數(shù)中的恒等變換應(yīng)用.
專題: 不等式的解法及應(yīng)用;平面向量及應(yīng)用.
分析: (1)由數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算結(jié)合兩角和的余弦化為關(guān)于cosC的一元二次方程求得cosC,從而得到角C的大小;
(2)用A表示B,借助于輔助角公式化簡,則sinA+2sinB的取值范圍可求.
解答: 解:(1)=cosAcosB﹣sinAsinB=cos(A+B),
∵A+B+C=π,∴cos(A+B)=﹣cosC=cos2C,
即2cos2C+cosC﹣1=0.
故cosC=或cosC=﹣1.
又0<C<π,∴C=;
(2)sinA+2sinB=sinA+2sin(﹣A)=2sinA+cosA=sin(A+θ),
其中θ為銳角,且tanθ=.
∵0<A<,0<θ<.∴θ<A+θ<+θ.當(dāng)A+θ=時(shí),sinA+2sin有最大值;
又∵A=0時(shí),sinA+2sinB=,A=時(shí),sinA+2sinB=,
故sinA+2sin2B的取值范圍是.
點(diǎn)評: 本題考查平面向量的數(shù)量積運(yùn)算,考查三角函數(shù)值域的求法,關(guān)鍵是對角范圍的討論,是中檔題.
17.(12分)在如圖所示的幾何體中,四邊形CDEF為正方形,四邊形ABCD為等腰梯形,AB∥CD,AC=,AB=2BC=2,AC⊥FB.
(1)求三棱錐A﹣BCF的體積.
(2)線段AC上是否存在點(diǎn)M,使得EA∥平面FDM?證明你的結(jié)論.
考點(diǎn): 棱柱、棱錐、棱臺的體積;直線與平面平行的判定.
專題: 綜合題;空間位置關(guān)系與距離.
分析: (1)根據(jù)線面垂直的判定定理證明AC⊥平面FBC,F(xiàn)C⊥平面ABCD,再利用體積公式求解即可;
(2)根據(jù)線面平行的判定定理即可證明.
解答: 解:(1)在△ABC中,
因?yàn)锳C=,AB=2,BC=1,
所以AC⊥BC,∠ABC=60,∠ADC=120.
在△ADC中,由余弦定理可得DC=1,
又因?yàn)锳C⊥FB,BC∩FB=B,
所以AC⊥平面FBC.
因?yàn)镕C?平面FBC,
所以AC⊥FC,
因?yàn)镃DEF為正方形,
所以DC⊥FC,F(xiàn)C=1,
因?yàn)锳C∩DC=C,
所以FC⊥平面ABCD,即FC⊥BC,
所以VA﹣FBC===;
(2)M為線段AC的中點(diǎn),EA∥平面FDM.
連結(jié)CE,與DF交于點(diǎn)N,連接MN.
因?yàn)镃DEF為正方形,所以N為CE中點(diǎn).
在△ACE中,EA∥MN.
因?yàn)镸N?平面FDM,EA?平面FDM,
所以 EA∥平面FDM.
點(diǎn)評: 本題主要考查空間直線和平面平行和垂直的判定,考查體積的計(jì)算,要求熟練掌握相應(yīng)的判定定理.
18.(12分)一個(gè)袋中有4個(gè)大小質(zhì)地相同的小球,其中紅球1個(gè),白球2個(gè)(分別標(biāo)號為1,2),黑球1個(gè),現(xiàn)從袋中有放回的取球,每次隨機(jī)取1個(gè).
(1)求連續(xù)取兩次都沒取到白球的概率;
(2)若取1個(gè)紅球記2分,取1個(gè)白球記1分,取1個(gè)回球記0分,連續(xù)取兩次球,求分?jǐn)?shù)之和為2或3的概率.
考點(diǎn): 列舉法計(jì)算基本事件數(shù)及事件發(fā)生的概率.
專題: 概率與統(tǒng)計(jì).
分析: (1)利用列舉法寫出連續(xù)取兩次的事件總數(shù)情況,共16種,從中算出連續(xù)取兩次都不是白球的種數(shù),最后求出它們的比值即可;
(2)從中數(shù)出連續(xù)取二次分?jǐn)?shù)之和為2或3的種數(shù),根據(jù)互斥事件的概率公式,計(jì)算即可.
解答: 解:(1)連續(xù)取兩次所包含的基本事件有:(紅,紅),(紅,白1),(紅,白2),(紅,黑);(白1,紅)(白1,白1)(白1,白2),(白1,黑);(白2,紅),
(白2,白1),(白2,白2),(白2,黑);(黑,紅),(黑,白1),(黑,白2),(黑,黑),所以基本事件的總數(shù)16個(gè),
設(shè)事件A:“連續(xù)取兩次都沒有取到白球”,則事件A所包含的基本事件有:(紅,紅),(黑,紅),(紅,黑),(黑,黑)4個(gè)基本事件,
所以P(A)==,
(2)設(shè)事件B:“連續(xù)取兩次分?jǐn)?shù)之和為2“,則事件B由(紅,黑),(白1,白1),(白1,白2),(白2,白1),(白2,白2),(黑,紅),6個(gè)基本事件組成,
則P(B)==,
設(shè)事件C:“連續(xù)取兩次分?jǐn)?shù)之和為3“,則事件C由(紅,白1),(紅,白2),(白1,紅);(白2,紅),4個(gè)基本事件組成,
則P(C)==,
設(shè)事件D,“連續(xù)取兩次分?jǐn)?shù)之和為2或3”,且B與C互斥,
則P(D)=P(B)+P(C)=+=.
點(diǎn)評: 本題考查了古典概型的概率問題,關(guān)鍵是列舉基本的事件,屬于基礎(chǔ)題.
19.(12分)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn.已知a1=a,an+1=Sn+3n,n∈N*.由
(Ⅰ)設(shè)bn=Sn﹣3n,求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
(Ⅱ)若an+1≥an,n∈N*,求a的取值范圍.
考點(diǎn): 數(shù)列遞推式;數(shù)列的概念及簡單表示法.
專題: 計(jì)算題;壓軸題.
分析: (Ⅰ)依題意得Sn+1=2Sn+3n,由此可知Sn+1﹣3n+1=2(Sn﹣3n).所以bn=Sn﹣3n=(a﹣3)2n﹣1,n∈N*.
(Ⅱ)由題設(shè)條件知Sn=3n+(a﹣3)2n﹣1,n∈N*,于是,an=Sn﹣Sn﹣1=,由此可以求得a的取值范圍是[﹣9,+∞).
解答: 解:(Ⅰ)依題意,Sn+1﹣Sn=an+1=Sn+3n,即Sn+1=2Sn+3n,
由此得Sn+1﹣3n+1=2Sn+3n﹣3n+1=2(Sn﹣3n).(4分)
因此,所求通項(xiàng)公式為bn=Sn﹣3n=(a﹣3)2n﹣1,n∈N*.①(6分)
(Ⅱ)由①知Sn=3n+(a﹣3)2n﹣1,n∈N*,
于是,當(dāng)n≥2時(shí),
an=Sn﹣Sn﹣1=3n+(a﹣3)2n﹣1﹣3n﹣1﹣(a﹣3)2n﹣2=23n﹣1+(a﹣3)2n﹣2,
an+1﹣an=43n﹣1+(a﹣3)2n﹣2=,
當(dāng)n≥2時(shí),?a≥﹣9.
又a2=a1+3>a1.
綜上,所求的a的取值范圍是[﹣9,+∞).(12分)
點(diǎn)評: 本題考查數(shù)列的綜合運(yùn)用,解題時(shí)要仔細(xì)審題,注意挖掘題設(shè)中的隱含條件.
20.(13分)已知點(diǎn)B是橢圓C:+=1(a>b>0)的上頂點(diǎn),F(xiàn)1,F(xiàn)2分別是橢圓的左右焦點(diǎn),直線BF1,BF2與橢圓分別交于E,F(xiàn)兩點(diǎn),△BEF為等邊三角形.
(1)求橢圓C的離心率;
(2)已知點(diǎn)(1,)在橢圓C上,且直線l:y=kx+m與橢圓C交于M、N兩點(diǎn),若直線F1M,F(xiàn)2N的傾斜角分別為α,β,且α+β=,求證:直線l過定點(diǎn),并求該定點(diǎn)的坐標(biāo).
考點(diǎn): 直線與圓錐曲線的綜合問題.
專題: 圓錐曲線的定義、性質(zhì)與方程.
分析: (Ⅰ)根據(jù)三角形為等邊三角形,列式求解離心率.
(Ⅱ)先求得橢圓方程,直線l:y=kx+m與橢圓C聯(lián)立,得所以(k2﹣1)x1x2+(mk+1)(x1+x2)+m2﹣1=0,依條件求解.
解答: 解:(Ⅰ)B(0,b)F1(﹣c,0),F(xiàn)2(c,0).
又△BEF為等邊三角形,所以,△BF1F2為等邊三角形.
∴2c=,①又a2=b2+c2②
由①②解得
橢圓C的離心率.…(3分)
(Ⅱ)由題意橢圓方程為3x2+4y2=3a2,由于點(diǎn)(1,)在橢圓C上,
因此a2=4,b2=3,因此橢圓方程為.…(4分)
聯(lián)立,消去y,得(3+4k2)x2+8mkx+4m2﹣12=0.設(shè)M(x1,y1).N(x2,y2),
則,由,得sinα=cosβ,cosα=sinβ,…(7分)
因此tanαtanβ=1,即,因此(kx1+m)(kx2+m)=(x1﹣1)(x2﹣1),
所以(k2﹣1)x1x2+(mk+1)(x1+x2)+m2﹣1=0,…(9分)
因此+m2﹣1=0,整理,得
m2+8mk+16k2﹣9=0,即(m+4k)2=3,m=﹣4k3.…(11分)
于是直線方程為y=k(x﹣4)3,因此直線過定點(diǎn)(4,3)或(4,﹣3).…(13分)
點(diǎn)評: 本題主要考查了橢圓離心率的求法和直線和圓錐曲線的綜合應(yīng)用,屬于中檔題,xx高考經(jīng)常涉及.
21.(14分)已知函數(shù)f(x)=ax+x2﹣xlna(a>0,a≠1).
(1)求函數(shù)f(x)在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程;
(2)求函數(shù)f(x)單調(diào)增區(qū)間;
(3)若存在x1,x2∈[﹣1,1],使得|f(x1)﹣f(x2)|≥e﹣1(e是自然對數(shù)的底數(shù)),求實(shí)數(shù)a的取值范圍.
考點(diǎn): 利用導(dǎo)數(shù)研究曲線上某點(diǎn)切線方程;利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性;利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值.
專題: 導(dǎo)數(shù)的綜合應(yīng)用.
分析: (1)先求函數(shù)的導(dǎo)函數(shù)f′(x),再求所求切線的斜率即f′(0),由于切點(diǎn)為(0,0),故由點(diǎn)斜式即可得所求切線的方程;
(2)先求原函數(shù)的導(dǎo)數(shù)得:f(x)=axlna+2x﹣lna=2x+(ax﹣1)lna,再對a進(jìn)行討論,得到f(x)>0,從而函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增.
(3)f(x)的最大值減去f(x)的最小值大于或等于e﹣1,由單調(diào)性知,f(x)的最大值是f(1)或f(﹣1),最小值f(0)=1,由f(1)﹣f(﹣1)的單調(diào)性,判斷f(1)與f(﹣1)的大小關(guān)系,再由f(x)的最大值減去最小值f(0)大于或等于e﹣1求出a的取值范圍.
解答: 解:(1)∵f(x)=ax+x2﹣xlna,
∴f′(x)=axlna+2x﹣lna,
∴f′(0)=0,f(0)=1
即函數(shù)f(x)圖象在點(diǎn)(0,1)處的切線斜率為0,
∴圖象在點(diǎn)(0,f(0))處的切線方程為y=1;(3分)
(2)由于f(x)=axlna+2x﹣lna=2x+(ax﹣1)lna>0
①當(dāng)a>1,y=2x單調(diào)遞增,lna>0,所以y=(ax﹣1)lna單調(diào)遞增,故y=2x+(ax﹣1)lna單調(diào)遞增,
∴2x+(ax﹣1)lna>20+(a0﹣1)lna=0,即f(x)>f(0),所以x>0
故函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
②當(dāng)0<a<1,y=2x單調(diào)遞增,lna<0,所以y=(ax﹣1)lna單調(diào)遞增,故y=2x+(ax﹣1)lna單調(diào)遞增,
∴2x+(ax﹣1)lna>20+(a0﹣1)lna=0,即f(x)>f(0),所以x>0
故函數(shù)f(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增;
綜上,函數(shù)f(x)單調(diào)增區(qū)間(0,+∞);(8分)
(3)因?yàn)榇嬖趚1,x2∈[﹣1,1],使得|f(x1)﹣f(x2)|≥e﹣1,
所以當(dāng)x∈[﹣1,1]時(shí),|(f(x))max﹣(f(x))min|
=(f(x))max﹣(f(x))min≥e﹣1,(12分)
由(2)知,f(x)在[﹣1,0]上遞減,在[0,1]上遞增,
所以當(dāng)x∈[﹣1,1]時(shí),(f(x))min=f(0)=1,
(f(x))max=max{f(﹣1),f(1)},
而f(1)﹣f(﹣1)=(a+1﹣lna)﹣( +1+lna)=a﹣﹣2lna,
記g(t)=t﹣﹣2lnt(t>0),
因?yàn)間′(t)=1+﹣=( ﹣1)2≥0(當(dāng)t=1時(shí)取等號),
所以g(t)=t﹣﹣2lnt在t∈(0,+∞)上單調(diào)遞增,而g(1)=0,
所以當(dāng)t>1時(shí),g(t)>0;當(dāng)0<t<1時(shí),g(t)<0,
也就是當(dāng)a>1時(shí),f(1)>f(﹣1);
當(dāng)0<a<1時(shí),f(1)<f(﹣1)(14分)
①當(dāng)a>1時(shí),由f(1)﹣f(0)≥e﹣1?a﹣lna≥e﹣1?a≥e,
②當(dāng)0<a<1時(shí),由f(﹣1)﹣f(0)≥e﹣1?+lna≥e﹣1?0<a≤,
綜上知,所求a的取值范圍為a∈(0,]∪[e,+∞).(16分)
點(diǎn)評: 本題考查了基本函數(shù)導(dǎo)數(shù)公式,導(dǎo)數(shù)的幾何意義,利用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性及利用導(dǎo)數(shù)求閉區(qū)間上函數(shù)的最值.屬于中檔題.