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- 2021-05-13 发布
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A. B. C. D. 非选择题部分(共 110 分) 二、填空题:本大题共 7 小题,多空题每题 6 分,单空题每题 4 分,共 36 分。 11.我国古代数学著作《张邱建算经》中记载百鸡问题:“今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三; 鸡雏三,值钱一。凡百钱,买鸡百只,问鸡翁、母、雏各几何?”设鸡翁,鸡母,鸡雏个数分别 为 , , ,则 当 时, ___________, ___________. 12 . 若 满 足 约 束 条 件 则 的 最 小 值 是 ___________ , 最 大 值 是 ___________. 13 . 在 △ABC 中 , 角 A , B , C 所 对 的 边 分 别 为 a , b , c . 若 a= , b=2 , A=60° , 则 sin B=___________,c=___________. 14.二项式 的展开式的常数项是___________. 15.已知 λ∈R,函数 f(x)= ,当 λ=2 时,不等式 f(x)<0 的解集是___________.若 函数 f(x)恰有 2 个零点,则 λ 的取值范围是___________. 16.从 1,3,5,7,9 中任取 2 个数字,从 0,2,4,6 中任取 2 个数字,一共可以组成___________ 个没有重复数字的四位数.(用数字作答) 17.已知点 P(0,1),椭圆 +y2=m(m>1)上两点 A,B 满足 =2 ,则当 m=___________时, 点 B 横坐标的绝对值最大. 三、解答题:本大题共 5 小题,共 74 分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。 18.(本题满分 14 分)已知角 α 的顶点与原点 O 重合,始边与 x 轴的非负半轴重合,它的终边过点 P( ). (Ⅰ)求 sin(α+π)的值; (Ⅱ)若角 β 满足 sin(α+β)= ,求 cosβ 的值. 19.(本题满分 15 分)如图,已知多面体 ABCA1B1C1,A1A,B1B,C1C 均垂直于平面 ABC,∠ABC=120°, A1A=4,C1C=1,AB=BC=B1B=2. 1 3 2 4,a a a a< < 1 3 2 4,a a a a> < 1 3 2 4,a a a a< > 1 3 2 4,a a a a> > x y z 100, 15 3 100,3 x y z x y z + + = + + = 81z = x = y = ,x y 0, 2 6, 2, x y x y x y − ≥ + ≤ + ≥ 3z x y= + 7 83 1( )2x x + 2 4, 4 3, x x x x x λ λ − ≥ − + < 2 4 x AP PB 3 4 5 5 − ,- 5 13 (Ⅰ)证明:AB1⊥平面 A1B1C1; (Ⅱ)求直线 AC1 与平面 ABB1 所成的角的正弦值. 20.(本题满分 15 分)已知等比数列{an}的公比 q>1,且 a3+a4+a5=28,a4+2 是 a3,a5 的等差中 项.数列 {bn}满足 b1=1,数列{(bn+1−bn)an}的前 n 项和为 2n2+n. (Ⅰ)求 q 的值; (Ⅱ)求数列{bn}的通项公式. 21.(本题满分 15 分)如图,已知点 P 是 y 轴左侧(不含 y 轴)一点,抛物线 C:y2=4x 上存在不同的 两点 A,B 满足 PA,PB 的中点均在 C 上. (Ⅰ)设 AB 中点为 M,证明:PM 垂直于 y 轴; (Ⅱ)若 P 是半椭圆 x2+ =1(x<0)上的动点,求△PAB 面积的取值范围. 22.(本题满分 15 分)已知函数 f(x)= −lnx. (Ⅰ)若 f(x)在 x=x1,x2(x1≠x2)处导数相等,证明:f(x1)+f(x2)>8−8ln2; (Ⅱ)若 a≤3−4ln2,证明:对于任意 k>0,直线 y=kx+a 与曲线 y=f(x)有唯一公共点. P M B A O y x 2 4 y x 参考答案 一、选择题:本题考查基本知识和基本运算。每小题 4 分,满分 40 分。 1.C 2.B 3.C 4.B 5.D 6.A 7.D 8.D 9.A 10.B 二、填空题:本题考查基本知识和基本运算。多空题每题 6 分,单空题每题 4 分,满分 36 分。 11.8;11 12.−2;8 13. 14.7 15. 16.1260 17.5 三、解答题:本大题共 5 小题,共 74 分。 18. (Ⅰ)由角 的终边过点 得 , 所以 . (Ⅱ)由角 的终边过点 得 , 21 ;37 (1,4);(1,3] (4, )+∞ α 3 4( , )5 5P − − 4sin 5 α = − 4sin( π) sin 5 α α+ = − = α 3 4( , )5 5P − − 3cos 5 α = − 由 得 . 由 得 , 所以 或 . 19. 方法一: (Ⅰ)由 得 , 所以 . 故 . 由 , 得 , 由 得 , 由 ,得 ,所以 ,故 . 因此 平面 . (Ⅱ)如图,过点 作 ,交直线 于点 ,连结 . 由 平面 得平面 平面 , 由 得 平面 , 所以 是 与平面 所成的角.学科.网 由 得 , 5sin( ) 13 α β+ = 12cos( ) 13 α β+ = ± ( )β α β α= + − cos cos( )cos sin( )sinβ α β α α β α= + + + 56cos 65 β = − 16cos 65 β = − 1 1 1 12, 4, 2, ,AB AA BB AA AB BB AB= = = ⊥ ⊥ 1 1 1 2 2AB A B= = 2 2 2 1 1 1 1A B AB AA+ = 1 1 1AB A B⊥ 2BC = 1 12, 1,BB CC= = 1 1,BB BC CC BC⊥ ⊥ 1 1 5B C = 2, 120AB BC ABC= = ∠ = ° 2 3AC = 1CC AC⊥ 1 13AC = 2 2 2 1 1 1 1AB B C AC+ = 1 1 1AB B C⊥ 1AB ⊥ 1 1 1A B C 1C 1 1 1C D A B⊥ 1 1A B D AD 1AB ⊥ 1 1 1A B C 1 1 1A B C ⊥ 1ABB 1 1 1C D A B⊥ 1C D ⊥ 1ABB 1C AD∠ 1AC 1ABB 1 1 1 1 1 15, 2 2, 21B C A B AC= = = 1 1 1 1 1 1 6 1cos ,sin 7 7 C A B C A B∠ = ∠ = 所以 ,故 . 因此,直线 与平面 所成的角的正弦值是 . 方法二: (Ⅰ)如图,以 AC 的中点 O 为原点,分别以射线 OB,OC 为 x,y 轴的正半轴,建立空间直角 坐标系 O-xyz. 由题意知各点坐标如下: 因此 由 得 . 由 得 . 所以 平面 . (Ⅱ)设直线 与平面 所成的角为 . 由(Ⅰ)可知 设平面 的法向量 . 由 即 可取 . 所以 . 1 3C D = 1 1 1 39sin 13 C DC AD AC ∠ = = 1AC 1ABB 39 13 1 1 1(0, 3,0), (1,0,0), (0, 3,4), (1,0,2), (0, 3,1),A B A B C− − 1 1 1 1 1(1, 3,2), (1, 3, 2), (0,2 3, 3),AB A B AC= = − = − 1 1 1 0AB A B⋅ = 1 1 1AB A B⊥ 1 1 1 0AB AC⋅ = 1 1 1AB AC⊥ 1AB ⊥ 1 1 1A B C 1AC 1ABB θ 1 1(0,2 3,1), (1, 3,0), (0,0,2),AC AB BB= = = 1ABB ( , , )x y z=n 1 0, 0, AB BB ⋅ = ⋅ = n n 3 0, 2 0, x y z + = = ( 3,1,0)= −n 1 1 1 | 39sin |cos , | 13| | | ACAC AC θ ⋅= = = ⋅ n |n n | 因此,直线 与平面 所成的角的正弦值是 . 20.(Ⅰ)由 是 的等差中项得 , 所以 , 解得 . 由 得 , 因为 ,所以 . (Ⅱ)设 ,数列 前 n 项和为 . 由 解得 . 由(Ⅰ)可知 , 所以 , 故 , . 设 , 所以 , 因此 , 又 ,所以 . 21. (Ⅰ)设 , , . 因为 , 的中点在抛物线上,所以 , 为方程 1AC 1ABB 39 13 4 2a + 3 5,a a 3 5 42 4a a a+ = + 3 4 5 43 4 28a a a a+ + = + = 4 8a = 3 5 20a a+ = 18( ) 20q q + = 1q > 2q = 1( )n n n nc b b a+= − { }nc nS 1 1 , 1, , 2.n n n S nc S S n− == − ≥ 4 1nc n= − 12n na −= 1 1 1(4 1) ( )2 n n nb b n − + − = − ⋅ 2 1 1(4 5) ( ) , 22 n n nb b n n− −− = − ⋅ ≥ 1 1 1 2 3 2 2 1( ) ( ) ( ) ( )n n n n nb b b b b b b b b b− − −− = − + − + + − + − 2 31 1 1(4 5) ( ) (4 9) ( ) 7 32 2 2 n nn n− −= − ⋅ + − ⋅ + + ⋅ + 2 21 1 13 7 11 ( ) (4 5) ( ) , 22 2 2 n nT n n−= + ⋅ + ⋅ + + − ⋅ ≥ 2 2 11 1 1 1 13 7 ( ) (4 9) ( ) (4 5) ( )2 2 2 2 2 n n nT n n− −= ⋅ + ⋅ + + − ⋅ + − ⋅ 2 2 11 1 1 1 13 4 4 ( ) 4 ( ) (4 5) ( )2 2 2 2 2 n n nT n− −= + ⋅ + ⋅ + + ⋅ − − ⋅ 2114 (4 3) ( ) , 22 n nT n n−= − + ⋅ ≥ 1 1b = 2115 (4 3) ( )2 n nb n −= − + ⋅ 0 0( , )P x y 2 1 1 1( , )4A y y 2 2 2 1( , )4B y y PA PB 1y 2y 即 的两个不同的实数根. 所以 . 因此, 垂直于 轴. (Ⅱ)由(Ⅰ)可知 所以 , . 因此, 的面积 . 因为 ,所以 . 因此, 面积的取值范围是 . 22. (Ⅰ)函数 f(x)的导函数 , 由 得 , 因为 ,所以 . 由基本不等式得 . 因为 ,所以 . 由题意得 . 设 , 则 , 所以 x (0,16) 16 (16,+∞) - 0 + 2 020 1 4( ) 42 2 y xy y ++ = ⋅ 2 2 0 0 02 8 0y y y x y− + − = 1 2 02y y y+ = PM y 1 2 0 2 1 2 0 0 2 , 8 , y y y y y x y + = = − 2 2 2 1 2 0 0 0 1 3| | ( ) 38 4PM y y x y x= + − = − 2 1 2 0 0| | 2 2( 4 )y y y x− = − PAB△ 3 2 2 1 2 0 0 1 3 2| | | | ( 4 )2 4PABS PM y y y x= ⋅ − = −△ 2 2 0 0 01( 0)4 yx x+ = < 2 2 0 0 0 04 4 4 4 [4,5]y x x x− = − − + ∈ PAB△ 15 10[6 2, ]4 1 1( ) 2 f x xx ′ = − 1 2( ) ( )f x f x′ = ′ 1 21 2 1 1 1 1 2 2x xx x − = − 1 2x x≠ 1 2 1 1 1 2x x + = 4 1 2 1 2 1 2 1 22 x x x x x x= + ≥ 1 2x x≠ 1 2 256x x > 1 2 1 1 2 2 1 2 1 2 1( ) ( ) ln ln ln( )2f x f x x x x x x x x x+ = − + − = − 1( ) ln2g x x x= − 1( ) ( 4)4g x xx ′ = − ( )g x′ 2-4ln2 所以 g(x)在[256,+∞)上单调递增, 故 , 即 . (Ⅱ)令 m= ,n= ,则 f(m)–km–a>|a|+k–k–a≥0, f(n)–kn–a< ≤ <0, 所以,存在 x0∈(m,n)使 f(x0)=kx0+a, 所以,对于任意的 a∈R 及 k∈(0,+∞),直线 y=kx+a 与曲线 y=f(x)有公共点. 由 f(x)=kx+a 得 . 设 h(x)= , 则 h′(x)= , 其中 g(x)= . 由(Ⅰ)可知 g(x)≥g(16),又 a≤3–4ln2, 故–g(x)–1+a≤–g(16)–1+a=–3+4ln2+a≤0, 所以 h′(x)≤0,即函数 h(x)在(0,+∞)上单调递减,因此方程 f(x)–kx–a=0 至多 1 个实 根. 综上,当 a≤3–4ln2 时,对于任意 k>0,直线 y=kx+a 与曲线 y=f(x)有唯一公共点. ( )g x 1 2( ) (256) 8 8ln 2g x x g> = − 1 2( ) ( ) 8 8ln 2f x f x+ > − ( )e a k− + 21( ) 1a k + + 1( )an knn − − | | 1( )an k n + − lnx x ak x − −= lnx x a x − − 2 2 ln 1 ( ) 12 xx a g x a x x − − + − − += ln2 x x−
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