课堂新坐标2014高考数学(理)二轮专题复习滚动检测陕西、江西、

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滚动检测(一) 集合、常用逻辑用语、不等式、函数与导数

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.

第Ⅰ卷

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1

1.(2013·山东高考)已知函数f(x)为奇函数,且当x>0时,f(x)=x2+x,则f(-1)=( )

A.-2 B.0 C.1 D.2 1【解析】 当x>0时,f(x)=x2+x, 1

∴f(1)=12+1=2.

∵f(x)为奇函数,∴f(-1)=-f(1)=-2. 【答案】 A

2.(2013·北京高考)“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”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

【解析】 当φ=π时,y=sin(2x+φ)=sin(2x+π)=-sin 2x,此时曲线y=sin(2x+φ)必过原点,但曲线y=sin(2x+φ)过原点时,φ可以取其他值,如φ=0.因此“φ=π”是“曲线y=sin(2x+φ)过坐标原点”的充分而不必要条件.

【答案】 A

3.(2013·韶关模拟)设a=log0.32,b=log0.33,c=20.3,d=0.32,则这四个数

的大小关系是( )

A.a<b<c<d C.b<a<c<d

B.b<a<d<c D.d<c<a<b

【解析】 由函数y=log0.3x是减函数知, log0.33<log0.32<0.

又20.3>1,0<0.32<1,所以b<a<d<c. 【答案】 B

4.下列函数中,既是偶函数,又在区间(1,2)内是增函数的为( ) A.y=cos 2x,x∈R B.y=log2|x|,x∈R且x≠0 ex-e-x

C.y=2,x∈R D.y=x3+1,x∈R

π

【解析】 A中,y=cos 2x在(0,2)上递减,A不满足题意. C中函数为奇函数,D中函数非奇非偶.

对于B:y=log2|x|(x≠0)是偶函数,在(1,2)内是增函数. 【答案】 B

5.设变量x,y

?x+2y-5≤0,

满足约束条件?x-y-2≤0,

?x≥0,

则目标函数z=2x+3y+1

的最大值为( )

A.11

B.10 C.9 D.8.5

【解析】 作出不等式组表示的可行域,如图阴影部分所示.

2z1

又z=2x+3y+1可化为y=-3x+3-3,结合图形可知z=2x+3y+1在点A处取得最大值.

?x+2y-5=0,?x=3,?由得?故A(3,1). ?x-y-2=0,?y=1,此时z=2×3+3×1+1=10. 【答案】 B

x-1

?2e, x<2,

6.设f(x)=?则不等式f(x)<2的解集为( ) 2

?log3?x-1?,x≥2,

A.(10,+∞) C.(1,2]∪(10,+∞)

B.(-∞,1)∪[2,10) D.(1,10)

?x≥2,

【解析】 原不等式等价于? 2

?log3?x-1?<2,?x<2,?x≥2,?x<2,或?x-1即?或? 2

2e<2,0<x-1<9,x-1<0,???解得2≤x<10或x<1. 【答案】 B

7.(2013·山东高考)函数y=xcos x+sin x的图象大致为( )

π

【解析】 函数y=xcos x+sin x为奇函数,则排除B;当x=2时,y=1>0,排除C;当x=π时,y=-π<0,排除A,故选D.

【答案】 D

1

8.(2013·江西高考)若S1=?2x2dx,S2=?2xdx,S3=?2exdx,则S1,S2,S3的

?1?1?1大小关系为( )

A.S1

2

B.S2

1?1171?

【解析】 S1=?2x2dx=3x3?=3×23-3=3,S2=?2xdx=ln x?=ln 2,S3

?1?1??

1

1

2

77?

=?2exdx=ex?=e2-e=e(e-1),ln 2

【答案】 B

9.小王从甲地到乙地往返的时速分别为a和b(a

A.aC.ab

B.v=ab a+b

D.v=2 2

【解析】 设甲、乙两地之间的距离为s. ∵a

2ss=2sab2ab2ab

=<=ab.

?a+b?sa+b2ab

a+b

ab-a2a2-a22ab

又v-a=-a=>=0,∴v>a.

a+ba+ba+b【答案】 A

10.(2012·重庆高考)设函数f(x)在R上可导,其导函数为f′(x),且函数y=(1-x)f′(x)的图象如图1所示,则下列结论中一定成立的是( )

图1

A.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(1) B.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(1) C.函数f(x)有极大值f(2)和极小值f(-2) D.函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2) 【解析】 当x<-2时,y=(1-x)f′(x)>0,

得f′(x)>0;

当-2<x<1时,y=(1-x)f′(x)<0,得f′(x)<0; 当1<x<2时,y=(1-x)f′(x)>0,得f′(x)<0; 当x>2时,y=(1-x)f′(x)<0,得f′(x)>0,

∴f(x)在(-∞,-2)上是增函数,在(-2,1)上是减函数,在(1,2)上是减函数,在(2,+∞)上是增函数,

∴函数f(x)有极大值f(-2)和极小值f(2). 【答案】 D

第Ⅱ卷

二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中横线上)

11.(2013·烟台模拟)已知第一象限的点(a,b)在直线2x+3y-1=0上,则代23

数式a+b的最小值为________.

23?23?【解析】 由题意知2a+3b=1,a>0,b>0,则a+b=?a+b?(2a+3b)=4

??6b6a

+9+a+b≥13+2为25.

【答案】 25

6b6a123·=25,当且仅当a=b=时取等号,即ab5a+b的最小值?1,x>0,

12.(2013·孝感模拟)已知符号函数sgn(x)=?0,x=0,

?-1,x<0,

x)-ln2x的零点个数为________.

【解析】 当x>1时,ln x>0,sgn(ln x)=1, ∴f(x)=1-ln2x,令f(x)=0,得x=e. 当x=1时,ln x=0,sgn(ln x)=0, ∴f(x)=-ln2x,令f(x)=0,得x=1满足. 当0

则函数f(x)=sgn(ln

【答案】 2

13.已知y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1,若g(x)=f(x)+2,则g(-1)=________.

【解析】 ∵y=f(x)+x2是奇函数,且f(1)=1, ∴f(-1)+(-1)2=-[f(1)+12],∴f(-1)=-3. 因此g(-1)=f(-1)+2=-1. 【答案】 -1

?log2?1-x?,x≤0,

14.定义在R上的函数f(x)满足f(x)=?

f?x-1?-f?x-2?,x>0,?则f(2 013)=________.

【解析】 当x>0时,∵f(x)=f(x-1)-f(x-2), ∴f(x+1)=f(x)-f(x-1),

∴f(x+1)=-f(x-2),即f(x+3)=-f(x), ∴f(x+6)=f(x),即当x>0时, 函数f(x)的周期是6.

又∵f(2 013)=f(335×6+3)=f(3), 由已知得f(-1)=log22=1,f(0)=0, f(1)=f(0)-f(-1)=0-1=-1, f(2)=f(1)-f(0)=-1-0=-1, f(3)=f(2)-f(1)=-1-(-1)=0, ∴f(2 013)=0. 【答案】 0

15.已知函数f(x)的导数f′(x)=a(x+1)(x-a),若f(x)在x=a处取得极大值,则a的取值范围是________.

【解析】 若a=0,则f′(x)=0,函数f(x)不存在极值;若a=-1,则f′(x)=-(x+1)2≤0,函数f(x)不存在极值;若a>0,当x∈(-1,a)时,f′(x)<0,当x∈(a,+∞)时,f′(x)>0,所以函数f(x)在x=a处取得极小值;若-1<a<0,当x∈(-1,a)时,f′(x)>0,当x∈(a,+∞)时,f′(x)<0,所以函数f(x)在x=a处取得极大值;若a<-1,当x∈(-∞,a)时,f′(x)<0,当x∈(a,-1)时,f′(x)>0,所以函数f(x)在x=a处取得极小值,所以a∈(-1,0).

【答案】 (-1,0)

三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

16.(本小题满分12分)已知集合A={y|y2-(a2+a+1)y+a(a2+1)>0},B=125

{y|y=2x-x+2,0≤x≤3}.

(1)若A∩B=?,求a的取值范围;

(2)当a取使不等式x2+1≥ax恒成立的a的最小值时,求(?RA)∩B. 【解】 A={y|y<a或y>a2+1},B={y|2≤y≤4}.

2

?a+1≥4,

(1)当A∩B=?时,?

?a≤2,

∴3≤a≤2或a≤-3.

∴a的取值范围是(-∞,-3]∪[3,2]. (2)由x2+1≥ax,得x2-ax+1≥0, 依题意Δ=a2-4≤0, ∴-2≤a≤2. ∴a的最小值为-2.

当a=-2时,A={y|y<-2或y>5}. ∴?RA={y|-2≤y≤5}. ∴(?RA)∩B={y|2≤y≤4}.

17.(本小题满分12分)已知函数f(x)=2x+k·2-x,k∈R. (1)若函数f(x)为奇函数,求实数k的值;

(2)若对任意的x∈[0,+∞)都有f(x)>2-x成立,求实数k的取值范围. 【解】 (1)∵f(x)=2x+k·2-x是奇函数, ∴f(-x)=-f(x),x∈R, 即2-x+k·2x=-(2x+k·2-x),

∴(1+k)+(k+1)·22x=0对一切x∈R恒成立, ∴k=-1.

(2)∵x∈[0,+∞),均有f(x)>2-x, 即2x+k·2-x>2-x成立,

∴1-k<22x对x≥0恒成立, ∴1-k<(22x)min,

∵y=22x在[0,+∞)上单调递增, ∴(22x)min=1, ∴k>0.

∴实数k的取值范围是(0,+∞).

ln x

18.(本小题满分12分)(2013·北京高考)设L为曲线C:y=x在点(1,0)处的切线.

(1)求L的方程;

(2)证明:除切点(1,0)之外,曲线C在直线L的下方. 1-ln xln x

【解】 (1)设f(x)=x,则f′(x)=x2. 所以f′(1)=1,所以L的方程为y=x-1.

(2)证明:令g(x)=x-1-f(x),则除切点之外,曲线C在直线L的下方等价于g(x)>0(?x>0,x≠1).

g(x)满足g(1)=0,且

x2-1+ln x

g′(x)=1-f′(x)=.

x2当01时,x2-1>0,ln x>0,所以g′(x)>0,故g(x)单调递增. 所以,g(x)>g(1)=0(?x>0,x≠1). 所以除切点之外,曲线C在直线L的下方.

1

19.(本小题满分12分)(2013·济南模拟)已知函数f(x)=3ax3+(a-2)x+c的图象如图2所示.

图2

(1)求函数y=f(x)的解析式;

(2)若g(x)=

kf′?x?

x-2ln x在其定义域内为增函数,求实数k的取值范围.

【解】 (1)∵f′(x)=ax2+a-2,

由图可知函数f(x)的图象过点(0,3),且f′(1)=0. ?c=3,?c=3,得?即? ?2a-2=0,?a=1.1

∴f(x)=3x3-x+3. (2)∵g(x)=

kf′?x?k

-2ln x=kx-xx-2ln x,

2

k2kx+k-2x

∴g′(x)=k+x2-x=.

x2∵函数y=g(x)的定义域为(0,+∞),

∴若函数y=g(x)在其定义域内为单调增函数,则函数g′(x)≥0在(0,+∞)上恒成立,即kx2+k-2x≥0在区间(0,+∞)上恒成立.

2x

即k≥2在区间(0,+∞)上恒成立.

x+1令h(x)=则h(x)=

2x

,x∈(0,+∞), x+1

22x2

=1≤1(当且仅当x=1时取等号). x+1

x+x

2∴k≥1.

∴实数k的取值范围是[1,+∞).

20.(本小题满分13分)(2013·烟台模拟)某幼儿园准备建一个转盘,转盘的外围是一个周长为k米的圆.在这个圆上安装座位,且每个座位和圆心处的支点都有一根直的钢管相连经预算,转盘上的每个座位与支点相连的钢管的费用为3k元/根,且当两相邻的座位之间的圆弧长为x米时,相邻两座位之间的钢管和其中??128x+20?x?

?k元.假设座位等距分布,且至少有两个一个座位的总费用为?2+

25??座位,所有座位都视为点,且不考虑其他因素,记转盘的总造价为y元.

(1)试写出y关于x的函数关系式,并写出定义域; (2)当k=50米时,试确定座位的个数,使得总造价最低?

kk

【解】 (1)设转盘上总共有n个座位,则x=n即n=x, 3k2??128x+20?x?k2

?, y=x+?2+

25??x

???kk

?定义域x?0<x≤2,x∈Z???

??

?. ??

(2)y=f(x)=k?+

?x

2?5

?128x+20??

?,

25?25k2,令y′=0得x=16. y′=

3

-125+64x2

25x

225?25???

当x∈?0,16?时,f′(x)<0,即f(x)在x∈?0,16?上单调递减,

?????25??25?,25??当x∈16时,f′(x)>0,即f(x)在x∈?16,25?上单调递增, ????2550

y的最小值在x=16时取到,此时座位个数为25=32个.

16

1

21.(本小题满分14分)(2013·鄂州模拟)已知函数f(x)=3x3-ax+1. (1)求x=1时,f(x)取得极值,求a的值; (2)求f(x)在[0,1]上的最小值;

(3)若对任意m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线,求a的取值范围.

【解】 (1)因为f′(x)=x2-a,

当x=1时,f(x)取得极值,所以f′(1)=1-a=0,a=1. 又当x∈(-1,1)时,f′(x)<0,x∈(1,+∞)时,f′(x)>0, 所以f(x)在x=1处取得极小值,即a=1符合题意. (2)当a≤0时,f′(x)>0对x∈(0,1)成立,

所以f(x)在[0,1]上单调递增,f(x)在x=0处取最小值f(0)=1, 当a>0时,令f′(x)=x2-a=0,x1=-a,x2=a, 当0<a<1时,a<1,

x∈(0,a)时,f′(x)<0,f(x)单调递减, x∈(a,1)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,

2aa

所以f(x)在x=a处取得最小值f(a)=1-3. 当a≥1时,a≥1,

x∈[0,1]时,f′(x)<0,f(x)单调递减, 4

所以f(x)在x=1处取得最小值f(1)=3-a. 综上所述,

当a≤0时,f(x)在x=0处取最小值f(0)=1; 当0<a<1时,f(x)在x=a处取得最小值f(a)=1-4

当a≥1时,f(x)在x=1处取得最小值f(1)=3-a.

(3)因为?m∈R,直线y=-x+m都不是曲线y=f(x)的切线, 所以f′(x)=x2-a≠-1对x∈R成立, 只要f′(x)=x2-a的最小值大于-1即可, 而f′(x)=x2-a的最小值为f(0)=-a, 所以-a>-1,即a<1.

所以a的取值范围是(-∞,-1).

2aa

; 3

滚动检测(二) 三角函数、解三角形与平面向量

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.

第Ⅰ卷

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.已知全集U=R,集合P={x|x2≤1},那么?UP=( ) A.(-∞,-1) B.(1,+∞) C.(-1,1)

D.(-∞,-1)∪(1,+∞)

【解析】 ∵x2≤1?-1≤x≤1, ∴?UP=(-∞,-1)∪(1,+∞). 【答案】 D

2.(2013·江西高考)函数y=xln(1-x)的定义域为( ) A.(0,1) C.(0,1]

B.[0,1) D.[0,1]

?1-x>0【解析】 由?得,函数定义域为[0,1).

?x≥0【答案】 B

3.(2012·重庆高考)已知f(x)是定义在R上的偶函数,且以2为周期,则“f(x)为[0,1]上的增函数”是“f(x)为[3,4]上的减函数”的( )

A.既不充分也不必要的条件 B.充分而不必要的条件 C.必要而不充分的条件 D.充要条件

【解析】 ①∵f(x)在R上是偶函数,∴f(x)的图象关于y轴对称. ∵f(x)为[0,1]上的增函数, ∴f(x)为[-1,0]上的减函数. 又∵f(x)的周期为2,

∴f(x)为区间[-1+4,0+4]=[3,4]上的减函数. ②∵f(x)为[3,4]上的减函数,且f(x)的周期为2, ∴f(x)为[-1,0]上的减函数. 又∵f(x)在R上是偶函数, ∴f(x)为[0,1]上的增函数.

由①②知“f(x)为[0,1]上的增函数”是“f(x)为[3,4]上的减函数”的充要条件.

【答案】 D

π??1?x+4.已知f(x)=sin?4?,若a=f(lg 5),b=f?lg5?,则( ) ????

2?

A.a+b=0 B.a-b=0

C.a+b=1 D.a-b=1

π??1+sin 2x1??

【解析】 f(x)=2?1-cos?2x+2??=,

2????1sin?2lg 5?

∴a=2+,

2

1??2lg sin?5???1sin?2lg 5?1

b=2+=2-. 22因此,a+b=1. 【答案】 C

5.(2013·重庆高考)命题“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定为( ) A.对任意x∈R,都有x2<0 B.不存在x∈R,使得x2<0 C.存在x0∈R,使得x20≥0 D.存在x0∈R,使得x20<0

【解析】 因为“?x∈M,p(x)”的否定是“?x∈M,綈p(x)”,故“对任意x∈R,都有x2≥0”的否定是“存在x0∈R,使得x20<0”.

【答案】 D

6.在△ABC中,若sin2A+sin2B<sin2C,则△ABC的形状是( ) A.锐角三角形 C.钝角三角形

B.直角三角形 D.不能确定

【解析】 由正弦定理,得a2+b2

∴cos C=2ab<0,则C为钝角, 故△ABC为钝角三角形. 【答案】 C

π??π

7.(2013·福建高考)将函数f(x)=sin(2x+θ)?-2<θ<2?的图象向右平移φ(φ

???3?

>0)个单位长度后得到函数g(x)的图象,若f(x),g(x)的图象都经过点P?0,?,

2??则φ的值可以是( )

5π5π

A.3 B.6

ππC.2 D.6

?3?

【解析】 ∵P?0,?在f(x)的图象上,

2??3

∴f(0)=sin θ=2. π?ππ?

∵θ∈?-2,2?,∴θ=3,

??π??

∴f(x)=sin?2x+3?,

??π??2?x-φ?+?∴g(x)=sin . 3???3

∵g(0)=2, 3?π?

∴sin?3-2φ?=2.

??5

验证,φ=6π时,

3?π??π5??4?

sin?3-2φ?=sin?3-3π?=sin?-3π?=2成立. ??????【答案】 B

8.(2013·安徽高考)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c.若b+c=2a,3sin A=5sin B,则角C=( )

π2π3π5πA.3 B.3 C.4 D.6 【解析】 由3sin A=5sin B,得3a=5b.又因为b+c=2a, 57

所以a=3b,c=3b,

?5?22?7?2b??+b-?3b?a+b-c?3???12π

所以cos C=2ab==-.因为C∈(0,π),所以C=523. 2×3b×b

2

2

2

【答案】 B

?3x+y-6≥0,

9.(2013·天津高考)设变量x,y满足约束条件?x-y-2≤0,

?y-3≤0,

则目标函数

z=y-2x的最小值为( )

A.-7 C.1

B.-4 D.2

【解析】 可行域如图阴影部分(含边界).

令z=0,得直线l0:y-2x=0,平移直线l0知,当直线l过A点时,z取得最小值.

?y=3,由?得A(5,3). ?x-y-2=0∴z最小=3-2×5=-7. 【答案】 A

10.(2013·课标全国卷Ⅱ)已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,下列结论中错误的是( )

A.?x0∈R,f(x0)=0

B.函数y=f(x)的图象是中心对称图形

C.若x0是f(x)的极小值点,则f(x)在区间(-∞,x0)上单调递减 D.若x0是f(x)的极值点,则f′(x0)=0

【解析】 若c=0,则有f(0)=0,所以A正确.

由f(x)=x3+ax2+bx+c得f(x)-c=x3+ax2+bx,因为函数f(x)=x3+ax2+bx的对称中心为(0,0),所以f(x)=x3+ax2+bx+c的对称中心为(0,c),所以B正确.由三次函数的图象可知,若x0是f(x)的极小值点,则极大值点在x0的左侧,所以函数在区间(-∞,x0)单调递减是错误的,D正确.

【答案】 C

第Ⅱ卷

二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中横线上)

11.若非零向量a,b满足|a|=|b|,(2a+b)·b=0,则a与b的夹角为________.

【解析】 ∵(2a+b)·b=0, ∴2a·b+b2=0, 1∴a·b=-2b2,

设a与b的夹角为θ,又|a|=|b|, 1

-2b2

a·b1

∴cos θ=|a||b|=|a||b|=-2, ∴θ=120°. 【答案】 120°

12.(2013·江西高考)设f(x)=3sin 3x+cos 3x,若对任意实数x都有|f(x)|≤a,则实数a的取值范围是________.

【解析】 由于f(x)=3sin 3x+cos 3x=

π?π?????

3x+3x+?≤2,要使|f(x)|≤a恒成立,则a≥2. 2sin?,则|f(x)|=2?sin?6?6???????【答案】 [2,+∞)

π

13.设e1,e2为单位向量, 且e1,e2的夹角为3,若a=e1+3e2,b=2e1,则向量a在b方向上的射影为________.

【解析】 由于a=e1+3e2,b=2e1,

12

所以|b|=2,a·b=(e1+3e2)·2e1=2e1+6e1·e2=2+6×2=5, a·b5所以a在b方向上的射影为|a|·cos=|b|=2. 5【答案】 2

14.(2013·北京高考)已知点A(1,-1),B(3,0),C(2,1).若平面区域D由所→=λAB→+μAC→(1≤λ≤2,0≤μ≤1)的点P组成,则D的面积为________. 有满足AP

→=(2,1),AC→=(1,2).

【解析】 设P(x,y),且AB

→=OA→+AP→=(1,-1)+λ(2,1)+μ(1,2), ∴OP

?x=1+2λ+μ,?3μ=2y-x+3,∴?∴? ?y=-1+λ+2μ,?3λ=2x-y-3,

又1≤λ≤2,0≤μ≤1,

?0≤x-2y≤3,∴?表示的可行域是平行四边形及内部. ?6≤2x-y≤935

如图,点B(3,0)到直线x-2y=0的距离d=5.又|BN|=5.

35

∴区域D的面积S=5×5=3. 【答案】 3

1

15.在△ABC中,∠C=90°,M是BC的中点.若sin∠BAM=3,则sin∠BAC=________.

122

【解析】 因为sin∠BAM=3,所以cos∠BAM=3.在△ABM中,利用正BMAMBMsin∠BAM11

弦定理,得=sin B,所以AM=sin B=3sin B=.

sin∠BAM3cos∠BAC

CM

在Rt△ACM中,有AM=sin∠CAM=sin(∠BAC-∠BAM).由题意知BM=CM,所以

1

=sin(∠BAC-∠BAM).

3cos∠BAC

化简,得22sin∠BACcos∠BAC-cos2∠BAC=1. 22tan∠BAC-1所以=1,解得tan∠BAC=2.

tan2∠BAC+1

6

再结合sin2∠BAC+cos2∠BAC=1,∠BAC为锐角可解得sin∠BAC=3. 6

【答案】 3

三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

π

16.(本小题满分12分)函数f(x)=Asin(ωx-6)+1(A>0,ω>0)的最大值为3,

π

其图象相邻两条对称轴之间的距离为2. (1)求函数f(x)的解析式;

πα

(2)设α∈(0,2),f(2)=2,求α的值. 【解】 (1)∵函数f(x)的最大值为3, ∴A+1=3,即A=2.

π

∵函数图象的相邻两条对称轴之间的距离为2, ∴最小正周期T=π,∴ω=2,

π

∴函数f(x)的解析式为y=2sin(2x-6)+1. απ

(2)∵f(2)=2sin(α-6)+1=2, π1

∴sin(α-6)=2. π

∵0<α<2, πππ∴-6<α-6<3, πππ∴α-6=6,∴α=3.

17.(本小题满分12分)(2013·北京高考)在△ABC中,a=3,b=26,∠B=2∠A,

(1)求cos A的值; (2)求c的值.

【解】 (1)因为a=3,b=26,∠B=2∠A, 326所以在△ABC中,由正弦定理得sin A=sin 2A. 所以

2sin Acos A266

=.故cos A=

sin A33. 63

(2)由(1)知cos A=3,所以sin A=1-cos2A=3. 1

又因为∠B=2∠A,所以cos B=2cosA-1=3.

2

22

所以sin B=1-cos2B=3. 在△ABC中,sin C=sin(A+B)=sin Acos B+ 53

cos Asin B=9. asin C

所以c=sin A=5.

π??

18.(本小题满分12分)(2013·广东高考)已知函数f(x)=2cos?x-12?,x∈R.

???π?(1)求f?-6?的值;

??

π?3?3π??

(2)若cos θ=5,θ∈?2,2π?,求f?2θ+3?.

????π??

【解】 (1)因为f(x)=2cos?x-12?,

???π??ππ?所以f?-6?=2cos?-6-12?

????π2?π?

=2cos?-4?=2cos 4=2×2=1.

??3?3π?

(2)因为θ∈?2,2π?,cos θ=5,

??所以sin θ=-1-cos2θ=-

4?3?

1-?5?2=-5, ??

7?3?cos 2θ=2cos2θ-1=2×?5?2-1=-25,

??3?4?24

sin 2θ=2sin θcos θ=2×5×?-5?=-25.

??π?ππ???

所以f?2θ+3?=2cos?2θ+3-12?

????

π??2?2?

=2cos?2θ+4?=2×?cos 2θ-sin 2θ?

??2?2?7?24?17

=cos 2θ-sin 2θ=-25-?-25?=25.

??

3x3xxx

19.(本小题满分12分)已知向量a=(cos 2,sin 2),b=(-sin 2,-cos 2),π

其中x∈[2,π].

(1)若|a+b|=3,求x的值;

(2)函数f(x)=a·b+|a+b|2,若c>f(x)恒成立,求实数c的取值范围. 3xx3xx【解】 (1)∵a+b=(cos 2-sin 2,sin 2-cos 2), ∴|a+b|=

3xx3xx?cos 2-sin 2?2+?sin 2-cos 2?2=2-2sin 2x,

1

由|a+b|=3,得2-2sin 2x=3,即sin 2x=-2. π

∵x∈[2,π],∴π≤2x≤2π.

ππ7π11π

因此2x=π+6或2x=2π-6,即x=12或x=12. 3xx3xx

(2)∵a·b=-cos 2sin 2-sin 2cos 2=-sin 2x, ∴f(x)=a·b+|c+b|2=2-3sin 2x, ∵π≤2x≤2π,∴-1≤sin 2x≤0, ∴2≤f(x)=2-3sin 2x≤5,∴[f(x)]max=5. 又c>f(x)恒成立, 因此c>[f(x)]max,则c>5.

∴实数c的取值范围为(5,+∞).

20.(本小题满分13分)(2013·湖北高考)在△ABC中,角A,B,C对应的边分别是a,b,c,已知cos 2A-3cos(B+C)=1.

(1)求角A的大小;

(2)若△ABC的面积S=53,b=5,求sin Bsin C的值. 【解】 (1)由cos 2A-3cos(B+C)=1,得

2cos2A+3cos A-2=0,即(2cos A-1)(cos A+2)=0. 1

解得cos A=2或cos A=-2(舍去). π

因为0

(2)由S=2bcsin A=2bc·2=4bc=53,得bc=20. 又b=5,所以c=4.

由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccos A=25+16-20=21,故a=21. bcbc22035

又由正弦定理,得sin Bsin C=asin A·sin A=sinA=2·aa21×4=7.

21.(本小题满分14分)已知函数f(x)=x2+ax+b,g(x)=ex(cx+d).若曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2),且在点P处有相同的切线y=4x+2.

(1)求a,b,c,d的值;

(2)若x≥-2时,f(x)≤kg(x),求k的取值范围. 【解】 (1)∵曲线y=f(x)和曲线y=g(x)都过点P(0,2), ∴b=d=2.

∵f′(x)=2x+a,故f′(0)=a=4. ∵g′(x)=ex(cx+d+c), ∴g′(0)=2+c=4,故c=2. 从而a=4,b=2,c=2,d=2.

(2)令F(x)=kg(x)-f(x),则F′(x)=(kex-1)(2x+4), 由题设可得F(0)≥0,故k≥1, 令F′(x)=0得x1=-ln k,x2=-2, ①若1≤k<e2,则-2<x1≤0, 从而当x∈[-2,x1)时,F′(x)<0, 当x∈(x1+∞)时,F′(x)>0,

2即F(x)在[-2,+∞)上最小值为F(x1)=2x1+2-x1-4x1-2=-x1(x1+2)≥0,

此时f(x)≤kg(x)恒成立;

②若k=e2,F′(x)=(ex+2-1)(2x+4), 故F(x)在[-2,+∞)上单调递增, 因为F(-2)=0,所以f(x)≤kg(x)恒成立;

③若k>e2,则F(-2)=-2ke-2+2=-2e-2(k-e2)<0, 从而当x∈[-2,+∞)时, f(x)≤kg(x)不可能恒成立. 综上所述k的取值范围为[1,e2].

滚动检测(三) 数列、推理与证明

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.

第Ⅰ卷

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.(2013·黄冈模拟)集合M={y|y=lg(x2+1),x∈R},集合N={x|4x>4,x∈R},则M∩N等于( )

A.[0,+∞) B.[0,1) C.(1,+∞)

D.(0,1]

【解析】 由x2+1≥1知lg(x2+1)≥0,所以M={y|y≥0},由4x>4知x>1,所以N={x|x>1},

所以M∩N={x|x>1},故选C. 【答案】 C

2.如果命题“綈(p∧q)”是真命题, 则( ) A.命题p、q均为假命题 B.命题p、q均为真命题

C.命题p、q中至少有一个是真命题 D.命题p、q中至多有一个是真命题

【解析】 命题“綈(p∧q)”是真命题,则命题“p∧q”是假命题,则命题p、q中至多有一个是真命题,故选D.

【答案】 D

3.(2013·宁波模拟)等差数列{an}中,已知a1=-12,S13=0,使得an>0的最小正整数n为( )

A.7 B.8 C.9 D.10

13?a1+a13?【解析】 由S13==0得a1+a13=2a7=0,所以a7=0,又a1=

2-12,故n≥8时,an>0.

【答案】 B

4.(2013·课标全国卷Ⅱ)等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=( )

1A.3 1C.9

1B.-3 1D.-9 【解析】 设公比为q,∵S3=a2+10a1,a5=9,

2

?a1+a2+a3=a2+10a1,?a1q=9a1,∴?4∴?4 aq=9,aq=9,?1?1

1

解得a1=9,故选C. 【答案】 C

5.下列函数中与函数y=-3|x|奇偶性相同且在(-∞,0)上单调性也相同的是( )

1A.y=-x C.y=1-x2

B.y=log2|x| D.y=x3-1

【解析】 函数y=-3|x|是偶函数且在(-∞,0)是增函数,故选C. 【答案】 C

4

6.(2013·大纲全国卷)已知数列{an}满足3an+1+an=0,a2=-3,则{an}的前10项和等于( )

A.-6(1-3

-10

)

1

B.9(1-3-10) D.3(1+3-10)

C.3(1-3-10)

an+111

【解析】 由3an+1+an=0,得a=-3,故数列{an}是公比q=-3的等比n??1??4?1-?-3?10?????4-10

数列.又a2=-3,可得a1=4.所以S10==3(1-3).

?1?1-?-3???

【答案】 C

7.已知向量a、b的夹角为120°,且|a|=|b|=4,那么b·(2a+b)的值为( )

A.48 B.32 C.1 D.0

【解析】 b·(2a+b)=2a·b+b2=2×4×4×cos 120°+42=0. 【答案】 D

1x?1??2??2 013?8.已知f(x)=2 013+log2,则f?2 014?+f?2 014?+?+f?2 014?的值为

??????1-x( )

A.1

B.2 C.2 013 D.2 014

2

【解析】 对任意0<x<1,可得f(x)+f(1-x)=2 013. ?1??2??2 013?

设S=f?2 014?+f?2 014?+?+f?2 014?

???????2 013??2 102??1?

则S=f?2 014?+f?2 014?+?+f?2 014?

????????1??2 013????2?于是2S=?f?2 014?+f?2 014??+?f?2 014?+

?????????

?2 012???2 013??1?

f?2 014??+?+[f?2 014?+f?2 014?] ???????

2

=2 013×2 013=2,所以S=1. 【答案】 A

9.在等比数列{an}中,a1+an=34,a2an-1=64,且前n项和Sn=62,则项数n等于( )

A.4 C.6

B.5 D.7

【解析】 在等比数列中,a2an-1=a1an=64,又a1+an=34,解得a1=2,a1?1-qn?a1-qan2-32q

an=32或a1=32,an=2.当a1=2,an=32时,Sn====1-q1-q1-q62,解得q=2,又an=a1qn-1,所以2×2n-1=2n=32,解得n=5.同理当a1=32,11?1??1??1?an=2时,由Sn=62解得q=2,由an=a1qn-1=32×?2?n-1=2,得?2?n-1=16=?2???????

4

,即n-1=4,n=5.综上,项数n等于5,故选B.

【答案】 B

10.(2013·东城模拟)在数列{an}中,已知a1=2,a2=7,an+2等于anan+1(n∈

N*)的个位数,则a2 013的值是( )

A.8

B.6 C.4 D.2

【解析】 a1a2=2×7=14,所以a3=4,4×7=28,所以a4=8,4×8=32,所以a5=2,2×8=16,所以a6=6,a7=2,a8=2,a9=4,a10=8,a11=2,所以从第三项起,an成周期排列,周期数为6,2 013=335×6+3,所以a2 013=a3=4,故选C.

【答案】 C

第Ⅱ卷

二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中横线上)

?255?

11.已知角α的终边与单位圆交于点?-则sin 2α的值为________. ,?,

55??525

【解析】 由已知得sin α=5,cos α=-5, 5?25?4

?=-. 所以sin 2α=2sin αcos α=2×5×?-

55??4

【答案】 -

5

x

12.由直线y=2与函数y=2cos22(0≤x≤2π)的图象围成的封闭图形的面积为________.

x

【解析】 y=2cos22=cos x+1,则所求面积为

S=∫2π0[2-?cos x+1?]dx=(x-sin x)|0=2π.

【答案】 2π

13.(2013·潍坊模拟)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若acos B+bcos A=csin C,b2+c2-a2=3bc,则角B=________.

222

b+c-a3222

【解析】 由b+c-a=3bc得cos A=.

2bc=2,所以A=30°

由acos B+bcos A=csin C得 sin Acos B+cos Asin B=sin2C, 即sin(A+B)=sin2C,

所以sin C=sin2C. 因为0°<C<180°, 所以sin C=1, 即C=90°, 所以B=60°. 【答案】 60°

14.(2013·淄博模拟)如图1,一个类似杨辉三角的数阵,请写出第n(n≥2)行的第2个数为________.

图1

【解析】 由已知得第n(n≥2)行的第2个数为3+3+5+7+?+[2(n-2)+?n-2?×2n21]=3+=n-2n+3.

2

【答案】 n2-2n+3

15.(2013·孝感模拟)现有一根n节的竹竿,自上而下每节的长度依次构成等差数列,最上面一节长为10 cm,最下面的三节长度之和为114 cm,第6节的长度是首节与末节长度的等比中项,则n=________.

【解析】 设对应的数列为{an},公差为d(d>0).由题意知a1=10,an+an

-1

2+an-2=114,a6=a1an,由an+an-1+an-2=114得3an-1=114,解得an-1=38,

(a1+5d)2=a1(an-1+d),即(10+5d)2=10(38+d),解得d=2,所以an-1=a1+(n-2)d=38,即10+2(n-2)=38,解得n=16.

【答案】 16

三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

16.(本小题满分12分)(2013·安徽高考)设数列{an}满足a1=2,a2+a4=8,?π?且对任意n∈N*,函数f(x)=(an-an+1+an+2)x+an+1cos x-an+2sin x满足f′?2?=

??0.

(1)求数列{an}的通项公式;

1??

(2)若bn=2?an+2a?,求数列{bn}的前n项和Sn.

?n?

【解】 (1)由题设可得f′(x)=an-an+1+an+2-an+1sin x-an+2cos x. 对任意n∈N*,f′(π

2)=an-an+1+an+2-an+1=0, 即an+1-an=an+2-an+1,故{an}为等差数列. 由a1=2,a2+a4=8解得{an}的公差d=1, 所以an=2+1·(n-1)=n+1.

(2)由bn=2?

?1??1?1?an+2an??=2??n+1+2n+1??

=2n+2n+2知,

1?

Sn?n+1?2??1-?12?n??

?n=b1+b2+?+bn=2n+2·2

12+1=n+3n+1-2n. 1-2

17.(本小题满分12分)(2013·佛山模拟)在平面直角坐标系xOy中,以始边,角α的终边与单位圆O的交点B在第一象限,已知A(-1,3).

(1)若OA⊥OB,求tan α的值; (2)若B点横坐标为4

5,求S△AOB.

【解】 (1)由题可知:A(-1,3),B(cos α,sin α), OA

→=(-1,3),OB→=(cos α,sin α), 由OA⊥OB,得OA→·OB→=0,

∴-cos α+3sin α=0,tan α=13.

(2)∵cos α=423,即B??43?5,∴sin α=1-cosα=5?5,5??,

∴OA→=(-1,3),OB→=??43?5,5???

∴|OA|=?-1?2+?3?2=10,|OB|=1, →-1×4+3×3得cos∠AOB=OA·OB

→55

|OA→||OB→=

|

10×1

=1010,

∴sin∠AOB=1-cos2∠AOB=310

10,

Ox为113103

则S△AOB=2|AO||BO|sin∠AOB=2×10×1×10=2. 18.(本小题满分12分)(2013·青岛模拟)已知数列{an}满足a1=1,a1+a2+?+an-1-an=-1(n≥2且n∈N*).

(1)求数列{an}的通项公式an;

2

a2S2nn+1+an+2

(2)令dn=1+loga(a>0,a≠1),记数列{d}的前n项和为S,若nn

5Sn

恒为一个与n无关的常数λ,试求常数a和λ.

【解】 (1)由题知a1+a2+?+an-1-an=-1,① 所以a1+a2+?+an-an+1=-1.②

an+1

由①-②得:an+1-2an=0,即a=2(n≥2),

n当n=2时,a1-a2=-1, a2因为a1=1,所以a2=2,a=2,

1

所以,数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列. 故an=2n-1(n∈N*). (2)因为an=2n-1,

22an+1+an+2

所以dn=1+loga=1+2nloga2.

5

因为dn+1-dn=2loga2,

所以{dn}是以d1=1+2loga2为首项,以2loga2为公差的等差数列, 2n?2n-1?

×2loga22S2n所以S= n?n-1?n

n?1+2loga2?+2×2loga2

2n?1+2loga2?+

2+?4n+2?loga2==λ 1+?n+1?loga2

?(λ-4)nloga2+(λ-2)(1+loga2)=0, S2n因为S恒为一个与n无关的常数λ,

n

??λ-4?loga2=0,所以?

??λ-2??1+loga2?=0,

1

解得λ=4,a=2. 19.(本小题满分12分)某工厂为扩大生产规模,今年年初新购置了一条高性能的生产线,该生产线在使用过程中的维护费用会逐年增加,第1年的维护费用是4万元,从第2年到第7年,每年的维护费用均比上年增加2万元,从第8年开始,每年的维护费用比上年增加25%.

(1)设第n年该生产线的维护费用为an,求an的表达式. (2)设该生产线前n年的维护费用为Sn,求Sn.

【解】 (1)由题意知,当n≤7时,数列{an}是首项为4,公差为2的等差数列,

故an=4+(n-1)×2=2n+2.

当n≥8时,数列{an}从a7开始构成首项为a7=2×7+2=16,公比为1+25%5

=4的等比数列,

?5?n-7

则此时an=16×?4?,

??2n+2,n≤7,??

所以an=? ?5?n-7

16×?4?,n≥8.????

n?n-1?

(2)当1≤n≤7时,Sn=4n+2×2=n2+3n, ?5?1-?4?n-7

??5

当n≥8时,由S7=70,得Sn=70+16×4×

5 1-4?5?

=80×?4?n-7-10,

??

所以该生产线前n年的维护费用为 n2+3n,1≤n≤7,??Sn=? ?5?n-7

80×?4?-10,n≥8.????

20.(本小题满分13分)(2013·天津模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-2(n∈N*),数列{bn}满足b1=1,且点P(bn,bn+1)(n∈N*)在直线y=x+2上.

(1)求数列{an},{bn}的通项公式. (2)求数列{an·bn}的前n项和Dn.

nπnπ(3)设cn=an·sin22-bn·cos22(n∈N*),求数列{cn}的前2n项和T2n. 【解】 (1)当n=1时,a1=2, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-2an-1,

所以an=2an-1(n≥2),所以{an}是等比数列,公比为2,首项a1=2,所以an=2n,

又点P(bn,bn+1)(n∈N*)在直线y=x+2上,所以bn+1=bn+2, 所以{bn}是等差数列,公差为2,首项b1=1,所以bn=2n-1. (2)由(1)知an·bn=(2n-1)×2n,

所以Dn=1×21+3×22+5×23+7×24+?+(2n-3)×2n-1+(2n-1)×2n,① 2Dn=1×22+3×23+5×24+7×25+?+(2n-3)×2n+(2n-1)×2n+1.② ①-②得-Dn=1×21+2×22+2×23+2×24+?+2×2n-(2n-1)×2n+1 4?1-2n-1?=2+2×-(2n-1)×2n+1

1-2=(3-2n)2n+1-6, 则Dn=(2n-3)2n+1+6.

n

?2, n为奇数,(3)cn=?

?-?2n-1?, n为偶数,

T2n=(a1+a3+?+a2n-1)-(b2+b4+?+b2n) =2+23+?+2

2n-1

22n+1-22

-[3+7+?+(4n-1)]=-2n-n.

3

?1?21.(本小题满分14分)(2013·杭州模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=-an-?2???

n-1

+2(n∈N*),数列{bn}满足bn=2nan.

(1)求证数列{bn}是等差数列,并求数列{an}的通项公式.

??n+1??

(2)设数列?an?的前n????

5n

n项和为Tn,证明:n∈N*且n≥3时,Tn>. 2n+1

(3)设数列{cn}满足an(cn-3n)=(-1)n-1λn(λ为非零常数,n∈N*),问是否存在整数λ,使得对任意n∈N*,都有cn+1>cn.

?1?n-1

【解】 (1)在Sn=-an-?2?+2中,令n=1,可得S1=-a1-1+2=a1,

??1

即a1=2,

?1?-

当n≥2时,Sn-1=-an-1-?2?n2+2,

???1?n-1

所以an=Sn-Sn-1=-an+an-1+?2?,

???1?所以2an=an-1+?2?n-1,即2nan=2n-1an-1+1.

??

因为bn=2nan,所以bn=bn-1+1,即当n≥2时,bn-bn-1=1. 又b1=2a1=1,所以数列{bn}是首项和公差均为1的等差数列. 于是bn=1+(n-1)·1=n=2nan, n

所以an=2n(n∈N*).

n+1?1?(2)由(1)得cn=nan=(n+1)?2?n,

??

1?1??1??1?所以Tn=2×2+3×?2?2+4×?2?3+?+(n+1)?2?n,①

??????1?1?2?1?3?1?4?1?n+1

???????2?.② T=2×+3×+4×+?+(n+1)

2n?2??2??2???1?1??1??1??1?由①-②得2Tn=1+?2?2+?2?3+?+?2?n-(n+1)?2?n+1

????????1??1??

?1-?2?n-1?4?????1?n+1

?2? =1+-(n+1)

1??1-23n+3=2-n+1,

2n+3

所以Tn=3-2n, n+35n5n

Tn-=3-2n-

2n+12n+1?n+3??2n-2n-1?=,

2n?2n+1?

5n

于是确定Tn与的大小关系等价于比较2n与2n+1的大小,

2n+1

由2<2×1+1;22<2×2+1;23>2×3+1;24>2×4+1;25>2×5+1;? 可猜想当n≥3时,2n>2n+1,证明如下: 方法一:①当n=3时,对上式验算显示成立. ②假设当n=k时成立,则n=k+1(k≥2)时,

2k+1=2·2k>2(2k+1)=4k+2=2(k+1)+1+(2k-1)>2(k+1)+1, 所以当n=k+1时猜想也成立.

综合①②可知,对一切n≥3的正整数,都有2n>2n+1. 方法二:当n≥3时,

12n1n01n1n2n=(1+1)n=C0n+Cn+Cn+?+Cn+Cn≥Cn+Cn+Cn+Cn=2n+2>2n

+1,

5n综上所述,当n≥3时,Tn>. 2n+1

n-1

?-1?λ·n

(3)因为cn=3n+

an

=3n+(-1)n-1λ·2n,

所以cn+1-cn=[3n+1+(-1)nλ·2n+1]-[3n+(-1)n-1λ·2n] =2·3n-3λ(-1)n-1·2n>0, ?3?所以(-1)n-1·λ<?2?n-1.①

??

?3?

当n=2k-1(k=1,2,3,?)时,①式即为λ<?2?2k-2,②

??依题意,②式对k=1,2,3,?都成立,所以λ<1, ?3?

当n=2k,k=1,2,3,?时,①式即为λ>-?2?2k-1,③

??依题意,③式对k=1,2,3,?都成立, 33

所以λ>-2,所以-2<λ<1,又λ≠0,

所以存在整数λ=-1,使得对任意n∈N*有cn+1>cn.

滚动检测(四) 立体几何

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.

第Ⅰ卷

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

→|=|BC→|=|CA→|=2,则向量AB→·→=

1.(2013·肇庆模拟)在△ABC中,已知|ABBC( )

A.2 B.-2 C.23 D.-23

2π2→→→→【解析】 向量AB与BC的夹角为3,则AB·BC=2×2×cos3π=-2. 【答案】 B

2.(2013·东营模拟)已知等比数列{an},若存在两项am,an使得am·an=a23,14

则m+n的最小值为( )

3A.2 9C.4

5B.3 7D.6

141?14?1

+??【解析】 由等比数列的性质知m+n=6,则m+n=6mn(m+n)=6??4mn?34mn?

?5+n+m?≥,当且仅当=,即m=2,n=4时等号成立.

nm??2

【答案】 A

3.在正四面体P-ABC中,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,下面四个结论中不成立的( )

A.BC∥平面PDF B.DF⊥平面PAE C.平面PDE⊥平面ABC D.平面PAE⊥平面ABC

【解析】 若平面PDF⊥平面ABC,则顶点P在底面的射影在DF上,又因为正四面体的顶点在底面的射影是底面的中心,因此结论不成立,故选C.

【答案】 C

4.(2013·济宁模拟)点M、N分别是正方体ABCD—A1B1C1D1的棱A1B1、A1D1的中点,用过A、M、N和D、N、C1的两个截面截去正方体的两个角后得到的几何体如下图1,则该几何体的正(主)视图、侧(左)视图、俯视图依次为( )

图1

A.①②③ C.①③④

B.②③④ D.②④③

【解析】 根据三视图的定义可知选B. 【答案】 B

?x+2y≥0,5.(2013·枣庄模拟)设z=x+y,其中实数x,y满足?x-y≤0,

?0≤y≤k,

大值为6,则z的最小值为( )

A.-3

B.-2 C.-1 D.0

若z的最

【解析】

?x+2y≥0,

由z=x+y得y=-x+z,作出?x-y≤0,

?0≤y≤k,

的区域BCO,平移

直线y=-x+z,由图象可知当直线经过C时,直线的截距最大,此时z=6,由?y=x,?x=3,?解得?所以k=3,解得B(-6,3),代入z=x+y得最小值?y=-x+6,?y=3,为z=-6+3=-3,选A.

【答案】 A

6.(2013·课标全国卷Ⅰ)如图2,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8 cm,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6 cm,如果不计容器厚度,则球的体积为( )

图2

500π

A.3 cm3 C.

1 372π3

cm 3

866π

B.3 cm3 D.

2 048π3

cm 3

11

【解析】 如图,作出球的一个截面,则MC=8-6=2(cm),BM=2AB=2×8=4(cm).设球的半径为R cm,则R2=OM2+MB2=(R-2)2+42,

∴R=5,

4500∴V球=π×53=π(cm3).

33【答案】 A

7.(2013·临汾模拟)已知平面α⊥平面β,α∩β=l,点A∈α,A?l,直线AB∥l,直线AC⊥l,直线m∥α,m∥β,则下列四种位置关系中,不一定成立的是( )

A.AB∥m C.AB∥β

B.AC⊥m D.AC⊥β

【解析】 因为m∥α,m∥β,α∩β=l,所以m∥l. 因为AB∥l,所以AB∥m,故A一定正确.

因为AC⊥l,m∥l,所以AC⊥m,从而B一定正确. 因为AB∥l,l?β,AB?β. 所以AB∥β.故C也正确.

因为AC⊥l,当点C在平面α内时,AC⊥β成立,当点C不在平面α内时,AC⊥β不成立,故D不一定成立.

【答案】 D

8.设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱的长都为a,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )

A.πa2 11

C.3πa2

7B.3πa2 D.5πa2

【解析】 设球心为O,正三棱柱上底面为△ABC,中心为O′,因为三棱a3

柱所有棱的长都为a,则可知OO′=2,O′A=3a,又由球的相关性质可知,21

球的半径R=OO′2+O′A2=6a,

7

所以球的表面积为4πR2=3πa2. 【答案】 B

9.在正三棱柱ABC—A1B1C1中,D是AC的中点,AB1⊥BC1,则平面DBC1与平面CBC1所成的角为( )

A.30° C.60°

B.45° D.90°

→,AA→的方向分别为y轴和z轴的正方向建【解析】 以A为坐标原点,AC1立空间直角坐标系.

设底面边长为2a,侧棱长为2b,

则A(0,0,0),C(0,2a,0),D(0,a,0),B(3a,a,0),C1(0,2a,2b),B1(3a,a,2b). →⊥BC→,得AB→·→22由AB111BC1=0,即2b=a.

设n1=(x,y,z)为平面DBC1的一个法向量, →=0,n·→则n1·DB1DC1=0.

?3ax=0,即?又2b2=a2,令z=1, ?ay+2bz=0.解得n1=(0,-2,1).

同理可求得平面CBC1的一个法向量为n2=(1,3,0). |n1·n2|2

利用公式cos θ=|n||n|=2,得θ=45°.

12【答案】 B

10.(2013·成都模拟)已知正四棱锥S—ABCD中,SA=23,那么当该棱锥的体积最大时,它的高为( )

A.1 B.3 C.2 D.3

2

【解析】 如图所示,设正四棱锥高为h,底面边长为a,则2a=12-h2,即a2=2(12-h2),

122

所以V=3×a2×h=3h(12-h2)=-3(h3-12h), 令f(h)=h3-12h,则f′(h)=3h2-12(h>0),

令f′(h)=0,则h=2,此时f(h)有最小值,V有最大值. 【答案】 C

第Ⅱ卷

二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分,把答案填在题中横线上)

π??ωx+?11.已知函数f(x)=Asin(A>0,ω>0)的最小正周期为2,且f(0)=3,6???则函数f(3)=________.

2ππ

【解析】 ω=2=π,由f(0)=Asin6=3得A=23, π?π???

所以f(x)=23sin?πx+6?,所以f(3)=23sin?3π+6?=-3.

????【答案】 -3

12.(2013·南通模拟)关于直线m,n和平面α,β有以下四个命题: ①若m∥α,n∥β,α∥β,则m∥n; ②若m∥n,m?α,n⊥β,则α⊥β; ③若α∩β=m,m∥n,则n∥α且n∥β; ④若m⊥n,α∩β=m,则n⊥α或n⊥β. 其中假命题的序号是________.

【解析】 命题①m与n也可相交或异面,所以①是假命题;命题②由条件可得m⊥β,又m?α,故α⊥β,所以②是真命题;命题③也可得到n?α或n?β,所以③错;命题④由已知只能得到n垂直α与β内的一条直线,无法判定n⊥α或n⊥β,所以命题④错.

【答案】 ①③④

13.(2013·陕西高考)某几何体的三视图如图3所示,则其体积为________.

图3

【解析】 原几何体可视为圆锥的一半,其底面半径为1,高为2, 11π

∴其体积为3×π×12×2×2=3. π

【答案】 3

14.对大于或等于2的自然数m的n次方幂有如下分解方式: 22=1+3 23=3+5 32=1+3+5 33=7+9+11

42=1+3+5+7 43=13+15+17+19 52=1+3+5+7+9 53=21+23+25+27+29

根据上述分解规律,若m3(m∈N*)的分解中最小的数是73,则m的值为________.

【解析】 由所给等式知,m3分解中第1个数为数列3,5,7,?中第2+3+4m2-m

+?+(m-1)+1项,即2项,从而m3分解中第1个数为m2-m+1,由m2-m+1=73得m=9.

【答案】 9

15.(2013·南昌模拟)三棱锥S—ABC中,∠SBA=∠SCA=90°,△ABC是斜边AB=a的等腰直角三角形,则以下结论中:

图4

①异面直线SB与AC所成的角为90°. ②直线SB⊥平面ABC; ③平面SBC⊥平面SAC; 1④点C到平面SAB的距离是2a. 其中正确结论的序号是________.

【解析】 由题意知AC⊥平面SBC,故AC⊥SB,SB⊥平面ABC,平面SBC⊥平面SAC,①②③正确;取AB的中点E,连接CE,可证得CE⊥平面SAB,1

故CE的长度即为C到平面SAB的距离2a,④正确.

【答案】 ①②③④

三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)

16.(本小题满分12分)(2013·深圳模拟)在△ABC中,角A,B,C所对边的

边长分别是a,b,c.

π

(1)若c=2,C=3且△ABC的面积等于3,求cos(A+B)和a,b的值; 312

(2)若B是钝角,且cos A=5,sin B=13,求sin C的值. π

【解】 (1)∵A+B+C=π,C=3,∴A+B=π-C, π1

∴cos(A+B)=cos(π-C)=-cos C=-cos 3=-2. 由余弦定理及已知条件得,a2+b2-ab=4,

1

又因为△ABC的面积等于3,所以2absin C=3,得ab=4.

22

?a+b-ab=4,

联立方程组?

?ab=4,

解得a=2,b=2.

312

(2)∵B是钝角,且cos A=5,sin B=13, ∴sin A=1-cos2A= cos B=-1-sinB=-

2?3?41-?5?2=5, ??5?12?2

1-?13?=-13,

??

∴sin C=sin[π-(A+B)]=sin(A+B)

4?5?31216

=sin Acos B+cos Asin B=5×?-13?+5×13=65.

??

17.(本小题满分12分)(2013·青岛模拟)在如图5所示的多面体ABCDE中,AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,且AC=AD=CD=DE=2,AB=1.

图5

(1)请在线段CE上找到点F的位置,使得恰有直线BF∥平面ACD,并证明这一结论;

(2)求多面体ABCDE的体积.

【解】 (1)如图所示,由已知AB⊥平面ACD,DE⊥平面ACD,∴AB∥ED,

设F为线段CE的中点,H是线段CD的中点,连接BF、FH、AH,则FH11

綊2ED,又AB=2ED,

∴FH綊AB,

∴四边形ABFH是平行四边形,∴BF∥AH, 又因为BF?平面ACD,AH?平面ACD, ∴BF∥平面ACD.

(2)取AD中点G,连接CG.

因为AB⊥平面ACD,∴CG⊥AB,又CG⊥AD,

∴CG⊥平面ABED,即CG为四棱锥C—ABED的高,求得CG=3, 1?1+2?

∴VC—ABED=3·2·2·3=3.

18.(本小题满分12分)(2013·黄冈模拟)如图6,三棱柱ABC—A1B1C1的侧面AA1B1B为正方形,侧面BB1C1C为菱形,∠CBB1=60°,AB⊥B1C.

(1)求证:平面AA1B1B⊥平面BB1C1C; (2)若AB=2,求三棱柱ABC—A1B1C1的体积.

图6

【解】 (1)由侧面AA1B1B为正方形,知AB⊥BB1. 又AB⊥B1C,BB1∩B1C=B1,所以AB⊥平面BB1C1C, 又AB?平面AA1B1B,所以平面AA1B1B⊥平面BB1C1C.

(2)由题意,CB=CB1,设O是BB1的中点,连接CO,则CO⊥BB1.

33

由(1)知,CO⊥平面AA1B1B,且CO=2BC=2AB=3. 1123

连结AB1,则VC—ABB1=3S△ABB1·CO=6AB2·CO=3. 123因为VB1—ABC=VC—ABB1=3VABC—A1B1C1=3, 故三棱柱ABC—A1B1C1的体积VABC—A1B1C1=23.

19.(本小题满分12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-2,数列{bn}满足b1=1,且bn+1=bn+2.

(1)求数列{an},{bn}的通项公式;

1-?-1?n1+?-1?n

(2)设cn=an-bn,求数列{cn}的前2n项和T2n.

22【解】 (1)当n=1,a1=2;

当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-2an-1, ∴an=2an-1.

∴{an}是等比数列,公比为2,首项a1=2,∴an=2n. 由bn+1=bn+2,得{bn}是等差数列,公差为2. 又首项b1=1,∴bn=2n-1.

n

?2 n为奇数,(2)cn=?

-?2n-1? n为偶数,?

∴T2n=2+23+?+22n-1-[3+7+?+(4n-1)] 22n+1-22

=-2n-n.

3

20.(本小题满分13分)如图7所示,PA⊥平面ABC,点C在以AB为直径的⊙O上,∠CBA=30°,PA=AB=2,点E为线段PB的中点,点M在弧AB上,且OM∥AC.

图7

(1)求证:平面MOE∥平面PAC. (2)求证:平面PAC⊥平面PCB.

(3)设二面角M—BP—C的大小为θ,求cos θ的值.

【解】 (1)因为点E为线段PB的中点,点O为线段AB的中点,所以OE∥PA.

因为PA?平面PAC,OE?平面PAC, 所以OE∥平面PAC. 因为OM∥AC,

因为AC?平面PAC,OM?平面PAC, 所以OM∥平面PAC.

因为OE?平面MOE,OM?平面MOE,OE∩OM=O, 所以平面MOE∥平面PAC.

(2)因为点C在以AB为直径的⊙O上, 所以∠ACB=90°,即BC⊥AC. 因为PA⊥平面BAC,BC?平面ABC, 所以PA⊥BC.

因为AC?平面PAC,PA?平面PAC,PA∩AC=A, 所以BC⊥平面PAC. 因为BC?平面PCB, 所以平面PAC⊥平面PCB.

(3)如图,以C为原点,CA所在的直线为x轴,CB所在的直线为y轴,建立空间直角坐标系C—xyz.

因为∠CBA=30°,PA=AB=2, 所以CB=2cos 30°=3,AC=1. 延长MO交CB于点D. 因为OM∥AC,

13所以MD⊥CB,MD=1+2=2, 13CD=2CB=2.

?3?3

所以P(1,0,2),C(0,0,0),B(0,3,0),M?,,0?.

?22?→=(1,0,2),CB→=(0,3,0).

所以CP

设平面PCB的法向量m=(x,y,z). →=0,??m·CP

因为?

→?CB=0.?m·

?1,0,2?=0,??x,y,z?·?x+2z=0,

所以?即?

?0,3,0?=0,??x,y,z?·?3y=0.令z=1,则x=-2,y=0. 所以m=(-2,0,1).

同理可求平面PMB的一个法向量n=(1,3,1). 1m·n

所以cos〈m,n〉=|m|·=-|n|5. 1

因为二面角M—BP—C为锐二面角,所以cos θ=5.

图8

21.(本小题满分14分)(2013·天津高考)如图8,四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,侧棱A1A⊥底面ABCD,AB∥DC,AB⊥AD,AD=CD=1,AA1=AB=2,E为棱AA1的中点.

(1)证明B1C1⊥CE;

(2)求二面角B1-CE-C1的正弦值;

2(3)设点M在线段C1E上,且直线AM与平面ADD1A1所成角的正弦值为6,求线段AM的长.

【解】 如图,以点A为原点,以AD,AA1,AB所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,依题意得A(0,0,0),B(0,0,2),C(1,0,1),B1(0,2,2),C1(1,2,1),E(0,1,0).

→→CE→=0,所以

(1)证明:易得B→1C1=(1,0,-1),CE=(-1,1-1),于是B1C1·B1C1⊥CE.

→(2)B1C=(1,-2,-1).

设平面B1CE的法向量m=(x,y,z),

→??m·B?x-2y-z=0,1C=0,?则即?消去x,得y+2z=0,

→-x+y-z=0.??CE=0,?m·

不妨令z=1,可得一个法向量为m=(-3,-2,1). 由(1)知,B1C1⊥CE,又CC1⊥B1C1, 可得B1C1⊥平面CEC1,

故B→1C1=(1,0,-1)为平面CEC1的一个法向量.

-4-27m·B→1C1→

于是cos〈m,B1C1〉===7,从而sin〈m,B→1C1〉→14×2|m||B1C1|

21=7.

21

所以二面角B1—CE—C1的正弦值为7. →=(0,1,0),EC→=(1,1,1). (3)AE1

→=λEC→=(λ,λ,λ),0≤λ≤1,有AM→=AE→+EM→=(λ,λ+1,λ). 设EM1→=(0,0,2)为平面ADDA的一个法向量. 可取AB11设θ为直线AM与平面ADD1A1所成的角,则 →·→|

|AMAB→→

sin θ=|cos〈AM,AB〉|=

→→|AM||AB|=

2λλ

=, 2222λ+?λ+1?+λ×23λ+2λ+1λ21

=,解得λ=

3(负值舍去), 3λ2+2λ+16

于是

所以AM=2.

滚动检测(五) 解析几何

本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分,考试时间120分钟.

第Ⅰ卷

一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.(2013·济南模拟)若k,-1,b三个数成等差数列,则直线y=kx+b必经过定点( )

A.(1,-2) B.(1,2) C.(-1,2)

D.(-1,-2)

【解析】 依题意,k+b=-2,∴b=-2-k, ∴y=kx+b=k(x-1)-2,

∴直线y=k(x-1)-2必过定点(1,-2). 【答案】 A

2.(2013·福建高考)已知集合A={1,a},B={1,2,3},则“a=3”是“A?B”的( )

A.充分而不必要条件 C.充分必要条件

B.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件

【解析】 ∵A={1,a},B={1,2,3},A?B,∴a∈B且 a≠1,∴a=2或3,∴“a=3”是“A?B”的充分而不必要条件.

【答案】 A

3.(2013·陕西高考)设z1,z2是复数,则下列命题中的假命题是( ) .A.若|z1-z2|=0,则z1=z2 B.若z1=z2,则z1=z2 C.若|z1|=|z2|,则z1·z1=z2·z2

2D.若|z1|=|z2|,则z21=z2

【解析】 A,|z1-z2|=0?z1-z2=0?z1=z2?z1=z2,真命题;

B,z1=z2?z1=z2=z2,真命题;

C,|z1|=|z2|?|z1|2=|z2|2?z1·z1=z2·z2,真命题;

222

D,当|z1|=|z2|时,可取z1=1,z2=i,显然z21=1,z2=-1,即z1≠z2,假命

题.

【答案】 D

4.若圆心在x轴上、半径为5的圆O位于y轴左侧,且与直线x+2y=0相切,则圆O的方程是( )

A.(x-5)2+y2=5 C.(x-5)2+y2=5

B.(x+5)2+y2=5 D.(x+5)2+y2=5

|a+2×0|【解析】 设圆心为(a,0)(a<0),则r==5,解得a=-5,所以,

12+22所求圆的方程为:(x+5)2+y2=5,故选D.

【答案】 D

x2y2

5.(2013·北京高考)若双曲线a2-b2=1的离心率为3,则其渐近线方程为

( )

A.y=±2x 1C.y=±2x

B.y=±2x 2

D.y=±2x

a2+b2c

【解析】 ∵e=3,∴a=3,即a2=3,

22xy

∴b2=2a2,∴双曲线方程为a2-2a2=1,

∴渐近线方程为y=±2x. 【答案】 B

6.(2013·课标全国卷Ⅱ)设抛物线C:y2=2px(p≥0)的焦点为F,点M在C上,|MF|=5.若以MF为直径的圆过点(0,2),则C的方程为( )

A.y2=4x或y2=8x C.y2=4x或y2=16x

B.y2=2x或y2=8x D.y2=2x或y2=16x

【解析】 设M(x0,y0),A(0,2),MF的中点为N.

?p?

由y=2px,F?2,0?,

??

2

y0∴N点的坐标为2,2. p

由抛物线的定义知,x0+2=5, p

∴x0=5-2.∴y0=

p??

2p?5-2?. ??

p

x0+2

|MF|5252

∵|AN|=2=2,∴|AN|=4. px0+2

y025+2-22=4. p??

2p?5-2???225-2=4. 2

∴2

2

pp??

?5-2+2?2??即+

4

p??

2p?5-2???2

-2=0.整理得p-10p+16=0. 2

解得p=2或p=8.∴抛物线方程为y2=4x或y2=16x. 【答案】 C

?x+y≤2,

7.若变量x,y满足约束条件?x≥1,

?y≥0,

A.4和3 C.3和2

则z=2x+y的最大值和最小值分别为( )

B.4和2 D.2和0

【解析】 作直线2x+y=0,并向右上平移,过点A时z取最小值,过点B时z取最大值,可求得A(1,0),B(2,0),

∴zmin=2,zmax=4. 【答案】 B

8.(2013·北京高考)直线l过抛物线C:x2=4y的焦点且与y轴垂直,则l与C所围成的图形的面积等于( )

4A.3 8162C.3 D.3

【解析】 由C:x2=4y,知焦点P(0,1). 直线l的方程为y=1. x2??

所求面积S=?2-2?1-4?dx=

???【答案】 C

x2y2

9.(2013·皖南八校联考)双曲线m-n=1(m>0,n>0)的离心率为2,有一个焦点与抛物线y2=4mx的焦点重合,则n的值为( )

A.1 B.4 C.8 D.12 【解析】 抛物线焦点F(m,0)为双曲线的一个焦点, ∴m+n=m2.又双曲线离心率为2, n

∴1+m=4,即n=3m.

所以4m=m2,可得m=4,n=12. 【答案】 D

x2y22

10.(2013·杭州质检)已知椭圆C的方程为16+m2=1(m>0),如果直线y=2x与椭圆的一个交点M在x轴上的射影恰好是椭圆的右焦点F,则m的值为( )

A.2 C.8

B.22 D.23 B.2

x3??28?

?x-12??-2=.

3???

2

【解析】 根据已知条件c=16-m2,则点(16-m2,216-m2)在椭圆x2y2

16+m2=1(m>0)上,

本文来源:https://www.bwwdw.com/article/nzzp.html

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