高三理科数学
第Ⅰ卷(共60分)
一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60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.已知复数z 满足2(1)(3)z i i +=+,则||z =( )
A.
B.
C. D. 8
【答案】C 【解析】 【分析】
先根据复数的乘除法求出复数z 的代数形式,然后再求出||z 即可. 【详解】∵2
(1)(3)z i i +=+,
∴2(3)86(86)(1)
(43)(1)711(1)(1)
i i i i z i i i i i i i +++-=
===+-=-+++-,
∴||5052z === 故选C .
【点睛】本题考查复数的运算和复数模的求法,解题的关键是正确求出复数的代数形式,属于基础题.
2.已知集合x y y A 2log |{==,1
4}2
x ≤≤,{|2}B x =≤,则A B ?=( ) A. [1,2]- B. ]2,0[
C. [1,4]-
D. [0,4]
【答案】B 【解析】 【分析】
根据对数的单调性求出集合A ,解不等式得到集合B ,然后再求出B A 即可得到答案. 【详解】由题意得221
4}{|log log {|}[1,212]2
A y y y y ≤≤=≤≤=-=-,
又{|
2}[0,4]B x =≤=,
∴[0,2]A B ?=. 故选B .
【点睛】本题考查集合的交集,解题的关键是根据题意得到集合,A B ,属于基础题.
3.下图所示茎叶图中数据的平均数为89,则x 的值为
( )
A. 6
B. 7
C. 8
D. 9
【答案】B 【解析】 【分析】
根据茎叶图中的数据及平均数的定义得到关于x 的方程,解方程可得所求. 【详解】茎叶图中的
数据为:86,80,90,91,91x +, 由数据平均数为89得1(868090
9191)895
x +++++=, 解得7x =. 故选B .
【点睛】解答本题时首先要由茎叶图得到相关数据,解题的关键是要明确茎叶图中茎中的数字表示十位数字,叶中的数字表示各位数字,属于基础题.
4.已知角α的顶点在坐标原点,始边与x 轴的正半轴重合,M 为其终边上一点,则cos2α=( )
A.
3
2-
B.
23
C. 13
-
D.
13
【答案】D 【解析】 【分析】
先根据三角函数的定义求出3
6
cos =
α,然后再根据二倍角的余弦公式求出cos2α. 【详解】∵M 为角α终边上一点,
∴cos3
α===,
∴22
1
cos22cos121
3
αα
=-=?-=.
故选D.
【点睛】本题考查三角函数的定义和倍角公式,考查对基础知识的掌握情况和转化能力的运用,属于基础题.
5.若,x y满足约束条件
210,
220,
20,
x y
x y
x y
-+≤
?
?
-+≥
?
?+-≤
?
则3
z x y
=-的最大值为( )
A. 2
B. 1
C. 0
D. -1
【答案】A
【解析】
【分析】
画出不等式组表示的可行域,由3
z x y
=-得z
x
y-
=3,平移直线并结合z的几何意义得到最优解,进而可得所求最大值.
【详解】画出不等式组表示的可行域,如图中阴影部分所示.
由3
z x y
=-得z
x
y-
=3,
所以z表示直线z
x
y-
=3在y轴上截距的相反数.
平移直线z
x
y-
=3,结合图形可得当直线经过可行域内的点A时,直线在y轴上的截距最小,此时z取得最大值.由
210
20
x y
x y
-+=
?
?
+-=
?
解得
1
1
x
y
=
?
?
=
?
,
所以)1,1(A ,
所以max 3112z =?-=. 故选A .
【点睛】利用线性规划求目标函数的最值问题是常考题型,一般以选择题、填空题的形式出现,难度适中.解题时要熟练画出可行域,把目标函数适当变形,把所求最值转化为求直线的斜率、截距、距离等问题处理,主要考查数形结合在解题中的应用和计算能力.
6.函数sin 22y x x =+的图象可由2cos 2y x =的图象如何变换得到( )
A. 向左平移12π
个单位 B. 向右平移
12π
个单位 C. 向左平移6
π
个单位
D. 向右平移6
π
个单位
【答案】B 【解析】 【分析】
由题意化简得sin 2322cos[2()]12
y x x x π
=+=-,然后再把函数2cos 2y x =的图象经过平移后可得到所求
答案.
【详解】由题意得sin 222sin(2)2cos[(2)]2cos(2)3236
y x x x x x π
πππ
==+
=-+=-+ 2cos(2)2cos[2()]612
x x ππ
=-=-,
所以将函数2cos 2y x =的图象向右平移12π
个单位可得到函数2cos[2()]12
y x π=-,即函数sin 22y x x =+的图象. 故选B .
【点睛】在进行三角函数图象的变换时要注意以下几点:①变换的方向,即由谁变换到谁;②变换前后三角函数名是否相同;③变换量的大小.特别注意在横方向上的变换只是对变量x 而言的,当x 的系数不是1时要转化为系数为1的情况求解.
7.若P 为ABC ?所在平面内一点,且|||2|PA PB PA PB PC -=+-u u r u u r u u r u u r u u u r
,则ABC ?的形状为( )
A. 等边三角形
B. 等腰三角形
C. 直角三角形
D. 等腰直角三角形
【答案】C
【分析】
由条件可得||||BA CA CB =+uu r uu r uu r ,即||||CA CB CA CB -=+u u r u u r u u r u u r
,进而得到CA CB ⊥,所以ABC ?为直角三角形.
【详解】∵|||2|PA PB PA PB PC -=+-u u r u u r u u r u u r u u u r
,
∴|||()()|||BA PA PC PB PC CA CB =-+-=+u u r u u r u u u r u u r u u u r u u r u u r
, 即||||CA CB CA CB -=+u u r u u r u u r u u r ,
两边平方整理得0CA CB ?=, ∴CA CB ⊥,
∴ABC ?为直角三角形. 故选C .
【点睛】由于向量具有数和形两方面的性质,所以根据向量关系式可判断几何图形的形状和性质,解题时需要对所给的条件进行适当的变形,把向量的运算问题转化为几何中的位置关系问题,解题中要注意向量线性运算的应用,属于中档题.
8.已知函数()ln ln()f x x a x =+-的图象关于直线1x =对称,则函数()f x 的值域为( ) A. )2,0( B. [0,)+∞ C. (2]-∞ D. (,0]-∞
【答案】D 【解析】 【分析】
根据函数()f x 的图象关于直线1x =对称可得(1)(1)f x f x +=-,由此可得2a =,所以()ln ln(2)f x x x =+-,再结合函数的单调性和定义域求得值域.
【详解】∵函数()ln ln()f x x a x =+-的图象关于直线1x =对称 ∴(1)(1)f x f x +=-,
即ln(1)ln(1)ln(1)ln(1)x a x x a x -+-+=++--, ∴(1)(1)(1)(1)x a x x a x --+=+--, 整理得(2)0a x -=恒成立,
∴()ln ln(2)f x x x =+-,定义域为)2,0(. 又2()ln ln(2)ln(2)f x x x x x =+-=-, ∵02x <<时,2021x x <-≤, ∴2ln(2)0x x -≤,
∴函数()f x 的值域为(,0]-∞. 故选D .
【点睛】解答本题时注意两点:一是函函数()y f x =的图象关于x a =对称
()()f a x f a x ?+=-()(2)f x f a x ?=-;二是求函数的值域时首先要考虑利用单调性求解.本题考查转化及
数形结合等方法的利用,属于中档题.
9.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某四棱锥的三视图,则该四棱锥的体积为( )
A. 6
B. 8
C. 26
D. 【答案】B 【解析】 【分析】
根据三视图画出四棱锥的直观图,然后再结合四棱锥的特征并根据体积公式求出其体积即可.
【详解】由三视图可得四棱锥为如图所示的长方体1111ABCD A B C D -中的四棱锥11C DEE D -,其中在长方体
1111ABCD A B C D -中,14,2,3AB AD AA ===,点1,E E 分别为11,AB A B 的中点.
由题意得CE DE ==CE DE ⊥, 又1CE EE ⊥, 所以CE ⊥平面11DEE D 即线段CE 即为四棱锥的高.
所以111111
(3833
DEE D C DEE D V S CE -=??=???=四棱锥. 故选B .
【点睛】本题考查三视图还原几何体和几何体体积的求法,考查空间想象能力和计算能力,解题的关键是由三视图得到几何体的直观图,属于中档题.
10.在ABC ?中,3AC =,向量 在上的投影的数量为2,3ABC S ?-=,则=BC ( )
A. 5
B. 72
C.
D. 24
【答案】C 【解析】 【分析】
由向量 在上的投影的数量为2-可得||cos 2AB A =-,由3=?ABC S 可得1
||||sin 32
AB AC A =,于是可得3,||224
A A
B π
=
=BC 的长度. 【详解】∵向量 在AC 上的投影的数量为2-, ∴||cos 2AB A =-.① ∵3=?ABC S , ∴
13
||||sin ||sin 322
AB AC A AB A ==, ∴||sin 2AB A =.②
由①②得tan 1A =-, ∵A 为ABC ?的内角,
∴4
3π=
A ,
∴2
||3sin
4
AB π==. 在ABC ?中,由余弦定理得
2222232cos
323(2942
BC AB AC AB AC π=+-???=+-??-=,
∴BC =
故选C .
【点睛】本题考查向量数量积的几何意义和解三角形,解题的关键是根据题意逐步得到运用余弦定理时所需要的条件,考查转化和计算能力,属于中档题.
11.已知函数()f x 的定义域为R ,1122f ??=-
?
??
,对任意的x R ∈满足()4f x x '>.当[0,2]απ∈时,不等式(sin )cos 20f αα+>的解集为( )
A. 711,66ππ??
???
B. 45,33ππ??
???
C. 2,33ππ
??
??
?
D. 5,66ππ??
??
?
【答案】D 【解析】 【分析】
根据题意构造函数2
()()21g x f x x =-+,则()()40g x f x x ''=->,所以得到()g x 在R 上为增函数,又
2111
()()2()10222g f =-?+=.然后根据
(sin )cos 20
f αα+>可得
21(
s i n )(s i n
)2s i n 12g f
f g ααααα=-+
=+>=,于是2
1
sin >α,解三角不等式可得解集. 【详解】由题意构造函数2
()()21g x f x x =-+, 则()()40g x f x x ''=->, ∴函数()g x 在R 上为增函数.
∵1122f ??=-
???
, ∴2
111()()2()10222
g f =-?+=. 又(sin )cos 20f αα+>,
∴2
1(sin )(sin )2sin 1(sin )cos 20()2
g f f g ααααα=-+=+>=, ∴21sin >
α, ∵02απ≤≤, ∴
56
6
π
πα<<
, ∴不等式(sin )cos 20f αα+>的解集为5,66ππ??
??
?
. 故选D .
【点睛】解答此类问题时一般要根据题意构造辅助函数求解,构造时要结合所求的结论进行分析、选择,然后根据所构造的函数的单调性求解.本题考查函数和三角函数的综合,难度较大.
12.设1F ,2F 为双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的左、右焦点,点()0,2P x a 为双曲线上一点,若21F PF ?的重心和内
心的连线与x 轴垂直,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A 【解析】 【分析】
设21F PF ?的重心和内心分别为,G I ,则02(,
)33
x a
G .设(,)I I I x y
,根据双曲线的定义和圆的切线的性质可得I x a =,于是03x a =,03x a =,所以()3,2P a a .然后由点P 在双曲线上可得221
2
b a =,于是可得离心率. 【详解】画出图形如图所示,
设21F PF ?的重心和内心分别为,G I ,且圆I 与21F PF ?的三边1212,,F F PF PF 分别切于点,,M Q N ,由切线的性质
可得1
122||||,||||,||||PN PQ FQ F M F N F M ===. 不妨设点()0,2P x a 在第一象限内, ∵G 是21F PF ?的重心,O 为12F F 的中点,
∴1
||||3
OG OF =
, ∴G 点坐标为02(,)33
x a
. 由双曲线的定义可得121
212||||2||||||||PF PF a FQ F N F M F M -==-=-, 又12||||2F M F M c +=, ∴12||,||F M c a F M c a =+=-, ∴M 为双曲线的右顶点. 又I 是21F PF ?的内心, ∴12IM F F ⊥.
设点I 的坐标为(,)I I x y ,则I x a =. 由题意得GI x ⊥轴, ∴
3
x a =,故03x a =, ∴点P 坐标为()3,2a a .
∵点P 在双曲线22
221(0,0)x y a b a b -=>>上,
∴22222294491a a a a b b -=-=,整理得2212
b a =,
∴2
c e a ====. 故选A .
【点睛】本题综合考查双曲线的性质和平面几何图形的性质,解题的关键是根据重心、内心的特征及几何图形的性质得到点P 的坐标,考查转化和计算能力,难度较大.
第Ⅱ卷(共90分)
二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)
13.在5(2x 的展开式中,4x 的系数是__________. 【答案】80. 【解析】 【分析】
先求出二项展开式的通项,然后可求出4x 的系数. 【详解】由题意得,二项展开式的通项为5552
1
5
5
(2)
2
(0,1,2,3,4,5)r r r
r r
r r T
C x x C x
r -
--+=??==,
令2r =得4x 的系数为32
5280C ?=.
故答案
:80.
【点睛】解答此类问题的关键是求出二项展开式的通项,然后再根据所求问题通过赋值法得到所求,属于基础题.
14.已知抛物线22(0)y px p =>上一点M 到x 轴的距离为4,到焦点的距离为5,则=p __________. 【答案】2或8. 【解析】 【分析】
设00(,)M x y ,则0||4y =,由题意可得052
p
x +=,0162px =,两式消去0x 后解方程可得所求值. 【详解】设00(,)M x y ,则0||4y =, ∴0162px =.①
又点M 到焦点的距离为5, ∴052
p
x +
=.②
由①②消去0x 整理得210160p p -+=, 解得2p =或8p =. 故答案为:2或8.
【点睛】本题考查抛物线定义的应用,即把曲线上的点到焦点的距离转化为点到准线的距离,属于基础题.
15.直三棱柱111ABC A B C -中,190,2BC A A A ?
∠==,设其外接球的球心为O ,已知三棱锥O ABC -的体积为1,
则球O 表面积的最小值为__________. 【答案】16π. 【解析】 【分析】
设,AB c BC a ==,由三棱锥O ABC -的体积为1可得6=ac .然后根据题意求出三棱柱外接球的半径为
2
2
)12
c R +=+,再结合基本不等式可得外接球表面积的最小值.
【详解】如图,在Rt ABC ?中,设,AB c BC a ==,则22AC a c =+.
分别取11,AC A C 的中点12,O O ,则12,O O 分别为111C B A Rt ?和Rt ABC ?外接圆的圆心, 连12,O O ,取12O O 的中点O ,则O 为三棱柱外接球的球心. 连OA ,则OA 为外接球的半径,设半径为R .
∵三棱锥O ABC -的体积为1, 即1()1132
O ABC ac
V -=
??=, ∴6=ac .
在2Rt OO C ?中,可得22
2
222
12()()11224
O O AC a c R +=+=+=+,
∴222
244(1)4(1)1644
a c ac
S R ππππ+==+≥+=球表
,当且仅当c a =时等号成立,
∴O 球表面积的最小值为16π. 故答案为:16π.
【点睛】解答几何体外接球的体积、表面积问题的关键是确定球心的位置,进而得到球的半径,解题时注意球心在过底面圆圆心且垂直于底面的直线上,且球心到几何体各顶点的距离相等.在确定球心的位置后可在直角三角形中求出球的半径,此类问题考查空间想象力和计算能力,难度较大.
16.“克拉茨猜想”又称“31n +猜想”,是德国数学家洛萨?克拉茨在1950年世界数学家大会上公布的一个猜想:任给一个正整数n ,如果n 是偶数,就将它减半;如果n 为奇数就将它乘3加1,不断重复这样的运算,经过有限步后,最终都能够得到1.己知正整数m 经过6次运算后得到1,则m 的值为__________. 【答案】10或64. 【解析】 【分析】
从第六项为1出发,按照规则逐步进行逆向分析,可求出m 的所有可能的取值. 【详解】如果正整数m 按照上述规则经过6次运算得到1, 则经过5次运算后得到的一定是2; 经过4次运算后得到的一定是4;
经过3次运算后得到的为8或1(不合题意); 经过2次运算后得到的是16; 经过1次运算后得到的是5或32; 所以开始时的数为10或64. 所以正整数m 的值为10或64. 故答案为:10或64.
【点睛】本题考查推理应用,解题的关键是按照逆向思维的方式进行求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于中档题.
三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答.
17.已知{}n a 是递增的等比数列,548a =,2344,3,2a a a 成等差数列.
(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;
(Ⅱ)设数列{}n b 满足21a b =,1n n n b b a +=+,求数列{}n b 的前n 项和n S .
【答案】(Ⅰ) 123-?=n n a .(Ⅱ) 323(1)n
n S n =?+-.
【解析】 【分析】
(Ⅰ)由条件求出等比数列的首项和公比,然后可得通项公式.(Ⅱ)由题意得1n n n b b a +-=,再利用累加法得到
1323n n b -=?+,进而可求出n S .
【详解】(Ⅰ)设等比数列{}n a 的公比为(0)q q >, ∵24a ,33a ,42a 成等差数列,
∴324642a a a =+,即23
111642a q a q a q =+,
∴0232
=+-q q ,解得2q =或1q =(舍去) 又4
5111648a a q a ===,
∴31=a .
∴1
23-?=n n a .
(Ⅱ)由条件及(Ⅰ)可得12326b a ==?=. ∵1n n n b b a +=+, ∴1n n n b b a +-=, ∴11(2)n n n b b a n ---=≥, ∴()()()112211n n n n n b b b b b b b b ---=-+-+
+-+
123216n n n a a a a a ---=++++++L
1332612n --?=+-
1323(2)n n -=?+≥.
又16b =满足上式,
∴1
323(*)n n b n N -=?+∈
∴1
12
23(122)332233323(1)12
n
n n n n S b b b n n n --?=+++=+++++=+=?+--L L .
【点睛】对于等比数列的计算问题,解题时可转化为基本量(首项和公比)的运算来求解.利用累加法求数列的和时,注意项的下标的限制,即注意公式的使用条件.考查计算能力和变换能力,属于中档题.
18.如图,在四棱锥P ABCD -中,已知PA ⊥平面ABCD ,ABC ?为等边三角形,22PA AB ==,AC CD ⊥,
PD 与平面PAC 所成角的正切值为
5
15.
(Ⅰ)证明://BC 平面PAD ;
(Ⅱ)若M 是BP 的中点,求二面角P CD M --的余弦值. 【答案】(Ⅰ)见解析.(Ⅱ)25
5
11. 【解析】 【分析】
(Ⅰ)先证明DPC ∠为
PD 与平面PAC 所成的角,于是可得CD =,于是60CAD ∠=?.又由题意得到
60BCA ∠=?,故得AD BC //,再根据线面平行的性质可得所证结论. (Ⅱ) 取BC 的中点N ,连接AN ,可证得
AN AD ⊥.建立空间直角坐标系,分别求出平面PCD 和平面CDM 的法向量,根据两个法向量夹角的余弦值得到
二面角的余弦值.
【详解】(Ⅰ)证明:因为PA ⊥平面ABCD ,CD ?平面ABCD , 所以PA CD ⊥
又AC CD ⊥,CA PA A =I , 所以CD ⊥平面PAC ,
所以DPC ∠为PD 与平面PAC 所成的角.
在Rt PCD V 中,PC ==
所以CD =
所以在Rt PCD V 中,2AD =,60CAD ∠=?. 又60BCA ∠=?,
所以在底面ABCD 中,AD BC //, 又AD ?平面PAD ,BC ?平面PAD , 所以//BC 平面PAD .
(Ⅱ)解:取BC 的中点N ,连接AN ,则AN BC ⊥,由(Ⅰ)知AD BC //, 所以AN AD ⊥,
分别以AN ,AD ,AP 为x ,y ,z 轴建立空间直角坐标系Axyz .
则(0,0,2)P
,1,,022C ?? ? ???,(0,2,0)D
,1,144M ??
- ? ???
所以3,,022CD ??
=- ? ???uu u r ,(0,2,2)PD =-
,9,144DM ??=- ? ???
uuu u r
设平面PCD 的一个法向量为()1111,,n x y z =,
由1100n CD n PD ??=???=??
,即111130220y y z ?+=??-=??
,得11
11
x z y ?=??=??,
令11y =,则1
(3,1,1)n =.
设平面CDM 的一个法向量为()2222,,n x y z =,
由2200n CD n MD ??=???=?
?
,即2222230940y y z ?+=?-+=
,得22
2232x y z ?=?
?=??
,
令21y =
,则232n ?
=??u u r .
所以12
12
12331cos ,||||
n n n n n n ++
?<>===
?u r u u r
u r u u r u r u u r , 由图形可得二面角P CD M --为锐角, 所以二面角P CD M --的余弦值为
25
5
11. 【点睛】空间向量是求解空间角的有利工具,根据平面的法向量、直线的方向向量的夹角可求得线面角、二面角等,解题时把几何问题转化为向量的运算的问题来求解,体现了转化思想方法的利用,不过解题中要注意向量的夹角和空间角之间的关系,特别是求二面角时,在求得法向量的夹角后,还要通过图形判断出二面角是锐角还是钝角,然后才能得到结论.
19.某蔬菜批发商分别在甲、乙两市场销售某种蔬菜(两个市场的销售互不影响),己知该蔬菜每售出1吨获利500元,未售出的蔬菜低价处理,每吨亏损100 元.现统计甲、乙两市场以往100个销售周期该蔬菜的市场需求量的频数分布,如下表:
以市场需求量的频率代替需求量的概率.设批发商在下个销售周期购进吨该蔬菜,在 甲、乙两市场同时销售,以X (单位:吨)表示下个销售周期两市场的需求量,T (单位:元)表示下个销售周期两市场的销售总利润. (Ⅰ)当19n =时,求T 与X 的函数解析式,并估计销售利润不少于8900元的槪率; (Ⅱ)以销售利润的期望为决策依据,判断17n =与18n =应选用哪—个. 【答案】(Ⅰ)解析式见解析;槪率为0.71;(Ⅱ) 18n =. 【解析】 【分析】
(Ⅰ) 根据题意可得解析式为分段函数9500,?
19,6001900,19X T X X ≥?=?
-
.分析题意可得当18X ≥时可满足利润不少于
8900元,求出16,17X X ==的概率后再根据对立事件的概率公式求解即可. (Ⅱ) 结合题意中的销售情况,分别求出当17n =和18n =时的销售利润的期望,比较后可得结论. 【详解】(Ⅰ)由题意可知,当19X ≥,500199500T =?=; 当19X <,500(19)1006001900T X X X =?--?=-, 所以T 与X 的函数解析式为9500,?
19,6001900,19X T X X ≥?=?
-
.
由题意可知,一个销售周期内甲市场需求量为8,9,10的概率分别为0.3,0.4,0.3;乙市场需求量为8,9,10的概率分别为0.2,0.5,0.3.
设销售的利润不少于8900元的事件记为A . 当19X ≥,5001995008900T =?=>, 当19X <,60019008900X -≥,解得18X ≥, 所以()(18)P A P X =≥.
由题意可知,(16)0.30.20.06P X ===?;
(17)0.30.50.40.20.23P X ??==+=;
所以()(18)10.060.230.71P A P X ==--=≥. (Ⅱ)由题意得(16)0.06P X ==,(17)0.23P X ==,
(18)0.40.50.30.30.30.20.35P X ???==++=,(19)0.40.30.30.50.27P X ??==+=, (20)0.30.30.09P X ===?.
①当17n =时,
()(500161100)0.06500170.948464E T =?-??+??=;
②当18n =时,
()(500162100)0.06(500171100)0.23185000.718790E T ????????=-+-+=.
因为84648790<, 所以应选18n =.
【点睛】本题考查应用概率解决生活中的实际问题,解题的关键是深刻理解题意,然后再根据题中的要求及数学知识进行求解,考查应用意识和转化、计算能力,是近年高考的热点之一,属于中档题.
20.在直角坐标系xOy 中,设椭圆22
22:1(0)x y C a b a b
+=>>的左焦点为1F ,短轴的两个端点分别为,A B ,且
160AF B ∠=?
,点1
)2
在C 上.
(Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)若直线:(0)l y kx m k =+>与椭圆C 和圆O 分别相切于P ,Q 两点,当OPQ ?面积取得最大值时,求直线l 的方程.
【答案】(Ⅰ) 2214
x y +=
.(Ⅱ) y x =【解析】 【分析】
(Ⅰ) 由160AF B ∠=?,可得2a b =;由椭圆C
经过点1)2,得
2231144b b
+=,求出22,a b 后可得椭圆的方程. (Ⅱ)将直线方程与椭圆方程联立消元后根据判别式为零可得1422+=k m ,解方程可得切点坐标为41
(,)k P m m
-,再根据直线和圆相切得到2
||1OQ k
=
+||PQ ,进而得到
OPQ
S
?2
1k =+,将1422+=k m 代入后消去m 再用基本不等式可得当三角形面积最大时1k =
,于是可得m =
【详解】(Ⅰ)由160AF B ∠=?,可得2a b =,①
由椭圆C
经过点
1)2,得2231
144b b
+=,② 由①②得224,1a b ==,
所以椭圆C 的方程为2
214
x y +=.
(Ⅱ)由2
214x y y kx m ?+=???=+?
消去y 整理得()222
148440k x kmx m +++-=(*),
由直线l 与椭圆相切得,
()()222264161140k m m k ?=--+=,
整理得1422+=k m ,
故方程(*)化为2228160m x kmx k ++=,即2(4)0mx k +=, 解得4k
x m
-=
, 设()11,P x y ,则12
4414km k x k m
--==+,故111
y kx m m =+=, 因此41
(
,)k P m m
-. 又直线:(0)l y kx m k =+>与圆O
相切,可得||OQ =
所以||PQ ==
所以1||||2OPQ
S PQ OQ ?=?=, 将1422+=k m 式代入上式可得
22411OPQ
S k k ?=++222
22214(41)34(1)34142111k k k k k k +-+--++=++
=21321k k =?+3112k k
=?
+, 由0k >得1
2k k +≥,
所以313
124OPQ S k k
?=?≤+,当且仅当1k =时等号成立,即1k =时OPQ S ?取得最大值.
由22415m k =+=
,得m = 所以直线l
的方程为y x =±
【点睛】解决解析几何问题的关键是将题中的信息坐标化,然后再利用一元二次方程根与系数的关系进行转化处理,逐步实现变量化一的目的.由于解题中要涉及到大量的计算,所以要注意计算的合理性,通过“设而不求”、“整体代换”等方法进行求解,考查转化和计算能力,属于难度较大的问题.
21.已知函数2()(1)1
x
a x f x e x x -=
>-+. (Ⅰ)讨论函数()f x 的单调性;
2008年山东高考数学理科 第Ⅰ卷(共60分) 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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)满足M ?{a 1, a 2, a 3, a 4},且M ∩{a 1 ,a 2, a 3}={ a 1·a 2}的集合M 的个数是 (A )1 (B)2 (C)3 (D)4 (2)设z 的共轭复数是z ,或z +z =4,z ·z =8,则 z z 等于 (A )1 (B )-i (C)±1 (D) ±i (3)函数y =lncos x (- 2 π<x <)2π 的图象是 (4)设函数f (x )=|x +1|+|x -a |的图象关于直线x =1对称,则a 的值为 (A) 3 (B)2 (C)1 (D)-1 (5)已知cos (α- 6π)+sin α=473,sin()56 πα+的值是 (A )- 5 3 2 (B ) 532 (C)-54 (D) 5 4 (6)右图是一个几何体的三视图,根据图中数据,可得该几何体的表面积是 (A)9π (B )10π (C)11π (D)12π (7)在某地的奥运火炬传递活动中,有编号为1,2,3,…,18的18名火炬手.若从中任选3人,则选出的火炬手的编号能组成3为公差的等差数列的概率为 (A ) 511 (B )681 (C )3061 (D )408 1 (8)右图是根据《山东统计年整2007》中的资料作成的1997年至2006年我省城镇居民百户家庭人口数的茎叶图.图中左边的数字从左到右分别表示城镇居民百户家庭人口数的百位数字和十位数字,右边的数字表示城镇居民百户家庭人口数的个位数字,从图中可以得到1997年至2006年我省城镇居民百户家庭人口数的
2019年高考理科数学全国一卷 一、单选题 本大题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的4个选项中,有且只有一项是符合题目要求。 1.已知集合M={x |-4<x <2},N={x | -x -6<0},则M∩U = A{x |-4<x <3} B{x |-4<x <-2} C{x |-2<x <2} D{x |2<x <3} 2.设复数z 满足|z -i|=1,z 在复平面内对应的点为(x ,y),则 A B C D 3.已知a =2.0log 2,b =2.02,c =3 .02 .0,则 A.a <b <c B.a <c <b C.c <a <b D.b <c <a 4.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐到足底的长度之比是 ??? ? ??≈称之为黄金分割.618.021 -521-5,著名的“断臂维纳斯”便是如此。此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是 2 1 -5 。若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是 A.165 cm B.175 cm C.185 cm D.190 cm 5.函数()][ππ,的-cos sin 2 x x x x x f ++= 图像大致为 A B C D 6.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化,每一“重卦”由从下到上排列的6个爻组成,爻分为阳爻“—”和阴爻“- -”,右图就是一重卦。在所有重卦中随机取一重卦,则该重卦恰有3个阳爻的概率是 A. 165 B.3211 C.3221 D.16 11 7.已知非零向量,满足 ,且 ,则与的夹角为 A. 6π B.3π C.32π D.6 5π
2019年数学高考试题(附答案) 一、选择题 1.某班上午有五节课,分別安排语文,数学,英语,物理,化学各一节课.要求语文与化学相邻,数学与物理不相邻,且数学课不排第一节,则不同排课法的种数是 A .24 B .16 C .8 D .12 2.函数ln || ()x x f x e = 的大致图象是( ) A . B . C . D . 3.已知回归直线方程中斜率的估计值为1.23,样本点的中心()4,5,则回归直线方程为( ) A . 1.2308?.0y x =+ B .0.0813?.2y x =+ C . 1.234?y x =+ D . 1.235?y x =+ 4.已知532()231f x x x x x =++++,应用秦九韶算法计算3x =时的值时,3v 的值为( ) A .27 B .11 C .109 D .36 5.设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ?N 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .5 D .7 6.甲、乙两人玩猜数字游戏,先由甲心中想一个数字,记为a ,再由乙猜甲刚才所想的数字,把乙猜的数字记为b ,其中a ,b ∈{1,2,3,4,5,6},若|a-b|≤1,就称甲乙“心有灵犀”.现任意找两人玩这个游戏,则他们“心有灵犀”的概率为( ) A . 19 B . 29 C . 49 D . 718 7.若,αβ是一组基底,向量γ=x α+y β (x,y ∈R),则称(x,y)为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量α在基底p =(1,-1), q =(2,1)下的坐标为(-2,2),则α在另一组基底m =(-1,1), n =(1,2)下的坐标为( ) A .(2,0) B .(0,-2) C .(-2,0) D .(0,2) 8.圆C 1:x 2+y 2=4与圆C 2:x 2+y 2﹣4x +4y ﹣12=0的公共弦的长为( )
黑池中学2018级高三数学期末模拟试题理科(四) 一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. 1.已知集合{}2,101,, -=A ,{} 2≥=x x B ,则A B =I A .{}2,1,1- B.{ }2,1 C.{}2,1- D. {}2 2.复数1z i =-,则z 对应的点所在的象限为 A .第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限 3 .下列函数中,是偶函数且在区间(0,+∞)上单调递减的函数是 A .2x y = B .y x = C .y x = D .2 1y x =-+ 4.函数 y=cos 2(x + π4 )-sin 2(x + π4 )的最小正周期为 A. 2π B. π C. π2 D. π 4 5. 以下说法错误的是 ( ) A .命题“若x 2 -3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x≠1,则x 2 -3x+2≠0” B .“x=2”是“x 2 -3x+2=0”的充分不必要条件 C .若命题p:存在x 0∈R,使得2 0x -x 0+1<0,则﹁p:对任意x∈R,都有x 2 -x+1≥0 D .若p 且q 为假命题,则p,q 均为假命题 6.在等差数列{}n a 中, 1516a a +=,则5S = A .80 B .40 C .31 D .-31 7.如图为某几何体的三视图,则该几何体的体积为 A .π16+ B .π416+ C .π8+ D .π48+ 8.二项式6 21()x x +的展开式中,常数项为 A .64 B .30 C . 15 D .1 9.函数3 ()ln f x x x =-的零点所在的区间是 A .(1,2) B .(2,)e C . (,3)e D .(3,)+∞ 10.执行右边的程序框图,若0.9p =,则输出的n 为 A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 开始 10n S ==, S p 是 输入p 结束 输出n 12n S S =+ 否 1n n =+ 1 2 1 2 2 1 主视图 左视图 俯视图
2013年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷) 理 科 数 学 参考公式:如果事件A 、B 互斥,那么()()+()P A B P A P B += 如果事件A 、B 独立,那么()()()=?P AB P A P B 。 第Ⅰ卷(共60分) 一、选择题:本大题共12小题。每小题5分共60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、复数z 满组(3)(2)5--=z i (z 为虚数单位),则z 的共轭复数z 为 (A) 2+i (B) 2-i (C) 5+i (D) 5-i 2、已知集合{}0,1,2=A ,则集合{} ,=-∈∈B x y x A y A 中元素的个数是 (A) 1 (B) 3 (C) 5 (D) 9 3、已知函数()f x 为奇函数,且当0>x 时,21 (),=+ f x x x 则(1)-=f (A) -2 (B) 0 (C) 1 (D) 2 4、已知三棱柱111-ABC A B C 的侧棱与底面垂直,体积为9 4 , 的正三角形,若P 为底面111A B C 的中心,则PA 与平面ABC 所成角的大小为 (A) 512π (B) 3π (C) 4π (D) 6 π 5、将函数sin(2)?=+y x 的图象沿x 轴向左平移 8 π 个单位后,得到一个偶函数的图象,则?的一个可能取值为 (A) 34π (B) 4 π (C) 0 (D) 4π- 6、在平面直角坐标系xOy 中,M 为不等式组220210,380, --≥?? +-≥??+-≤? x y x y x y 所表示的区域上一动点,则直线OM 的斜率的 最小值为 (A) 2 (B) 1 (C) 13- (D) 12 - 7、给定两个命题,.p q 若?p 是q 的必要不充分条件,则p 是?q 的 (A) 充分不必要条件 (B) 必要不充分条件 (C) 充要条件 (D) 既不充分也不必要条件 8、函数cos sin =+y x x x 的图象大致为 (A) (B) (C) (D) 9、过点(3,1)作圆2 2 (1)1-+=x y 的两条切线,切点分别为,A B ,则直线AB 的方程为
2019年数学高考试卷(附答案) 一、选择题 1.如图所示的圆锥的俯视图为( ) A . B . C . D . 2.123{ 3 x x >>是12126{ 9 x x x x +>>成立的( ) A .充分不必要条件 B .必要不充分条件 C .充要条件 D .即不充分也不必要条件 3.如图,12,F F 是双曲线22 22:1(0,0)x y C a b a b -=>>的左、右焦点,过2F 的直线与双曲线 C 交于,A B 两点.若11::3:4:5AB BF AF =,则双曲线的渐近线方程为( ) A .23y x =± B .22y x =± C .3y x =± D .2y x =± 4.函数2 ||()x x f x e -=的图象是( ) A . B . C . D . 5.圆C 1:x 2+y 2=4与圆C 2:x 2+y 2﹣4x +4y ﹣12=0的公共弦的长为( ) A 2B 3 C .22 D .326.若干年前,某教师刚退休的月退休金为6000元,月退休金各种用途占比统计图如下面
的条形图.该教师退休后加强了体育锻炼,目前月退休金的各种用途占比统计图如下面的折线图.已知目前的月就医费比刚退休时少100元,则目前该教师的月退休金为( ). A .6500元 B .7000元 C .7500元 D .8000元 7.在△ABC 中,P 是BC 边中点,角、、A B C 的对边分别是 ,若 0cAC aPA bPB ++=,则△ABC 的形状为( ) A .直角三角形 B .钝角三角形 C .等边三角形 D .等腰三角形但不是等边三角形. 8.已知函数()3sin 2cos 2[0,]2 f x x x m π =+-在上有两个零点,则m 的取值范围是 A .(1,2) B .[1,2) C .(1,2] D .[l,2] 9.设F 为双曲线C :22 221x y a b -=(a >0,b >0)的右焦点,O 为坐标原点,以OF 为直径 的圆与圆x 2+y 2=a 2交于P 、Q 两点.若|PQ |=|OF |,则C 的离心率为 A .2 B .3 C .2 D .5 10.若实数满足约束条件 ,则的最大值是( ) A . B .1 C .10 D .12 11.已知抛物线2 2(0)y px p =>交双曲线22 221(0,0)x y a b a b -=>>的渐近线于A ,B 两点 (异于坐标原点O ),若双曲线的离心率为5,AOB ?的面积为32,则抛物线的焦点为( ) A .(2,0) B .(4,0) C .(6,0) D .(8,0) 12.在样本的频率分布直方图中,共有11个小长方形,若中间一个长方形的面积等于其他十个小长方形面积的和的,且样本容量是160,则中间一组的频数为( ) A .32 B .0.2 C .40 D .0.25 二、填空题