涂天明+黃學(xué)波
一、選擇題:本大題共8小題,每小題5分,共40分,每小題只有一項(xiàng)符合題目要求.
1. 復(fù)數(shù)1-■在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在()
A. 第一象限 B. 第二象限
C. 第三象限 D. 第四象限
2. 若集合A=(0,+∞),B={-1,1},則下列結(jié)論正確的是()
A. A∩B={-1} B. (CRA)∪B=(-∞,0)
C. A∪B=(0,+∞) D.(CRA)∩B={-1}
3. 下列函數(shù)中,在其定義域內(nèi)是增函數(shù)的是()
A. y=-x3,x∈RB. y=(■)■
C. y=-x2+1,x∈(-∞,0) D. y=-lnx,x∈(0,+∞)
4. 在200米高的山頂上,測(cè)得山下一塔頂與塔底的俯角分別為300,600,則塔高為()
A. ■米 B. ■米
C. ■米 D. ■米
5. 給定定義:若一個(gè)幾何體的三視圖形狀都相同、大小均相等,則稱該幾何體叫“完美幾何體”,那么球、三棱錐、正方體、圓柱這四種幾何體可以是“完美幾何體”的有()個(gè)
A. 1B. 2C. 3D. 4
6. 定義“?茚”表示一種兩個(gè)正實(shí)數(shù)之間的運(yùn)算,即m?茚n=■+m+n,m,n是正實(shí)數(shù),已知1?茚k=3,則函數(shù)f(x)=k?茚x的值域是()
A. [0,+∞)B. [1,+∞)C. (0,+∞)D. (1,+∞)
7.已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若■=a1■+a■■,且A、B、C三點(diǎn)共線(且該直線不過原點(diǎn)),則S2014=()
A. 1006B. 1007C. 2014D. 2015
8. 若圓x2+y2-4x-4y-10=0上至少有三個(gè)不同的點(diǎn)到直線l∶ax+by=0的距離為2■,則直線l的傾斜角的取值范圍是
()
A. [■,■]B. [■,■]
C. [■,■] D. [0,■]
非選擇題部分(共110分)
二、填空題:本大題共6小題,每小題5分,共30分.
必做題:
9. 已知隨機(jī)變量?孜服從正態(tài)分布N(2,?滓2),且P(?灼<0)=0.2,則P(0<?灼<4)=.
10. 在(1+x)2012+(1+x)2013+(1+x)2014的展開式中,x的系數(shù)為______(用數(shù)字作答) .
11. 已知關(guān)于x的不等式(ax+1)(x+2)<0的解集是(-∞,-2)∪(1,+∞),則a=.
12. 命題:“若空間兩條直線a,b分別垂直平面?琢,則a∥b”,考生小王這樣證明:
設(shè)a,b與面?琢分別相交于A、B,連結(jié)A、B,
∵a⊥?琢, b⊥?琢,AB?奐?琢 ……①
∴a⊥AB,b⊥AB…………②
∴a∥b ………………………③
這里的證明有兩個(gè)推理,即:①?圯②和②?圯③. 老師評(píng)改認(rèn)為小王的證明推理不正確,這兩個(gè)推理中不正確的是.
13.我省沿海某市經(jīng)常遭遇洪澇災(zāi)害,為防洪防災(zāi)決定大面積植樹造林,在如圖所示區(qū)域{(x,y)|x≥0,y≥0}內(nèi)植樹,第一棵樹在A1(0,1)點(diǎn),第二棵樹在B1(1,1)點(diǎn),第三棵樹在C1(1,0)點(diǎn),第四棵樹在C2(2,0)點(diǎn),以此類推,接著按圖中箭頭方向,每隔一個(gè)單位種一顆樹,那么,第2014棵樹所在的點(diǎn)的坐標(biāo)是.
選做題:
14. (幾何證明選做題)如上圖,已知圓中兩條弦AB與CD相交于點(diǎn)F,E是AB延長線上一點(diǎn),且DF=CF=■,AF ∶ FB ∶ BE=4 ∶ 2 ∶ 1,若CE與圓相切,則線段CE的長為.
15. (坐標(biāo)系與參數(shù)方程選講選做題)若動(dòng)點(diǎn)P(x,y)在曲線x=-2+cos?茲,y=sin?茲(?茲為參數(shù),?茲∈R)上,則■的取值范圍是.
三、解答題:本大題共 6小題,共80分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
16. (本題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=cosx+sin(■-x),x∈R.
(I)求f(■)的值;
(II)求f(x)的最小值及對(duì)應(yīng)的x的集合;
(III)若f(?茲)=■且?茲∈(■,2?仔),求tan2?茲的值.
17.(本題滿分12分)某學(xué)校隨機(jī)抽取部分新生調(diào)查其上學(xué)途中所需時(shí)間(單位:分鐘),并將所得數(shù)據(jù)繪制成頻率分布直方圖(如圖),其中,上學(xué)所需時(shí)間的范圍是[0,100],樣本數(shù)據(jù)分組為[0,20),[20,40),[40,60),[60,80),[80,100].
(Ⅰ)求直方圖中x的值;
(Ⅱ)如果上學(xué)所需時(shí)間不少于1小時(shí)的學(xué)生可申請(qǐng)?jiān)趯W(xué)校住宿,請(qǐng)估計(jì)學(xué)校600名新生中有多少名學(xué)生可以申請(qǐng)住宿;
(Ⅲ)從學(xué)校的新生中任選4名學(xué)生,這4名學(xué)生中上學(xué)所需時(shí)間少于20分鐘的人數(shù)記為X,求X的分布列和數(shù)學(xué)期望.(以直方圖中新生上學(xué)所需時(shí)間少于20分鐘的頻率作為每名學(xué)生上學(xué)所需時(shí)間少于20分鐘的概率)
18. (本題滿分14分)已知函數(shù)f(x)=x-alnx(a∈R).
(Ⅰ)當(dāng)a=1時(shí),求函數(shù)的單調(diào)區(qū)間即相應(yīng)的單調(diào)性;
(Ⅱ)探索函數(shù)f(x)是否存在極值,若存在求出該極值,否則說明理由.
19.(本題滿分14分)如圖,菱形ABCD與矩形BDEF所在平面互相垂直,∠BAD=■.
(Ⅰ)求證:FC∥平面AED;
(Ⅱ)若BF=k·BD,當(dāng)二面角A-EF-C為直二面角時(shí),求k的值;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,求直線BC與平面AEF所成的角?茲的正弦值.
20.(本題滿分14分)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,橢圓■+y2=1的左、右焦點(diǎn)分別為F1(-c,0),F2(c,0). 設(shè)A,B是橢圓上位于x軸上方的兩點(diǎn),且直線AF1與直線BF2平行,AF2與BF1交于點(diǎn)P.
(Ⅰ)若AF1-BF2=■,求直線AF1的方程;
(Ⅱ)求證:PF1+PF2是定值.
21.(本題滿分14分)對(duì)于數(shù)列{xn},如果存在一個(gè)正整數(shù)m,使得對(duì)任意的n(n∈N?鄢)都有xn+m=xn成立,那么就把這樣一類數(shù)列{xn}稱作周期為m的周期數(shù)列,的最小值稱作數(shù)列{xn}的最小正周期,以下簡稱周期.例如當(dāng)xn=2014時(shí){xn}是周期為1的周期數(shù)列,當(dāng)yn=cos(■n)時(shí){yn}是周期為4的周期數(shù)列.
(Ⅰ)設(shè)數(shù)列{an}滿足an+2=?姿· an+1-an(n∈N?鄢),a1=a,a2=b(a≠b),且數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列,求常數(shù)?姿的值.
(Ⅱ)設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且4Sn=(an+1)2.
①若an>0,試判斷數(shù)列{an}是否為周期數(shù)列,并說明理由;
②若anan+1<0,試判斷數(shù)列{an}是否為周期數(shù)列,并說明理由.
(Ⅲ)設(shè)數(shù)列{an}滿足an+2=-an+1-an(n∈N?鄢),a1=1,a2=2,bn=an+1,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Sn,試問是否存在p,q,使對(duì)任意的n∈N?鄢都有p≤■≤q成立,若存在,求出p,q的取值范圍;不存在,說明理由.
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2014年高考廣東理科數(shù)學(xué)模擬試題參考答案
一、選擇題:
1. 【解析】∵1-■=1+i,在復(fù)平面內(nèi)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)坐標(biāo)為(1,1),在第一象限,選A.
2. 【解析】∵A=(0,+∞),∴CRA=(-∞,0),又B={-1,1},故(CRA)∩B={-1},選D.
3. 【解析】由函數(shù)單調(diào)性定義及二次函數(shù)的單調(diào)區(qū)間易知選C.
4. 【解析】依題意山頂離塔頂、塔底的距離分別為■米、400米,設(shè)塔高為x米,由余弦定理知x2=■+160000-2×■×400×cos30°=■,即x=■米,故選A.
5.【解析】球的三視圖全是圓;如圖正方體截出的三棱錐三視圖全是等腰直角三角形;正方體三視圖都是正方形,共有三個(gè),故選C.
6. 【解析】先由1?茚k=3解得k=1,所以f(x)=k?茚x=■+x+1,當(dāng)x∈(0,+∞)時(shí),f(x)=k?茚x=■+x+1>1,故選D.
7. 【解析】依題意A、B、C三點(diǎn)共線,故■=?姿■,即■=■■+■■,即a1+a2014=1,故S2014=■(a1+a2014)=1007,選B.
8. 【解析】圓x2+y2-4x-4y-10=0整理為(x-2)2+(y-2)2=(3■)2,∴圓心坐標(biāo)為(2,2),半徑為3■,要求圓上至少有三個(gè)不同的點(diǎn)到直線l∶ax+by=0的距離為2■,則圓心到直線的距離應(yīng)小于等于■,
∴■≤■,∴(■)2+4(■)+1≤0 ,∴-2-■≤(■)≤-2+■,k=-(■),∴ 2-■≤k≤2+■,直線l的傾斜角的取值范圍是[■,■],選B.
二、填空題:
9.【答案】0.6.
【解析】如圖,正態(tài)分布的密度函數(shù)示意圖所示,函數(shù)關(guān)于直線x=2對(duì)稱,所以P(?灼<2)=0.5,并且P(?灼<0)=0.2.
P(0<?灼<4)=2(1-P(?灼<0))=2(1-0.2)=0.6.
10.【答案】6039.
【解析】依題意,由二項(xiàng)式定理知(1+x)2012+(1+x)2013+(1+x)2014的展開式中x的系數(shù)為2012+2013+2014=6039.故填6039.
11.【答案】-1.
【解析】依題意, 關(guān)于x的不等式(ax+1)(x+2)<0的解集是(-∞,-2)∪(1,+∞),所以a<0,(ax+1)(x+2)<0即(x+■)(x+2)>0,即-a=1,所以a=-1,故填-1.
12.【答案】②?圯③.
【解析】用直線與平面垂直的定義知由①?圯②推理正確,由②?圯③推理不正確,因?yàn)椴荒艽_定空間兩條直線a,b是否共面,因此直線a,b有可能異面.故填②?圯③.
13.【答案】(10,44).
【解析】依題意,點(diǎn)C43(44,0)是第1935個(gè)點(diǎn)(442-1=1935),點(diǎn)B44(45,45)是第1981(1935+46=1981)個(gè)點(diǎn),A44(0,45)是第2024(452-1=2024)點(diǎn),所以第2014棵樹所在的點(diǎn)應(yīng)該是A44(0,44)向右平移10個(gè)單位,即坐標(biāo)為(10,44).故填(10,44).
14.【答案】■.
【解析】根據(jù)相交弦定理AF·FB=CF·FD,又因?yàn)椋模疲剑茫疲健觯粒啤茫疲隆茫拢牛剑础茫病茫?,所以AE=■,BE=■,再由切割線定理CE2=EB·EA=■×■=■,故CE=■. 故填■.
15.【答案】[-■,■].
【解析】依題意,動(dòng)點(diǎn)P(x,y)的軌跡是以(-2,0)為圓心,以1為半徑的圓,而■的幾何意義是圓上的點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率,結(jié)合圖形知,直線y=kx與圓(x+2)2+y2=1相切時(shí),kmax=tan30°=■,kmin=tan150°=-■.故填[-■,■].
三、解答題:本大題共5小題,共72分.解答應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
16.【命題立意】本題為原創(chuàng)題,考查考生三角函數(shù)的最值、特殊角的三角函數(shù)值、誘導(dǎo)公式、同角三角函數(shù)關(guān)系、二倍角的正切公式以及基本的變換技巧,定位為容易題.
【解析】(I)∵ f(x)=cosx+sin(■-x),……1分
∴ f(■)=cos■+sin(■-■)=cos■+sin■=■+■=■. ……3分
(II)∵ f(x)=cosx+sin(■-x)=cosx+cosx=2cosx,……5分
∴f(x)有最小值為2,這時(shí)x的集合為{x│x=(2k+1)?仔,k∈Z}.……7分
(III)由 (II) 知 f(x)=2cosx,∴f(?茲)=■即2cos?茲=■,所以cos?茲=■……8分
又?茲∈(■,2?仔),∴ sin?茲=-■,∴ tan?茲=■=■=-■, ……10分
∴ tan2?茲=■=■=■=■.……12分
17.【命題立意】本題為改編題,源自北京市海淀區(qū)的一道模擬試題,考查考生的數(shù)字特征的處理、頻率分布直方圖的讀圖能力、離散型隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望公式運(yùn)用,和用樣本估計(jì)總體的思想理解的深刻度,定位為基本題.
【解析】(Ⅰ)由直方圖可得:
20×x+0.025×20+0.0065×20+0.003×2×20=1.
所以x=0.0125 .……2分
(Ⅱ)新生上學(xué)所需時(shí)間不少于1小時(shí)的頻率為:
0.003×2×20=0.12,……4分
因?yàn)椋叮埃啊粒埃保玻剑罚玻?/p>
所以估計(jì)600名新生中有72名學(xué)生可以申請(qǐng)住宿. ……6分
(Ⅲ)解法一:X的可能取值為0,1,2,3,4,……7分
由直方圖可知,每位學(xué)生上學(xué)所需時(shí)間少于20分鐘的概率為■,
P(X=0)=(■)4=■, P(X=1)= ?蒿14(■)(■)4=■,
P(X=2)=?蒿24(■)2(■)2=■,P(X=3)= ?蒿34(■)3(■)=■,P(X=4)=(■)4=■.……10分
所以x的分布列為:
……11分
EX=0×■+1×■+2×■+3×■+4×■=1.
所以X的數(shù)學(xué)期望為1.……12分
解法二:依題意X服從二項(xiàng)分布B(4,■),……10分
所以X的數(shù)學(xué)期望EX=4×■=1. ……12分
18.【命題立意】本題為原創(chuàng)題,考查考生用導(dǎo)數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、極值掌握情況,體現(xiàn)函數(shù)思想、分類討論思想,定位為中等題.
【解析】依題意函數(shù)f(x)的定義域?yàn)椋ǎ?,+∞),?f(x)=x-alnx, ∴ f ′(x)=1-■. …2分
(Ⅰ)當(dāng)a=2時(shí),f(x)=x-lnx,f′(x)=1-■=■(x>0),
………3分
∴ x>1時(shí),f′(x)>0 ,0<x<1時(shí),f′(x)<0, ………5分
即函數(shù)f(x)的單調(diào)減區(qū)間為(0,1),函數(shù)f(x)的單調(diào)增區(qū)間為(1,+∞) . ……6分
(Ⅱ)由f ′(x)=1-■=■,x>0可知:
①當(dāng)a≤0時(shí),f ′(x)>0,函數(shù)f(x)為(0,+∞)上的增函數(shù),函數(shù)f(x)無極值;…9分
②當(dāng)a>0時(shí),由f ′(x)=0,解得x=a; ………10分
∵ x∈(0,a)時(shí),f ′(x)<0,x∈(a,+∞)時(shí),f ′(x)>0 . ………12分
∴f(x)在x=a處取得極小值,且極小值為f(a)=a-alna,無極大值. ………13分
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綜上:當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)無極值; 當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)
f(x)在x=a處取得極小值a-alna,無極大值. ………14分
19.【命題立意】本題為原創(chuàng)題,考查了空間幾何體的形狀,空間線面、面面的位置關(guān)系及二面角、線面角的概念及計(jì)算,要求考生有一定的空間想象能力、推理論證能力,定位為中等題.
【解析】(Ⅰ)矩形BDEF中,FB∥ED,………1分
FB?埭平面AED,ED?奐平面AED,FB∥平面AED,…2分
同理BC∥平面AED,………3分
又∵FB∩BC=B,∴平面FBC∥平面EDA.………4分
故FC∥平面AED………5分
(Ⅱ)?。牛疲拢牡闹悬c(diǎn)M,N.由于AE=AF,CE=CF,
所以AM⊥EF,CM⊥EF,∠AMC就是二面角A-EF-C的平面角………8分
當(dāng)二面角A-EF-C為直二面角時(shí),MN=AN=■BD,即k=■.…10分
(Ⅲ)解法1(幾何方法):由(Ⅱ)CM⊥平面AEF,欲求直線BC與平面AEF所成的角,先求BC與MC所成的角. ………12分
連結(jié)BM,設(shè)BC=2.則在△MBC中,CM=■MN=■·■=■,MB=2,用余弦定理知cos∠MCB=■=-■.
∴ sin?茲=■.…14分
(Ⅲ)解法2(向量方法):以D為原點(diǎn),DC為y軸、DE為z軸建立如圖的直角坐標(biāo)系,設(shè)AD=2,則M(■,■,■),
C(0,2,0),平面AEF的法向量■=■=(-■,■,-■), ………12分
■=■=(■,-1,0).cos<■,■>=■=-■.
∴ sin?茲=■. …14分
20. 【命題立意】本題為改編題,在一道江蘇省高考題的基礎(chǔ)上重組改編而成,考生更容易上手,運(yùn)算量有所減輕,主要考查考生直線的方程、直線與橢圓的位置關(guān)系,用方程研究圖形的解題策略,體現(xiàn)函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想,第(Ⅰ))小題定位為中等題,第(Ⅱ)小題定位為難題.
【解析】解:(Ⅰ) ∵橢圓的方程為■+y2=1,∴其焦點(diǎn)坐標(biāo)分別為F1(-1,0),F2(1,0),又∵AF1∥BF2,設(shè)■1、BF2的方程分別為my=x+1,my=x-1,A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0.依題意知■+y12=1,my1=x1+1?圯(m2+2)y12-2my1-1=0?圯y1=■. ………2分
∴ AF1=■=■=■×■=■. ①
同理,BF2=■. ②
由①②,得AF1-BF2=■.解■=■得m2=2. ………5分
∵注意到m>0,∴m=■, ∴直線AF1的斜率為■=■,又∵F1(-1,0),∴直線AF1的方程為y+1=■x,即x-■y-■=0. ………7分
(Ⅱ)證明:∵AF1∥BF2,∴■=■,即■+1=■+1?圯■=■. 而PB+PF1=BF1,∴PF1=■BF1. …9分
∵點(diǎn)B在橢圓上知,由橢圓的定義BF1+BF2=2■,∴PF1=■(2■-BF2).
同理,BF2=■(2■-AF1).………11分
∴ PF1+PF2=■(2■-BF2)+■(2■-■1)=2■-■.
由①②,得■1+BF2=■,■1·BF2=■, ……13分
∴ PF1+PF2=2■-■=■■,∴PF1+PF2是定值. ……14分
21. 【命題立意】本題為改編題,在上海市楊浦中學(xué)的一道模擬試題的基礎(chǔ)上引入邏輯創(chuàng)新元素改編而成,考查考生等差數(shù)列、等比數(shù)列的概念及基本運(yùn)算,數(shù)列的遞推關(guān)系,考生的創(chuàng)新能力,體現(xiàn)函數(shù)思想、分類討論思想,定位為難題,
【解析】(Ⅰ)由數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列,an+3=an,
依題意an+2=?姿an+1-an,an+3=?姿an+2-an+1,……2分
聯(lián)立得(?姿+1)(an+2-an+1)=0對(duì)n∈N?鄢恒成立,∴?姿+1=0,即?姿=-1. …………………3分
(Ⅱ)當(dāng)n=1時(shí),S1=a1,又4S1=(a1+1)2得a1=1. …………4分
當(dāng)n≥2時(shí),4an=4Sn-4Sn-1=(an+1)2-(an-1+1)2?圯(an-1)2=(an-1+1)2,
即an-an-1=2或an=-an-1(n≥2). …………………………5分
①由an>0有an-an-1=2(n≥2),則{an}為等差數(shù)列,即an=2n-1,
由于對(duì)任意的n都有an+m≠an,所以{an}不是周期數(shù)列
……………6分
②由anan+1<0有an=-an-1(n≥2),數(shù)列{an}為公比-1為等比數(shù)列,即an=(-1)n-1,即an+2=an對(duì)任意n∈N?鄢都成立,
即當(dāng)anan+1<0時(shí){an}是周期為2的周期數(shù)列. …………8分
(Ⅲ)假設(shè)存在p,q,滿足題設(shè).
于是an+2=-an+1-an,an+3=-an+2-an+1?圯an+3=an,又bn=an+1則bn+3=bn,
所以{bn}是周期為3的周期數(shù)列,所以{bn}的前3項(xiàng)分別為2,3,-2,………10分
則Sn=n(n=3k),n+1(n=3k-2)n+3(n=3k-1),k∈N?鄢………………12分
當(dāng)n=3k時(shí),■=1;
當(dāng)n=3k-2時(shí),■=1+■?圯1<■≤2;
當(dāng)n=3k-1時(shí),■=1+■?圯1<■≤■.
綜上1≤■≤■,……………13分
為使p≤■≤q恒成立,只要p≤1,q≥■即可,
綜上,假設(shè)存在p,q,滿足題設(shè)p≤1,q≥■.………………14分
(本試題由南雄市第一中學(xué)數(shù)學(xué)組涂天明、黃學(xué)波老師擬制)
責(zé)任編校 徐國堅(jiān)
endprint
綜上:當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)無極值; 當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)
f(x)在x=a處取得極小值a-alna,無極大值. ………14分
19.【命題立意】本題為原創(chuàng)題,考查了空間幾何體的形狀,空間線面、面面的位置關(guān)系及二面角、線面角的概念及計(jì)算,要求考生有一定的空間想象能力、推理論證能力,定位為中等題.
【解析】(Ⅰ)矩形BDEF中,FB∥ED,………1分
FB?埭平面AED,ED?奐平面AED,FB∥平面AED,…2分
同理BC∥平面AED,………3分
又∵FB∩BC=B,∴平面FBC∥平面EDA.………4分
故FC∥平面AED………5分
(Ⅱ)?。牛?,BD的中點(diǎn)M,N.由于AE=AF,CE=CF,
所以AM⊥EF,CM⊥EF,∠AMC就是二面角A-EF-C的平面角………8分
當(dāng)二面角A-EF-C為直二面角時(shí),MN=AN=■BD,即k=■.…10分
(Ⅲ)解法1(幾何方法):由(Ⅱ)CM⊥平面AEF,欲求直線BC與平面AEF所成的角,先求BC與MC所成的角. ………12分
連結(jié)BM,設(shè)BC=2.則在△MBC中,CM=■MN=■·■=■,MB=2,用余弦定理知cos∠MCB=■=-■.
∴ sin?茲=■.…14分
(Ⅲ)解法2(向量方法):以D為原點(diǎn),DC為y軸、DE為z軸建立如圖的直角坐標(biāo)系,設(shè)AD=2,則M(■,■,■),
C(0,2,0),平面AEF的法向量■=■=(-■,■,-■), ………12分
■=■=(■,-1,0).cos<■,■>=■=-■.
∴ sin?茲=■. …14分
20. 【命題立意】本題為改編題,在一道江蘇省高考題的基礎(chǔ)上重組改編而成,考生更容易上手,運(yùn)算量有所減輕,主要考查考生直線的方程、直線與橢圓的位置關(guān)系,用方程研究圖形的解題策略,體現(xiàn)函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想,第(Ⅰ))小題定位為中等題,第(Ⅱ)小題定位為難題.
【解析】解:(Ⅰ) ∵橢圓的方程為■+y2=1,∴其焦點(diǎn)坐標(biāo)分別為F1(-1,0),F2(1,0),又∵AF1∥BF2,設(shè)■1、BF2的方程分別為my=x+1,my=x-1,A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0.依題意知■+y12=1,my1=x1+1?圯(m2+2)y12-2my1-1=0?圯y1=■. ………2分
∴ AF1=■=■=■×■=■. ①
同理,BF2=■. ②
由①②,得AF1-BF2=■.解■=■得m2=2. ………5分
∵注意到m>0,∴m=■, ∴直線AF1的斜率為■=■,又∵F1(-1,0),∴直線AF1的方程為y+1=■x,即x-■y-■=0. ………7分
(Ⅱ)證明:∵AF1∥BF2,∴■=■,即■+1=■+1?圯■=■. 而PB+PF1=BF1,∴PF1=■BF1. …9分
∵點(diǎn)B在橢圓上知,由橢圓的定義BF1+BF2=2■,∴PF1=■(2■-BF2).
同理,BF2=■(2■-AF1).………11分
∴ PF1+PF2=■(2■-BF2)+■(2■-■1)=2■-■.
由①②,得■1+BF2=■,■1·BF2=■, ……13分
∴ PF1+PF2=2■-■=■■,∴PF1+PF2是定值. ……14分
21. 【命題立意】本題為改編題,在上海市楊浦中學(xué)的一道模擬試題的基礎(chǔ)上引入邏輯創(chuàng)新元素改編而成,考查考生等差數(shù)列、等比數(shù)列的概念及基本運(yùn)算,數(shù)列的遞推關(guān)系,考生的創(chuàng)新能力,體現(xiàn)函數(shù)思想、分類討論思想,定位為難題,
【解析】(Ⅰ)由數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列,an+3=an,
依題意an+2=?姿an+1-an,an+3=?姿an+2-an+1,……2分
聯(lián)立得(?姿+1)(an+2-an+1)=0對(duì)n∈N?鄢恒成立,∴?姿+1=0,即?姿=-1. …………………3分
(Ⅱ)當(dāng)n=1時(shí),S1=a1,又4S1=(a1+1)2得a1=1. …………4分
當(dāng)n≥2時(shí),4an=4Sn-4Sn-1=(an+1)2-(an-1+1)2?圯(an-1)2=(an-1+1)2,
即an-an-1=2或an=-an-1(n≥2). …………………………5分
①由an>0有an-an-1=2(n≥2),則{an}為等差數(shù)列,即an=2n-1,
由于對(duì)任意的n都有an+m≠an,所以{an}不是周期數(shù)列
……………6分
②由anan+1<0有an=-an-1(n≥2),數(shù)列{an}為公比-1為等比數(shù)列,即an=(-1)n-1,即an+2=an對(duì)任意n∈N?鄢都成立,
即當(dāng)anan+1<0時(shí){an}是周期為2的周期數(shù)列. …………8分
(Ⅲ)假設(shè)存在p,q,滿足題設(shè).
于是an+2=-an+1-an,an+3=-an+2-an+1?圯an+3=an,又bn=an+1則bn+3=bn,
所以{bn}是周期為3的周期數(shù)列,所以{bn}的前3項(xiàng)分別為2,3,-2,………10分
則Sn=n(n=3k),n+1(n=3k-2)n+3(n=3k-1),k∈N?鄢………………12分
當(dāng)n=3k時(shí),■=1;
當(dāng)n=3k-2時(shí),■=1+■?圯1<■≤2;
當(dāng)n=3k-1時(shí),■=1+■?圯1<■≤■.
綜上1≤■≤■,……………13分
為使p≤■≤q恒成立,只要p≤1,q≥■即可,
綜上,假設(shè)存在p,q,滿足題設(shè)p≤1,q≥■.………………14分
(本試題由南雄市第一中學(xué)數(shù)學(xué)組涂天明、黃學(xué)波老師擬制)
責(zé)任編校 徐國堅(jiān)
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綜上:當(dāng)a≤0時(shí),函數(shù)f(x)無極值; 當(dāng)a>0時(shí),函數(shù)
f(x)在x=a處取得極小值a-alna,無極大值. ………14分
19.【命題立意】本題為原創(chuàng)題,考查了空間幾何體的形狀,空間線面、面面的位置關(guān)系及二面角、線面角的概念及計(jì)算,要求考生有一定的空間想象能力、推理論證能力,定位為中等題.
【解析】(Ⅰ)矩形BDEF中,FB∥ED,………1分
FB?埭平面AED,ED?奐平面AED,FB∥平面AED,…2分
同理BC∥平面AED,………3分
又∵FB∩BC=B,∴平面FBC∥平面EDA.………4分
故FC∥平面AED………5分
(Ⅱ)?。牛疲拢牡闹悬c(diǎn)M,N.由于AE=AF,CE=CF,
所以AM⊥EF,CM⊥EF,∠AMC就是二面角A-EF-C的平面角………8分
當(dāng)二面角A-EF-C為直二面角時(shí),MN=AN=■BD,即k=■.…10分
(Ⅲ)解法1(幾何方法):由(Ⅱ)CM⊥平面AEF,欲求直線BC與平面AEF所成的角,先求BC與MC所成的角. ………12分
連結(jié)BM,設(shè)BC=2.則在△MBC中,CM=■MN=■·■=■,MB=2,用余弦定理知cos∠MCB=■=-■.
∴ sin?茲=■.…14分
(Ⅲ)解法2(向量方法):以D為原點(diǎn),DC為y軸、DE為z軸建立如圖的直角坐標(biāo)系,設(shè)AD=2,則M(■,■,■),
C(0,2,0),平面AEF的法向量■=■=(-■,■,-■), ………12分
■=■=(■,-1,0).cos<■,■>=■=-■.
∴ sin?茲=■. …14分
20. 【命題立意】本題為改編題,在一道江蘇省高考題的基礎(chǔ)上重組改編而成,考生更容易上手,運(yùn)算量有所減輕,主要考查考生直線的方程、直線與橢圓的位置關(guān)系,用方程研究圖形的解題策略,體現(xiàn)函數(shù)思想、數(shù)形結(jié)合思想,第(Ⅰ))小題定位為中等題,第(Ⅱ)小題定位為難題.
【解析】解:(Ⅰ) ∵橢圓的方程為■+y2=1,∴其焦點(diǎn)坐標(biāo)分別為F1(-1,0),F2(1,0),又∵AF1∥BF2,設(shè)■1、BF2的方程分別為my=x+1,my=x-1,A(x1,y1),B(x2,y2),y1>0,y2>0.依題意知■+y12=1,my1=x1+1?圯(m2+2)y12-2my1-1=0?圯y1=■. ………2分
∴ AF1=■=■=■×■=■. ①
同理,BF2=■. ②
由①②,得AF1-BF2=■.解■=■得m2=2. ………5分
∵注意到m>0,∴m=■, ∴直線AF1的斜率為■=■,又∵F1(-1,0),∴直線AF1的方程為y+1=■x,即x-■y-■=0. ………7分
(Ⅱ)證明:∵AF1∥BF2,∴■=■,即■+1=■+1?圯■=■. 而PB+PF1=BF1,∴PF1=■BF1. …9分
∵點(diǎn)B在橢圓上知,由橢圓的定義BF1+BF2=2■,∴PF1=■(2■-BF2).
同理,BF2=■(2■-AF1).………11分
∴ PF1+PF2=■(2■-BF2)+■(2■-■1)=2■-■.
由①②,得■1+BF2=■,■1·BF2=■, ……13分
∴ PF1+PF2=2■-■=■■,∴PF1+PF2是定值. ……14分
21. 【命題立意】本題為改編題,在上海市楊浦中學(xué)的一道模擬試題的基礎(chǔ)上引入邏輯創(chuàng)新元素改編而成,考查考生等差數(shù)列、等比數(shù)列的概念及基本運(yùn)算,數(shù)列的遞推關(guān)系,考生的創(chuàng)新能力,體現(xiàn)函數(shù)思想、分類討論思想,定位為難題,
【解析】(Ⅰ)由數(shù)列{an}是周期為3的周期數(shù)列,an+3=an,
依題意an+2=?姿an+1-an,an+3=?姿an+2-an+1,……2分
聯(lián)立得(?姿+1)(an+2-an+1)=0對(duì)n∈N?鄢恒成立,∴?姿+1=0,即?姿=-1. …………………3分
(Ⅱ)當(dāng)n=1時(shí),S1=a1,又4S1=(a1+1)2得a1=1. …………4分
當(dāng)n≥2時(shí),4an=4Sn-4Sn-1=(an+1)2-(an-1+1)2?圯(an-1)2=(an-1+1)2,
即an-an-1=2或an=-an-1(n≥2). …………………………5分
①由an>0有an-an-1=2(n≥2),則{an}為等差數(shù)列,即an=2n-1,
由于對(duì)任意的n都有an+m≠an,所以{an}不是周期數(shù)列
……………6分
②由anan+1<0有an=-an-1(n≥2),數(shù)列{an}為公比-1為等比數(shù)列,即an=(-1)n-1,即an+2=an對(duì)任意n∈N?鄢都成立,
即當(dāng)anan+1<0時(shí){an}是周期為2的周期數(shù)列. …………8分
(Ⅲ)假設(shè)存在p,q,滿足題設(shè).
于是an+2=-an+1-an,an+3=-an+2-an+1?圯an+3=an,又bn=an+1則bn+3=bn,
所以{bn}是周期為3的周期數(shù)列,所以{bn}的前3項(xiàng)分別為2,3,-2,………10分
則Sn=n(n=3k),n+1(n=3k-2)n+3(n=3k-1),k∈N?鄢………………12分
當(dāng)n=3k時(shí),■=1;
當(dāng)n=3k-2時(shí),■=1+■?圯1<■≤2;
當(dāng)n=3k-1時(shí),■=1+■?圯1<■≤■.
綜上1≤■≤■,……………13分
為使p≤■≤q恒成立,只要p≤1,q≥■即可,
綜上,假設(shè)存在p,q,滿足題設(shè)p≤1,q≥■.………………14分
(本試題由南雄市第一中學(xué)數(shù)學(xué)組涂天明、黃學(xué)波老師擬制)
責(zé)任編校 徐國堅(jiān)
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