立體幾何測試卷(A卷)
1. D 2. D 3. C 4. A
5. B
6. 三棱錐四面均為直角三角形,所以D到平面ABC的距離可以用體積轉(zhuǎn)化法求得,V■=V■,解得D到平面ABC的距離為■. 選C.
7. 因為圓M的面積為4π,故MA=2,所以在Rt△OAM中,OA=R=4,故OM=2■. 因為在Rt△OMN中,∠OMN=30°,所以O(shè)N=■OM=■,故圓N的半徑r=■=■,所以圓N的面積為S=πr2=13π. 選D.
■
8. B 9. 5
10. 5■+■ 11. 1∶24
12. A1B∥D1C,則D1C與B1C所成角即為所求角,答案為■.
13. 點N在EH上
14. (1)過E作EG∥AD交A1D于G,連結(jié)GF. 因為■=■,所以■=■,所以EG=10=BF. 因為BF∥AD,EG∥AD,所以BF∥EG. 所以四邊形BFGE是平行四邊形. 所以BE∥FG. 又FG?奐平面A1FD,BE?埭平面A1FD,所以BE∥平面A1FD.
(2)因為在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥平面ABCD,BD?奐平面ABCD,所以A1A⊥BD. 由已知,BD⊥A1F,AA1∩A1F=A1,所以BD⊥平面A1AF. 所以BD⊥AF. 因為梯形ABCD為直角梯形,且滿足AD⊥AB,BC∥AD,所以在Rt△BAD中,tan∠ABD=■=2. 在Rt△ABF中,tan∠BAF=■=■. 因為BD⊥AF,所以∠ABD+∠BAF=■,所以■=■,BF=4. 因為在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥平面ABCD,所以平面AA1B1B⊥平面ABCD,又平面ABCD∩平面AA1B1B=AB,∠ABF=90°,所以FB⊥平面AA1B1B,即BF為三棱錐F-A1B1A的高. 因為∠AA1B1=90°,AA1=BB1=8,A1B1=AB=8,所以S■=32. 所求三棱錐的體積為■×S■×BF=■.
■
圖2
15. (1)因為B1D⊥平面ABC,AC?奐平面ABC,所以B1D⊥AC. 又因為BC⊥AC,B1D∩BC=D,所以AC⊥平面BB1C1C.
(2)因為AB1⊥BC1,AC⊥BC1,AB1與AC相交,所以BC1⊥平面AB1C. 因為B1C?奐平面AB1C,所以BC1⊥B1C,所以四邊形BB1C1C為菱形. 因為∠B1BC=60°,B1D⊥BC于D,所以D為BC的中點,連結(jié)A1B,與AB1交于點E,在△A1BC中,DE∥A1C,所以A1C∥平面AB1D.
16. (1)在Rt△ABC中,D為AB的中點,得AD=CD=DB. 又∠B=30°,得△ACD是正三角形,又E是CD的中點,得AF⊥CD,折起后,AE⊥CD,EF⊥CD. 又AE∩EF=E,AE?奐平面AEF,EF?奐平面AEF,故CD⊥平面AEF,又CD?奐平面CDB,故平面AEF⊥平面CDB.
(2)因為二面角A-CD-B是直二面角,且AE⊥CD,所以AE⊥平面CDB.連結(jié)EB,AB,則∠ABE就是直線AB與平面CDB所成的角. 設(shè)AC=a,在△CBE中,∠DCB=30°,CE=■,CB=■a,EB2=CE2+CB2-2CE·CB·cos∠DCB=■a2. 又AE=■a,在Rt△AEB中,tan∠ABE=■=■a×■=■. 所以直線AB與平面CDB所成角的正切值為■.
立體幾何測試卷(B卷)
1. C 2. C 3. C
4. 連結(jié)AC,BD交于點O,連結(jié)OE. 因為O,E是中點,所以O(shè)E∥AC1,且OE=■AC1,所以AC1∥平面BDE,即直線AC1與平面BED的距離等于點C到平面BED的距離. 過C作CF⊥OE于F,則CF即為所求距離. 因為底面邊長為2,高為2■,所以AC=2■,OC=■,CE=■,OE=2,所以CF=1,選D.
5. C
6. B1C∥A1D,所以B1C∥平面ADD1A1,A正確;EF∥D1B,且D1B⊥B1C,B正確;又V■=V■=■S■·CF=■×■×■=1,C正確;B1C與平面CC1D1D所成的角為45°,D錯誤. 選D.
7. D
8. 設(shè)底面邊長為1,側(cè)棱長為λ(λ>0),過B1作B1H⊥BD1,B1G⊥A1B. 在Rt△BB1D1中,B1D1=■,BD1=■,由三角形面積關(guān)系得h=B1H=■=■. 設(shè)在正四棱柱中,由于BC⊥AB,BC⊥BB1,所以BC⊥平面AA1B1B,于是BC⊥B1G,所以B1G⊥平面A1BCD1,故B1G為點B1到平面A1BCD1的距離. 在Rt△A1B1B中,又由三角形面積關(guān)系得d=B1G=■=■. 故■=■=■·■,于是當(dāng)λ>1,有λ2+2>3,■<1-■<1,所以■∈■,■. 選C.
9. ②③④
10. 因為長方體底面ABCD是正方形,所以在△ABD中,BD=3■cm,BD邊上的高是■■cm(它也是A-BB1D1D中BB1D1D上的高).所以四棱錐A-BB1D1D的體積為■×3■×2×■■=6.
11. 幾何法:連結(jié)MD1,則MD1⊥DN,又A1D1⊥DN,易知DN⊥面A1MD1,所以A1M與DN所成角的大小是■. 坐標(biāo)法:建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量的夾角公式計算得異面直線A1M與DN所成角的大小是■.
12. ■a
13. 作圖,易得答案②③④
14. (1)連結(jié)A1C,交AC1于點O,連結(jié)OD. 由ABC-A1B1C1是直三棱柱,得四邊形ACC1A1為矩形,O為A1C的中點. 又D是BC的中點,所以O(shè)D為△A1BC的中位線,所以A1B∥OD. 因為OD?奐平面ADC1,A1B?埭平面ADC1,所以A1B∥平面ADC1.?搖?搖endprint
(2)由ABC-A1B1C1是直三棱柱,且∠ABC=90°,故BA,BC,BB1兩兩垂直,以B為原點,BC,BA,BB1為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系B-xyz. 設(shè)BA=2,則B(0,0,0),C(2,0,0),A(0,2,0),C1(2,0,1),D(1,0,0),所以■=(1,-2,0),■=(2,-2,1). 設(shè)平面ADC1的法向量為n=(x,y,z),則有n·■=0,n·■=0,所以x-2y=0,2x-2y+z=0.取y=1,得n=(2,1,-2). 易知平面ADC的法向量為v=(0,0,1). 由二面角C1-AD-C是銳角,得cos〈n,v〉=■=■,其余弦值為■.
15. (1)因為AA1⊥平面ABC,所以AA1⊥AC,AA1⊥AB. 又AA1=AC,所以四邊形AA1C1C是正方形,所以AC1⊥A1C. 因為AB⊥AC,AB⊥AA1,AA1,AC?奐平面AA1C1C,AA1∩AC=A,所以AB⊥平面AA1C1C. 又A1C?奐平面AA1C1C,所以AB⊥A1C. 因為AB,AC1?奐平面ABC1,AB∩AC1=A,所以A1C⊥平面ABC1
(2)分別以AB,AC,AA1所在直線為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則A(0,0,0),C1(0,t,3-2t),B(t,0,0),C(0,t,0),A1(0,0,3-2t),■=(0,t,2t-3),■=(0,t,3-2t),■=(t,0,0),■=(0,0,3-2t),■=(-t,t,0). 設(shè)平面ABC1的法向量n1=(x1,y1,z1),則可得n1·■=ty1+(3-2t)z1=0,n1·■=tx1=0,解得x1=0,y1=■z1.令z1=t,則n1=(0,2t-3,t). 設(shè)平面BCC1的法向量n2=(x2,y2,z2),則可得n2·■=-tx2+ty2=0,n2·■=(3-2t)z2=0. 由于0 16. 法1:(1)由三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱可知,AA1即為高. 如圖3,因為BC∥B1C1,所以∠A1BC是異面直線A1B與B1C1所成的角或其補(bǔ)角. 連結(jié)A1C,因為AB=AC,所以A1B=A1C=■. 在Rt△ABC中,由AB=AC=1,∠BAC=90°,可得BC=■. 又異面直線A1B與B1C1所成的角為60°,所以∠A1BC=60°,即△A1BC為正三角形. 于是A1B=BC=■. 在Rt△A1AB中,由■=A1B=■,得A1A=1,即棱柱的高為1. (2)設(shè)A1A=h(h>0),如圖3,過點D在平面A1B1BA內(nèi)作DF⊥A1B于F,則由A1C1⊥平面BAA1B1,DF?奐平面BAA1B1,得A1C1⊥DF. 而A1C1∩A1B=A1,所以DF⊥平面A1BC1. 故∠DC1F就是DC1與平面A1BC1所成的角,即∠DC1F=θ. 在Rt△DFB中,由BD=■,得DF=■. 在Rt△DB1C1中,由B1D=■,B1C1=■,得DC1=■■. 在Rt△DFC1中,sinθ=■=■=■=■. 因為h2+■+9≥2■+9,當(dāng)且僅當(dāng)h2=■,即h=■時,等號成立,所以sinθ≤■=■=■,故當(dāng)h=■時,sinθmax=■. ■ 圖3 法2:建立如圖4所示的空間直角坐標(biāo)系A(chǔ)-xyz,設(shè)AA1=h(h>0),則有B(1,0,0),B1(1,0,h),C1(0,1,h),A1(0,0,h),■=(-1,1,0),■=(0,1,0),■=(1,0,-h). (1)因為異面直線A1B與B1C1所成的角為60°,所以cos60°=■,即■=■,得■=■,解得h=1. ■ 圖4 (2)由D是BB1的中點,得D1,0,■,于是■=-1,1,■. 設(shè)平面A1BC1的法向量為n=(x,y,z),于是由n⊥■,n⊥■,可得n·■=0,n·■=0,即x-hz=0,y=0,取n=(h,0,1),則sinθ=cos〈■,n〉,從而cos〈■,n〉=■=■=■=■. 后同法1. 2016年高考數(shù)學(xué)模擬金卷(一) 1. 因為■=■=■,其實部為-■,虛部為■,所以在復(fù)平面內(nèi),其對應(yīng)的點位于第二象限,故選B. 2. 法1:因為A={xy=■}={xlog■x-2≥0}={xx≥4},所以CRA=(-∞,4). 又B=x■>0={x2 法2:取特殊值4,顯然4∈A,4∈B,所以4?埸CRA,所以4?埸(CRA)∩B,排除A、B、D,故選C. 3. ■=40+■=44,s2=■=7,故選A. 4. 結(jié)合直觀圖和側(cè)視圖可知正三棱柱的底面三角形的高為■,正三棱柱的高為■,正三棱柱的外接球的球心位于上下底面正三角形中心連線的中點上,連接球心和底面三角形的頂點及底面三角形的中心,根據(jù)勾股定理可得外接球的半徑R=■,所以正三棱柱外接球的表面積為S=4πR2=■,故選B. 5. (理)f(a)=■sinxdx=(-cosx)■■= -cosa+1, ff■=f(1)=-cos1+1,故選D. (文)C 6. 依題意得每噸的成本是■=■+■-30,則■≥2■-30=10,當(dāng)且僅當(dāng)■=■即x=200時取等號,因此當(dāng)每噸的成本最低時,相應(yīng)的年產(chǎn)量是200噸,故選B. 7. (理)分三步:第一步,安排2名女教師,有A■■種方法;第二步,從除甲外的3名男教師中任選一名到A鄉(xiāng)村,有C■■種方法;第三步,從剩下的3名男教師中任選一名到B鄉(xiāng)村,其余兩名男教師分到C鄉(xiāng)村,共C■■種方法,根據(jù)分步乘法原理,其選派方法共有A■■·C■■·C■■=18種,故選C.
(文)由不等式及a>b>1知■<■,又c<0,所以■>■,①正確;由指數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)知②正確;由a>b>1,c<0知a-c>b-c>1-c>1,由對數(shù)函數(shù)的圖象與性質(zhì)知③正確. 選D.
8. 由“第n行有n個數(shù)且兩端的數(shù)均為■”可得:第10行第一個數(shù)為■,由“每個數(shù)是它下一行左右相鄰兩數(shù)的和”可得:第10行第二個數(shù)等于■-■=■,同理,可得第9行第二個數(shù)為■,從而第10行第三個數(shù)等于■-■=■;第9行第三個數(shù)為■,從而第10行第四個數(shù)等于■-■=■,故選B.
9. 由已知得■≤∠A1BA2<π,■≤■<■,所以■=tan■≥■,則e=■≥■. 又0 10. 根據(jù)取整函數(shù)的定義,結(jié)合對數(shù)運算可得:log31~log32之間的實數(shù)的整數(shù)部分均為0;log33~log38之間的實數(shù)的整數(shù)部分均為1;log39~lg326之間的實數(shù)的整數(shù)部分均為2;log327~log380之間的實數(shù)的整數(shù)部分均為3;log381~log3242之間的實數(shù)的整數(shù)部分均為4;log3243=5. 所以原式=(2-0)×0+(8-2)×1+(26-8)×2+(80-26)×3+(242-80)×4+5=857. 選D. 11. 0.254 12. (理)由Tr+1=C■■■■,令r=3,得x3的系數(shù)為C■■·■=■,解得k=4. 由y=x2,y=4x-3得函數(shù)y=x2與y=4x-3的圖象的交點的橫坐標(biāo)分別為1,3,所以陰影部分的面積為S=■(4x-3-x2)dx=2x2-3x-■x3■■=■. (文)因為a+c=(3,3m),(a+c)·b=3(m+1)+3m=0,所以m=-■,所以a=■. 13. 若AB最小,則O到l的距離最大,由題可知OP≤■,所以可得ABmin=■×2=4. 14. (文)y=x+■=x-1+■+1=t+■+1,其中t=x-1∈[2,+∞). 由雙鉤函數(shù)的圖象可知,y=t+■+1在t∈[2,+∞)上單調(diào)遞增,故當(dāng)t=2時取最小值■. 15. (文)設(shè)Q(2,1),P在x軸的射影為A,Q在x軸的射影為B,過Q作PA的垂線,垂足為F,則有題意可知∠PQB=2,所以QF=1·cos2-■=sin2,PF=1·sin2-■= -cos2,所以P(2-sin2,1-cos2). 14. (理)易知△ABC∽△ACD,則■=■?圯CD=■=■. 15. (理)法1:由ρsinθ+■=■可得ρcosθ+ρsinθ=1,即轉(zhuǎn)化為直角坐標(biāo)系下的方程為x+y=1,原點到該直線的距離d=■=■. 法2:記極點為O,A■,■,則由極坐標(biāo)方程的幾何意義知,極坐標(biāo)方程ρsinθ+■=■表示過A■,■且與OA垂直的一條直線,所以原點到該直線的最短距離為■. 16. (理)由題意有a到1的距離小于等于3,即a-1≤3,則-2≤a≤4. 16. (文)17. (理) (1)因為點C的坐標(biāo)為■,■,根據(jù)三角函數(shù)的定義知,sin∠COA=■,cos∠COA=■;又因為△AOB為正三角形,所以∠AOB=■. 于是,cos∠BOC=cos∠COA+■=cos∠COAcos■-sin∠COAsin■=■. (2)因為∠AOC=θ0<θ<■,所以∠BOC=■+θ. 在△BOC中,OB=OC=1,由余弦定理可得, f(θ)=BC2=OC2+OB2-2OCOBcos∠BOC=2-2cosθ+■,即函數(shù)f(θ)的解析式為f(θ)=2-2cosθ+■. 因為0<θ<■,所以■<θ+■<■,所以-■ 17. (文)(1)由已知得25+y+10=55,x+y=35,所以x=15,y=20. 該超市所有顧客一次購物的結(jié)算時間組成一個總體,所收集的100位顧客一次購物的結(jié)算時間可視為一個容量為100的簡單隨機(jī)樣本,顧客一次購物的結(jié)算時間的平均值可用樣本平均數(shù)估計,其估計值為: ■=1.9(分鐘). (2)記A為事件“一位顧客一次購物的結(jié)算時間不超過2分鐘”,A1,A2,A3分別表示事件“該顧客一次購物的結(jié)算時間為1分鐘”,“該顧客一次購物的結(jié)算時間為1.5分鐘”,“該顧客一次購物的結(jié)算時間為2分鐘”. 將頻率視為概率,故得P(A1)=■=■,P(A2)=■=■,P(A3)=■=■. 因為A=A1∪A2∪A3且A1,A2,A3是互斥事件,所以P(A)=P(A1∪A2∪A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)=■,故一位顧客一次購物的結(jié)算時間不超過2分鐘的概率為■. 18. (理)(1)依題意,研究室的兩個課題組都需要完成一項或兩項課題研究任務(wù),則①完成一項課題研究任務(wù)的概率為C■■·■·■·C■■·■·■=■;②完成兩項課題研究任務(wù)的概率為■·■·■·■=■. 于是,該研究室在完成一次課題研究任務(wù)中榮獲“先進(jìn)和諧研究室”的概率為P=■+■=■. (2)由已知,該研究室在一次課題任務(wù)中榮獲“先進(jìn)和諧研究室”的概率為P=C■■·■·■[C■■P2(1-P2)]+■·■P■■=■P2-■P■■,而ξ~B(6,P),所以E(ξ)=6P. 由E(ξ)≥2.5知,■P2-■P■■×6≥2.5,求得■≤P2≤■. 又P2≤1,所以■≤P2≤1,即P2的取值范圍是■,1. 18. (文)(1)因為四棱柱ABCD-A2B2C2D2的側(cè)面是全等的矩形,所以AA2⊥AB,AA2⊥AD. 又因為AB∩AD=A,所以AA2⊥平面ABCD. 連結(jié)BD,因為BD?奐平面ABCD,所以AA2⊥BD. 因為底面ABCD是正方形,所以AC⊥BD. 根據(jù)棱臺的定義可知,BD與B1D1共面. 又已知平面ABCD∥平面A1B1C1D1,且平面BB1D1D∩平面ABCD=BD,平面BB1D1D∩平面A1B1C1D1=B1D1,所以B1D1∥BD. 于是由AA2⊥BD,AC⊥BD,B1D1∥BD,可得AA2⊥B1D1,AC⊥B1D1. 又因為AA2∩AC=A,所以B1D1⊥平面ACC2A2.
(2)因為四棱柱ABCD-A2B2C2D2的底面是正方形,側(cè)面是全等的矩形,所以S1=S四棱柱上底面+S四棱柱側(cè)面=(A2B2)2+4AB·AA2=102+4×10×30=1300(cm2). 又因為四棱臺A1B1C1D1-ABCD的上、下底面均是正方形,側(cè)面是全等的等腰梯形,所以S2=S四棱臺下底面+S四棱臺側(cè)面=(A1B1)2+4×■(AB+A1B1)h等腰梯形的高=202+4×■(10+20)×■=1120(cm2). 于是該實心零部件的表面積為S=S1+S2=1300+1120=2420(cm2),故所需加工處理費為0.2S=0.2×2420=484(元).
19. (理)(1)以直線DA,DC,DE分別為x軸,y軸,z軸建立空間直角坐標(biāo)系,則A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,4,0),E(0,0,2),所以M(0,2,1),所以■=(-2,0,1). 又■=(0,4,0)是平面ADEF的一個法向量,因為■·■=0,即■⊥■,所以BM∥平面ADEF.
(2)設(shè)M(x,y,z),則■=(x,y,z-2),又■=(0,4,-2). 設(shè)■=λ■(0<λ<1),則x=0,y=4λ,z=2-2λ,即M(0,4λ,2-2λ). 設(shè)n=(x1,y1,z1)是平面BDM的一個法向量,則■·n=2x1+2y1=0,■·n=4λy■+(2-2λ)z1=0,取x1=1得y1=-1,z1=■,即n=1,-1,■. 又由題設(shè),■=(2,0,0)是平面ABF的一個法向量,所以可得cos〈■,n〉=■?搖=■=■,解得λ=■,即點M為EC的中點. 此時,S△DEM=2,AD為三棱錐B-DEM的高,所以VM-BDE=VB-DEM=■×2×2=■.
19. (文) 20. (理)
(1)因為x■■=x■■=x■■(n∈N?鄢)且數(shù)列{xn}的各項都是正數(shù),所以anlgxn=an+1lgxn+1=an+2lgxn+2. 設(shè)anlgxn=an+1lgxn+1=an+2lgxn+2=p,■=■,■=■,■=■,所以■+■=■. 又{xn}是等比數(shù)列,xn·xn+2=x■■,所以■+■=■=■,所以■=■+■,所以數(shù)列■是等差數(shù)列.
(2)由(1)設(shè)■的公差為d,知■=■+(8-1)d,d=2,an=■. 令f(n)=a■+a■+…+a■,則f(n+1)=a■+a■+…+a2n+a■+a■, f(n+1)-f(n)=■+■-■=■>0. 所以函數(shù)f(n)單調(diào)遞增,當(dāng)n≥2時, f(n)min=f(2)=a3+a4=■+■. 所以■>■(logm+1x-logmx+1),即logm+1x-logmx+1<1,logm+1x
20. (文)21. (理)
(1)設(shè)Q(x,y),則QF+x+3=4(x> -3),即■+x+3=4(x>-3),化簡得y2=-4x(x∈(-3,0]). 所以動點Q的軌跡C為拋物線y2=-4x位于直線x=-3右側(cè)的部分.
(2)因為■=■(■+■),所以P為AB的中點;又因為■·■=0,且■=(xE,0),所以點E為線段AB的垂直平分線與x軸的交點. 由題意可知,直線l與x軸不垂直,所以不妨設(shè)直線l的方程為y=k(x-1),由y=k(x-1),y2=-4x(x∈(-3,0])得k2x2+(4-2k2)x+k2=0(x∈(-3,0]). (?鄢)
設(shè)f(x)=k2x2+(4-2k2)x+k2,要使直線l與曲線C有兩個不同的交點,只需Δ=(4-2k2)2-4k4>0,-3<■<0,f(-3)>0,f(0)>0,解得■ (3)不可能. 證明如下:要使△PEF成為以EF為底的等腰三角形,只需2xP=xE+xF,即21-■=-1-■-1,解得k2=■. 另一方面,要使直線滿足(2)的條件,需要k2∈■,1,而■?埸■,1,所以不可能使△PEF成為以EF為底的等腰三角形. 21. (文)(1)因為f(1)=b,由點(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0. 因為f ′(x)=anxn-1-a(n+1)xn,所以f ′(1)=-a. 又因為切線x+y=1的斜率為-1,所以-a= -1,即a=1. 故a=1,b=0. (2)由(1)知, f(x)=xn(1-x)=xn-x■(x>0), f ′(x)=(n+1)x■■-x. 令f ′(x)=0,解得x=■,即f ′(x)在(0,+∞)上有唯一零點x0=■. 在0,■上, f ′(x)>0,故f(x)單調(diào)遞增;在■,+∞上, f ′(x)<0,f(x)單調(diào)遞減. 故函數(shù)f(x)在(0,+∞)上的最大值為f■=■■·1-■=■. (3)令φ(t)=lnt-1+■(t>0),則φ′(t)=■-■=■(t>0). 在(0,1)上,φ′(t)<0,故φ(t)單調(diào)遞減;在(1,+∞)上,φ′(t)>0,φ(t)單調(diào)遞增. 故φ(t)在(0,+∞)上的最小值為φ(1)=0. 所以φ(t)>0(t>1),即lnt>1-■(t>1). 令t=1+■,則得ln■>■,即ln■■>lne,所以■■>e,即■<■. 由(2)知, f(x)≤■<■,故所證不等式成立. 22. (理)(1)由已知f ′(x)=2x+■=■(x>a). 設(shè)g(x)=2x2-2ax+1,Δ=4a2-8,當(dāng)Δ>0時,a>■或a<-■. 若a>■,由f ′(x)=2x+■易知f ′(x)>0在x>a時恒成立,無極值點. 若a<-■,設(shè)g(x)=2x2-2ax+1的兩根為x1,x2且x1
■
所以當(dāng)a<-■時,函數(shù)f(x)有兩個極值點.
(2)當(dāng)a≤-2時,由(1)所得可知x1+x2=a≤-2,0
(3)由(2)知, f(x)=x2+ln(x+2)在[-1,0]上有最大值g(-2)=1,且僅在x=-1時取得. 取x=-■∈(-1,0],n∈N?鄢,則-■■+ln-■+2<1,即ln■<1-■■=■=■-■,故ln■<■-■,ln■<■-■,…,ln■<■-■,ln■<■-■. 相加得ln(n+1)<21+■+■+…+■-1+■+■+…+■≤21+■+■+…+■-1+■+…■=21+■+■+…+■-■,所以■+ln(n+1)<21+■+■+…+■(n∈N?鄢),即■+ln■<1+■+■+…+■(n∈N?鄢).
2016年高考數(shù)學(xué)模擬金卷(二)
1. (理)D (文)D
2. (理)B (文)A
3. C 4. A 5. C
6. (理)由z=ax+by可得直線方程y= -■x+■,因為a>0,b>0,所以當(dāng)直線在y軸上移動且截距最大時,目標(biāo)函數(shù)z取得最大值. 畫出可行域知直線經(jīng)過兩直線3x-y-6=0和x-y+2=0的交點(4,6)時,z取得最大值為12,所以12=4a+6b,即2a+3b=6,因而■+■=■■+■(2a+3b)=■78+■+■≥25,當(dāng)且僅當(dāng)a=b=■時等號成立. 故選D.
(文)因為橢圓的離心率為■,所以e=■=■,c2=■a2,c2=■a2=a2-b2,所以b2=■a2,即a2=4b2. 雙曲線的漸近線為y=±x,代入橢圓得■+■=1,即■+■=■=1,所以x2=■b2,x=±■b,y2=■b2,y=±■b. 則第一象限的交點坐標(biāo)為■b,■b,所以四邊形的面積為4×■b×■b=■b2=16,所以b2=5,所以橢圓方程為■+■=1,選D.
7. (理)依題意,因為集合S中只有3個不同元素,所以不同有序數(shù)對(i,j)共有9對,如i=0,j=0,有A0⊕A0=A0,(A0⊕A0)⊕A0=A0⊕A0=A0,故適合題意. 經(jīng)驗證,只有3對:(0,0),(1,1),(2,2)適合題意,故選C.
(文)同理科第6題.
8. (理)kPQ=■,kMN=-■. 直線PQ為:y=■(x+c),兩條漸近線為:y=±■x. 由y=■(x+c),y=■x得:Q■,■;由y=■(x+c),y=-■x得:P-■,■. 所以線段PQ的中點N■,■,直線MN為:y-■=-■·x-■. 令y=0,得:xM=■. 又MF2=F1F2=2c,所以3c=xM=■,解之得:e2=■=■,即e=■. 故選B.
(文)因為y′=(f ′(x)+f(x))ex,依題意有f ′(1)+f(1)=0. 由于f ′(1)表示y=f(x)的圖象在x=1處切線的斜率,所以在x=1處y=f(x)的函數(shù)值與斜率互為相反數(shù),選D.
9. (理)(1,1) (文)■
10. 2
11. (理)-2≤a≤4 (文)130
12. 8 13. ④
14. △ABC的外接圓的半徑r=■,點O到面ABC的距離d=■=■,SC為球O的直徑?圯點S到面ABC的距離為2d=■,所以此棱錐的體積為V=■S△ABC×2d=■×■×■=■.
15. (理)函數(shù)y=■ex與函數(shù)y=ln(2x)互為反函數(shù),圖象關(guān)于y=x對稱, 函數(shù)y=■ex上的點Px,■ex到直線y=x的距離為d=■,設(shè)函數(shù)g(x)=■ex-x?圯g′(x)=■ex-1?圯g(x)min=1-ln2?圯dmin=■. 由圖象關(guān)于y=x對稱得:PQ最小值為2dmin=■(1-ln2).
(文)337. 揭示:f(1)+f(2)+…+f(6)=1.
16. (理)因為C為AB的中點,■=■,所以PC⊥AB. 由■=m■+■,可知點I在∠PAB的平分線上,由■=λ■知點I在直線PC上,即點I為∠PAB的平分線與直線PC的交點. 由于■與■同向,所以λ=■,過I作ID垂直PA,垂足為D,則λ=■=■=■. 因為■-■=4知■=4,■=2,■=3,所以λ=■.
(文)設(shè)A,B的中點為C,則■+■=2■,■+■=2■,…, ■+■=2■,2(■+■+…+■)=2(n-1)■. 又(■+■)=2■,所以可得■+■+…+■=■(■+■).
17. (1)f(x)=2sin2x+■+3. f(x)的最小正周期為π,單調(diào)遞增區(qū)間為kπ-■,kπ+■,k∈Z.
(2)f(A)=4?搖得2sin2A+■+3=4,即sin2A+■=■. 因為0 18. (理)(1)設(shè)乙廠生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量為n,則有■=■,解得n=35. 即乙廠生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量為35件. (2)易見只有編號為2,5的兩組產(chǎn)品為優(yōu)等品,所以乙廠生產(chǎn)的產(chǎn)品中的優(yōu)等品率為■,因為35×■=14,故乙廠生產(chǎn)大約14件優(yōu)等品. (3)ξ的取值為0,1,2. P(ξ=0)=■=■,P(ξ=1)=■=■,P(ξ=2)=■=■. 所以ξ的分布列為:
■
故ξ的均值為Eξ=0×■+1×■+2×■=■.?搖
(文)(1)因為x=■■xn=75,所以x6=6x-■xn=6×75-70-76-72-70-72=90. 因為S2=■■(xn-x)2=■×(52+ 12+32+52+32+152)=49,所以S=7.
(2)從5位同學(xué)中隨機(jī)選取2位同學(xué),共有如下10種不同的取法:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},選出的2位同學(xué)中,恰有1位同學(xué)的成績位于(68,75)的取法共有如下4種取法:{1,2},{2,3},{2,4},{2,5},故所得概率為■.
19. (理)(1)由圖形可知該幾何體的底面ABCD是菱形,且有一個角為60°,邊長為2,錐體高度為PO=1 的四棱錐.
(2)設(shè)AC,BD的交點為O,連結(jié)OE,則OE為△DPB的中位線,OE∥PB,OE?奐平面EAC,PB?埭平面EAC,所以PB∥平面EAC.
(3)連結(jié)OP,則OP⊥平面ABCD. 以O(shè)為原點,直線OB,OC,OP分別為x,y,z軸的正半軸,建立空間直角坐標(biāo)系,則B(1,0,0),D(-1,0,0),A(0,-■,0),P(0,0,1),■=(0,-■,-1),■=(1,0,-1). 因為■=λ,所以PF=λ·FA,PF=λ·(PA-PF),PF=■·PA,■=■·■,所以可得■=0,-■,-■,■=■-■=-1,-■,■. 易知PA⊥BD,故只需令PA⊥BF,即■·■=0,就能使PA⊥平面BDF,再根據(jù)(-1)·0+-■·(-■)+■·(-1)=0,得λ=■. 此時,■=(0,-■,-1)為平面BDF的法向量,又E-■,0,■,C(0,■,0),所以■=■,■,-■. 設(shè)直線EC與平面BDF所成的角為θ,則sinθ=cos〈■,■〉=■=■. 所以當(dāng)λ=■時,PA⊥平面BDF,此時直線EC與平面BDF所成角的正弦值為■.
(文)(1)下面先證AB⊥GH. 連結(jié)CG,當(dāng)λ=■時,即AG=■AB. 因為△ABC為等腰三角形,所以CG⊥AB. 又AD∥CF,且AD⊥平面ABC,所以HC⊥平面ABC,所以HC⊥AB. CG∩HC=C,所以AB⊥面CGH,GH?哿面CGH,所以AB⊥GH. 再證GH∥平面DEF. 取DE的中點為M,連結(jié)GM,MF. 因為G為AB的中點,所以GM∥AD,又AD∥CF,所以GM∥CF. 因為CF=2a,MG=AD=a,H為CF的中點. 所以GM∥HF且GM=HF,即四邊形GHFM為平行四邊形. 所以GH∥MF. 又MF?奐平面DEF,GH?埭平面DEF. 所以GH∥平面DEF.
(2)對于0<λ<1的任意λ,總有GH∥平面DEF. 證明如下:連結(jié)AH,BH,因為AD∥CF且AD=FH=a,所以AHFD是平行四邊形,所以AH∥DF. 又DF?哿平面DEF,AH?埭平面DEF,所以AH∥平面DEF. 同理可證:BH∥平面DEF. 又AH∩BH=H,所以平面DEF∥平面ABH. 因為當(dāng)0<λ<1時,HG?奐面ABH,所以HG∥平面DEF.
20. (理)(1)由對稱性可得知:△BFD是等腰直角三角形,所以斜邊BD=2p,點A到準(zhǔn)線l的距離d=FA=FB=■p,S△ABD=4■?圳■×BD×d=4■?圳p=2. 且圓F的方程為x2+(y-1)2=8.
(2)由對稱性設(shè)Ax0,■(x0>0),則F0,■,點A,B關(guān)于點F對稱得:B-x0,p-■?圯p-■=-■?圳x■■=3p2,所以可得:A■p,■,直線m:y=■x+■?圳x-■y+■=0;x2=2py?圳y=■?圯y′=■=■?圯x=■p?圯切點P■,■,直線n:y-■=■·x-■?圳x-■y-■p=0,坐標(biāo)原點到m,n距離的比值為■:■=3.
(文)(1)當(dāng)1≤x<4時,合格的元件數(shù)為x-■,利潤T=2x-■-■=2x-■;當(dāng)x≥4時,合格的元件數(shù)為x-x+■-■= -■+■,利潤T=2-■+■-x+■-■=-x-■+■. 綜上,該工廠每天生產(chǎn)這種元件所獲得的利潤T=2x-■,1≤x<4,-x-■+■,x≥4.
(2)當(dāng)1≤x<4時,T=2x-■,對稱軸x=2,此時利潤的最大值Tmax=T(2)=2. 當(dāng)x≥4時,T′=-1+■=■=■<0,所以T=-x-■+■在[4,+∞)上是減函數(shù),此時利潤的最大值Tmax=T(4)=0. 綜上所述,當(dāng)x=2時,T取最大值2, 即當(dāng)日產(chǎn)量定為2(萬件)時,工廠可獲得最大利潤2萬元.
21. (理)(1)當(dāng)a=1時,則f(x)=2lnx-x2,所以f ′(x)=■-2x. 所以f ′(1)=0. 又f(1)= -1,所以曲線y=f(x)在點x=1處的切線方程為y+1=0.
(2)f(x)=2a2lnx-x2,所以f ′(x)=■-2x=■=■. 因為x>0,a>0,當(dāng)0
討論函數(shù)f(x)的零點情況如下:
①當(dāng)a2(2lna-1)<0,即0 ②當(dāng)a2(2lna-1)=0,即a=■時,函數(shù)f(x)在(0,+∞)內(nèi)有唯一零點a,而1 ③當(dāng)a2(2lna-1)>0,即a>■時,由于f(1)=-1<0,f(a)=a2(2lna-1)>0, f(e2)=2a2lne2-e4=4a2-e4=(2a-e2)(2a+e2). 當(dāng)2a-e2<0時,即■■時,f(e2)≥0,而且f(■)=2a2·■-e=a2-e>0,f(1)=-1<0,由單調(diào)性可知,無論a≥e2還是a
(文)同理科第20題.
22. (理)(1)因為6a3=8a1+a5,所以6q2=8+q4,解得q2=4或q2=2(舍),則q=2. 又a1=2,所以a■n=2n.
(2)由2n2-(t+bn)n+■bn=0,得bn=■,所以b1=2t-4,b2=16-4t,b3=12-2t,則由b1+b3=2b2,得t=3. 而當(dāng)t=3時,bn=2n,由bn+1-bn=2(常數(shù))知數(shù)列{bn}為等差數(shù)列.
(3)因為c1=c2=c3=2,易知m=1不合題意,m=2適合題意,當(dāng)m≥3時,若cm+1為后添入的數(shù)2,則一定不滿足T■m=2cm+1,從而cm+1必是數(shù)列{an}中的某一項a■k+1,則(2+22+22+…+2k)+2(b1+b2+b3+…+bk)=2×2■,即 2×(2k-1)+2×■=2×2k+1,即2k+1-2k2-2k+2=0,也就是2k=k2+k-1. 易證k=1,2,3,4不是該方程的解,而當(dāng)n≥5時,2n>n2+n-1成立,證明如下:
①當(dāng)n=5時,25=32,n2+n-1=29,左邊>右邊成立;
②假設(shè)n=k(k≥5)時,2k>k2+k-1成立,當(dāng)n=k+1時,2k+1>2k2+2k-2=(k+1)2+(k+1)-1+k2-k-3≥(k+1)2+(k+1)-1+5k-k-3=(k+1)2+(k+1)-1+k+3(k-1)>(k+1)2+(k+1)-1.
這就是說,當(dāng)n=k+1時,結(jié)論成立.
由①②可知,2n>n2+n-1(n≥5)恒成立,故2k=k2+k-1無正整數(shù)解.
綜上可知,滿足題意的正整數(shù)僅有m=2.
(文)(1)由已知得0 11 0·-21=0×(-2)+1×11×(-2)+0×1=1-2,所以點M′的坐標(biāo)為(1,-2).
(2)因為0 11 0·Snn=nSn,所以A′(n,Sn). 因為點A′(n,Sn)在函數(shù)f(x)=x2+x的圖象上,所以Sn=n2+n. 當(dāng)n=1時,a1=S1=2;當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n,a1=2滿足上面的公式,所以an=2n(n∈N?鄢).?搖
(3)由已知,bn=1-■1-■…1-■. 設(shè)F(n)=1-■1-■…1-■■. 因為■=1-■·■=■·■=■<■=1,所以F(n)>F(n+1),所以F(n)單調(diào)遞減,所以當(dāng)n=1時,F(xiàn)(n)取得最大值■.
要使得不等式bn■■,所以a的取值范圍是■,+∞. ■