高三理科数学统一练习一
(1) 如果复数(是实数,则实数m是
(A) 1
(B) -1
(C) (D)
-
(2) 在底面是矩形的直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,∠DAD1=∠CDC1=45°,那么异面直线AD1与DC1所成角的度数为
(A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 90°
(3) 设等比数列{a}为1,2,4,8,…,其前n项和为
,则
的值为
(A) 0
(B) (C)
1
(D) 2
(4) 已知f(x)是R上的增函数,点A(-2,1)、B(2,3)在它的图像上,那么,不等式的解集是
(A) {x│-1<x<1} (B) {x│-2<x<2} (C) {x│-2<x<3} (D) {x│1<x<3}
(5) “a+b=2”是“直线x+y=0与圆相切”的
(A) 充分不必要条件 (B) 必要不充分条件
(C) 充分必要条件 (D) 既不充分也不必要条件
(6) 把编号为1、2、3、4、5的5位运动员排在编号为1、2、3、4、5的5条跑道中,要求有且只有两位运动员的编号与其所在跑道的编号相同,共有不同的排法种数是
(A) 10 (B) 20 (C) 40 (D) 60
(7) 已知M(2,1),N(-1,2),在下列方程的曲线上,存在点P满足的曲线是
(A) 3x-y+1=0 (B) (C)
(D)
(8) 对任意两实数a、b,定义运算“”如下:
则关于函数f(x)=sinx
cosx正确的命题是
(A) 函数f(x)值域为[-1,1]
(B)当且仅当x=2k(k
时,函数f(x)取得最大值1
(C)函数f(x)的对称轴为x=(k
(D)当且仅当2k<x<2k
+
(k
时,函数f(x)<0
(9) 在的展开式中,含
与
项的系数相等,则a的值是 .
(10) 已知向量,
的夹角为
,要使向量
与
垂直,则
= .1
(11) 已知函数y=与y=
(a>0且a¹1),两者的图像相交于点P
,如果x0³2,那么a的取值范围是 . a³16
(12) 各棱长为a的正三棱柱的六个顶点都在同一个球面上,则此球的表面积为
.
(13) 如图,已知
,
,
,
,动点
所在的区域为四边形
(含边界).若目标函数
只在点
处取得最优解,则实数
的取值范围是________.
(14)正整数按下表排列:
1 2 5 10 17 …
4 3 6 11 18 …
9 8 7 12 19 …
16 15 14 13 20 …
25 24 23 22 21 …
… … … … … …
位于对角线位置的正整数1,3,7,13,21,…,构成数列,则a7=_____;43通项公式
=
.n2-n+1
15.(13分)已知向量=(sin
,2cos
),
=(
)
(Ⅰ)当qÎ[0,p]时,求函数f()=
×
的值域;
(Ⅱ)若∥
,求sin2
的值.
解:(Ⅰ)由f()=
×
得,
……4分
∵qÎ[0,p],
∴的值域为[-1,2]……………………………………………………… 7分
(Ⅱ)∵∥
,∴
,
∴…………………………………………………………………10分
∴……………………………13分
(其它解法相应给分)
16.(12分)下表为某体育训练队跳高与跳远成绩的统计表,全队有队员40人,成绩分为1分至5分五个档次,例如表中所示:跳高成绩为4分的人数是:1+0+2+5+1=9人;跳远成绩为2分的人数是:0+5+4+0+1=10人;跳高成绩为4分且跳远成绩为2分的队员为5人.
将记载着跳高、跳远成绩的全部队员的姓名卡40张混合在一起,任取一张,记该卡片队员的跳高成绩为x,跳远成绩为y,设x,y为随机变量(注:没有相同姓名的队员)
(1)求的值;
(2)求的概率及
且
的概率;
(3)若y的数学期望为,求m,n的值.
y x | 跳 远 | |||||
5 | 4 | 3 | 2 | 1 | ||
跳 高 | 5 | 1 | 3 | 1 | 0 | 1 |
4 | 1 | 0 | 2 | 5 | 1 | |
3 | 2 | 1 | 0 | 4 | 3 | |
2 | 1 | m | 6 | 0 | n | |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 3 |
解:(1)………………………………………3分
(2)当时的概率为
…………………………………5分
当且
时的概率为
………………………………7分
(3)
,
,
,
因为y的数学期望为,所以
……………11分
于是,
…………………………………………………12分
17.(14分)已知四棱锥S--ABCD的底面ABCD是正方形,SA
底面ABCD,点E是SC上任意一点.
(Ⅰ)求证:平面EBD平面SAC;
(Ⅱ)设SA=4,AB=2,求点A到平面SBD的距离;
(Ⅲ)当的值为多少时,二面角B-SC-D的大小为120°。
解法一:
证明(Ⅰ):∵ABCD是正方形,∴BD⊥AC,
∵ SA底面ABCD,BDÌ面ABCD,∴SA
BD,
∵SAÇAC=A,∴BD^面SAC,
又∵BDÌ面EBD,∴平面EBD平面SAC…………4分
解(Ⅱ):由(Ⅰ)知,BD^面SAC,又∵BDÌ面SBD,∴平面SBD平面SAC,设AC
BD=O,
则平面SBD平面SAC=SO,过A作AF^SO交SO于点F,则AF^面SBD,所以线段AF的长就是点A到平面SBD的距离.
∵ABCD是正方形,AB=2,∴AO=,
又∵SA=4,△SAO是Rt△,∴SO=,
∵SO×AF=SA×AO,∴AF=,∴点A到平面SBD的距离为
………………9分
解(Ⅲ):作BM⊥SC于M,连结DM,
∵SA底面ABCD,AB=AD,∴SB=SD,
又∵CB⊥AB,CD⊥AD,∴CB⊥SB,CD⊥SD,∴△SBC≌△SDC,∴DM⊥SC,
∴∠BMD是二面角B-SC-D的平面角,BM=DM.………………………………11分
要使∠BMD=120°,只须,
即BM2=,而BD2=2AB2,∴BM2=
AB2,
∵BM×SC=SB×BC,SC2=SB2+BC2,∴BM2×SC2=SB2×BC2,∴AB2(SB2+BC2)=
SB2×BC2,
∵AB=BC,∴2SB2+2AB2=3SB2,∴SB2=2AB2,
又∵AB2=SB2-SA2,∴AB2=SA2,∴,
故当时,二面角B-SC-D的大小为120
……………………………14分
解法二:
证明(Ⅰ)同解法一.……………………………………4分
∵ABCD是正方形,SA
底面ABCD,∴SA⊥AB,SA⊥AD,AB⊥AD,如图,建立直解坐标系A-xyz.
(Ⅱ)A(0,0,0),B(2,0,0),D(0,2,0),S(0,0,4),设平面SBD的法向量为,则
⊥
,
⊥
,
∴,
,而
=(2,0,-4),
=(0,2,-4)
∴,∴x=2,y=2,即
,
则点A到平面SBD的距离d==
……………………9分
(Ⅲ)设AB=a,SA=b,则A(0,0,0),B(a,0,0),C(a,a,0),D(0,a,0),S(0,0,b),SB=;
设平面SBC的法向量=(x1,y1,-1),平面SDC的法向量
=(x2,y2,1)
则,而
=(0,a,0),
=(-a,0,0),
=(a,a,-b)
∴,∴x1=
,y1=0,x2=0,y2=
∴=(
,0,-1),
=(0,
,1), ……………………………………12分
∴cos<,
>=
=
,要使二面角B-SC-D的大小为120
,只需
=-
,即a=b,∴
,
故当时,二面角B-SC-D的大小为120
.……………………14分
18.(14分)已知各项均为正数的数列{}满足
,且
是
的等差中项.
(Ⅰ)求数列{}的通项公式
;
(Ⅱ)若=
,求使S
>50成立的正整数n的最小值.
解:(Ⅰ)∵,∴
,
∵数列{}的各项均为正数,∴
,∴
,
即,所以数列{
}是以2为公比的等比数列.…………………………3分
∵是
的等差中项,∴
,∴
,∴
,∴数列{
}的通项公式
.………………………………………………………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)及=
得,
, ……………………………8分
∵,
∴
1
∴ 2
2-1得,
=……………………………12分
要使S>50成立,只需2n+1-2>50成立,即2n+1>52,n³5
∴使S>50成立的正整数n的最小值为5. ……………………………14分
19.(14分)已知函数f(x)=.
(Ⅰ)求函数f(x)在区间[1,e]上的最大值、最小值;
(Ⅱ)求证:在区间(1,上函数f(x)的图像在函数g(x)=
图像的下方;
(Ⅲ)请你构造函数(x),使函数F(x)=f(x)+
(x)在定义域(0,
上,存在两个极值点,并证明你的结论.
解:(Ⅰ)
∵x>0, ∴>0,∴f(x)在(0,+¥)上是单调递增函数,
∴f(x)在区间[1,e]上的最大值为f(e)=,最小值为f(1)=
………………5分
(Ⅱ)证明:设G(x)=g(x)-f(x),则G(x)=,
=
=
,
当x时,显然有
,∴G(x)在区间(1,
上是单调增函数,
∴G(x)>G(1)=>0在(1,
上恒成立,即g(x)>f(x)在(1,
上恒成立,
∴在区间(1,上函数f(x)的图像在函数g(x)=
图像的下方.…………10分
(Ⅲ)令(x)=-
x,则F(x)=
-
x(x>0),
令,得x=
,或x=2,令
得,0<x<
,或x>2,令
得,
<x<2
∴当(x)=-
x时,函数F(x)=f(x)+
(x)在定义域(0,
上,存在两个极值点x1=
,x2=2.……………………………………………………………………………14分
(其他情形,按相应步骤给分)
20.(13分)已知双曲线的中心在原点,以两条坐标轴为对称轴,离心率是,两准线间的距离大于
,且双曲线上动点P到A(2,0)的最近距离为1。
(Ⅰ)求证:该双曲线的焦点不在y轴上;
(Ⅱ)求双曲线的方程;
(Ⅲ)如果斜率为k的直线L过点M(0,3),与该双曲线交于A、B两点,若,试用l表示k2,并求当
时,k的取值范围。
证明(Ⅰ):设双曲线的实轴长为2a,虚轴长为2b,焦距为2c,
由,得c=
a,a=b,∴双曲线的渐近线方程为y=±x。
若双曲线的焦点在y轴上,则双曲线上任一点到点A(2,0)的距离大于点A到渐近线的距离,而点A到渐近线的距离d=>1,这与“双曲线上动点P到A(2,0)的最近距离为1”矛盾。所以双曲线的焦点不在y轴上。(联立双曲线方程y2-x2=a2与圆(x-2)2+y2=1无解证明,相应给分)……………………………………………………3分
解(Ⅱ):由(Ⅰ)知,双曲线的焦点在x轴上,设双曲线的方程为x2-y2=a2,P(x0,y0),则,
PA2==
=
,
a>1.当点P到A的距离最小时,x0³a,又由得a>1,所以,当x0=a时,PA2有最小值,即2(a-1)2+2-a2=(a-2)2=1,∴a=3,所以,双曲线的方程为x2-y2=9…………………8分
(注:未证明为何a=3时PA有最小值而答案对者本问只给3分)
解(Ⅲ):设直线l的方程为y=kx+3,A(x1,y1),B(x2,y2)
∵,∴(-x1,3-y1)=l(x2,y2-3) , ∴x1=-lx2(x1x2<0) 1,
由消去y得,(1-k2)x2-6kx-18=0,
x1+x2=
2, x1x2=
<0
3
将1分别代入2、3得,(1-l)x2=
4 lx22=
5
42¸5并整理得, (l>0)
令f(l)=,则
令,得l=1;令
,得0<l<1;令
,得l>1
当时,
,
,
,∴
∴,∴
………………………………13分