江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(一)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,已知AB为圆O的直径,BC切圆O于点B,AC交圆O于点P,E为线段BC的中点.求证:OP⊥PE.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
设曲线2x2+2xy+y2=1在矩阵A=(a>0)对应的变换作用下得到的曲线为x2+y2=1.求实数a,b的值.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在直角坐标系xOy中,已知曲线C1:(t为参数)与曲线C2:(θ为参数,a>0)有一个公共点在x轴上,P(m,n)为曲线C2上任一点,求m+n的取值范围.
D. (选修4-5:不等式选讲)
设a,b,c均为正数,且a+b+c=1,证明:++≥9.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,已知正方形ABCD和矩形ACEF所在的平面互相垂直,AB=,AF=1,M是线段EF的中点.
(1) 求二面角ADFB的大小;
(2) 试在线段AC上确定一点P,使PF与BC所成的角是60°.
23.设f(x,n)=(1+x)n,n∈N*.
(1) 求f(x,6)的展开式中系数最大的项;
(2) n∈N*时,化简C4n-1+C4n-2+C4n-3+…+C40+C4-1;
(3) 求证:C+2C+3C+…+nC=n×2n-1.
(一)
21. A. 证明:连结BP,因为AB是圆O的直径,所以∠APB=90°,从而∠BPC=90°.(2分)
在△BPC中,因为E是边BC的中点,所以BE=EC,从而
BE=EP,因此∠1=∠3.(4分)
因为B、P为圆O上的点,
所以OB=OP,从而∠2=∠4.(6分)
因为BC切圆O于点B,
所以∠ABC=90°,即∠1+∠2=90°,(8分)
从而∠3+∠4=90°,于是∠OPE=90°.
所以OP⊥PE.(10分)
B. 解:设曲线2x2+2xy+y2=1上任一点P(x,y)在矩阵A对应变换下的像是P′(x′,y′),则
==,(2分)
所以(5分)
因为x′2+y′2=1,
所以(ax)2+(bx+y)2=1,
即(a2+b2)x2+2bxy+y2=1,(7分)
所以由于a>0,得a=b=1.(10分)
C. 解:曲线C1:的直角坐标方程为y=3-2x,与x轴交点为.(2分)
曲线C2:的直角坐标方程为+=1,
与x轴交点为(-a,0),(a,0),(4分)
由a>0,曲线C1与曲线C2有一个公共点在x轴上,所以a=.(6分)
所以2m+n=3sinθ+3cosθ=3sin,(8分)
所以2m+n的取值范围为[-3,3].(10分)
[试题更正:题目中“求m+n的取值范围”改为“求2m+n的取值范围”]
D. 证明:++=1++1++1+(4分)
=3++++++(8分)
≥3+2+2+2=9.(10分)
22. 解:(1) 以,,为正交基底,建立空间直角坐标系,则
E(0,0,1),D(,0,0),F(,,1),B(0,,0),A(,,0),=(,-,0),=(,0,1).
平面ADF的法向量t=(1,0,0),(2分)
设平面DFB法向量n=(a,b,c),则n·=0,n·=0,
所以
令a=1,得b=1,c=-,所以n=(1,1,-).(4分)
设二面角ADFB的大小为θ,从而cosθ=|cos〈n,t〉|=,∴ θ=60°,
故二面角ADFB的大小为60°.(6分)
(2) 依题意,设P(a,a,0)(0≤a≤),则=(-a,-a,1),=(0,,0).
因为〈,〉=60°,
所以cos60°==,解得a=,(9分)
所以点P应在线段AC的中点处.(10分)
23. (1) 解:展开式中系数最大的项是第四项为Cx3=20x3.(3分)
(2) 解:C4n-1+C4n-2+C4n-3+…+C40+C4-1
=[C4n+C4n-1+C4n-2+…+C4+C]
=(4+1)n=.(7分)
(3) 证明:因为kC=nC,
所以C+2C+3C+…+nC=n(C+C+C+…+C)=n×2n-1.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(七)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,圆O是△ABC的外接圆,点D是劣弧BC的中点,连结AD并延长,与以C为切点的切线交于点P,求证:=.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵M=的一个特征值为-2,求M2.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,已知直线C1:(t为参数)与椭圆C2:(θ为参数,a>0)的一条准线的交点位于y轴上,求实数a的值.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知正实数a,b,c满足a+b2+c3=1,求证:++≥27.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,AC=3,BC=4,AB=5,AA1=4.
(1) 设=λ,异面直线AC1与CD所成角的余弦值为,求λ的值;
(2) 若点D是AB的中点,求二面角DCB1B的余弦值.
23.已知k,m∈N*,若存在互不相等的正整数a1,a2,…,am,使得a1a2,a2a3,…,am-1am,ama1同时小于k,则记f(k)为满足条件的m的最大值.
(1) 求f(6)的值;
(2) 对于给定的正整数n(n≥2):
(ⅰ) 当n(n+2)<k≤(n+1)(n+2)时,求f(k)的解析式;
(ⅱ) 当n(n+1)<k≤n(n+2)时,求f(k)的解析式.
(七)
21. A. 证明:连结CD,因为CP为圆O的切线,
所以∠PCD=∠PAC.
又∠P是公共角,所以△PCD∽△PAC,(5分)
所以=.
因为点D是劣弧BC的中点,所以CD=BD,即=.(10分)
B. 解:将λ=-2代入
=λ2-(x-1)λ-(x+5)=0,得x=3,
故矩阵M=.(5分)
∴ M2=.(10分)
C. 解:直线C1:2x+y=9,
椭圆C2:+=1(0<a<3),(5分)
准线:y=±.由=9,得a=2.(10分)
D. 证明:因为正实数a,b,c满足a+b2+c3=1,
所以1≥3,即ab2c3≤,(5分)
所以≥27.
因此,++≥3≥27.(10分)
22. 解:(1) 由AC=3,BC=4,AB=5,得∠ACB=90°.(1分)
以CA、CB、CC1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立如图所示的空间直角坐标系,则A(3,0,0),C1(0,0,4),B(0,4,0).设D(x,y,z),则由=λ得=(3-3λ,4λ,0),而=(-3,0,4),
根据=,解得λ=或λ=-.(5分)
(2) =,=(0,4,4),可取平面CDB1的一个法向量为n1=(4,-3,3);(7分)
而平面CBB1的一个法向量为n2=(1,0,0),并且〈n1,n2〉与二面角DCB1B相等,
所以二面角DCB1B的余弦值为cosθ=cos〈n1,n2〉=.(10分)
(第(1)题中少一解扣1分;没有交代建立直角坐标系过程扣1分.第(2)题如果结果相差符号扣1分)
23. 解:(1) 由题意,取a1=1,a2=2,a1a2<6,满足题意,
若?a3≥3,则必有a2a3≥6,不满足题意.
综上所述:m的最大值为2,即f(6)=2.(4分)
(2) 由题意,当n(n+1)<k≤(n+1)(n+2)时,
设A1={1,2,…,n},A2={n+1,n+2,n+3,…},
显然,?ai,ai+1∈A1时,满足aiai+1≤n(n-1)<n(n+1)<k,
∴ 从集合A1中选出的ai至多n个.
?aj,aj+1∈A2时,ajaj+1≥(n+1)(n+2)≥k,
∴ 从集合A2中选出的aj必不相邻.
∵ 从集合A1中选出的ai至多n个,
∴ 从集合A2中选出的aj至多n个,放置于从集合A1中选出的ai之间,
∴ f(k)≤2n.(6分)
(ⅰ) 当n(n+2)<k≤(n+1)(n+2)时,
取一串数ai为1,2n,2,2n-1,3,2n-2,…,n-1,n+2,n,n+1,
或写成ai=(1≤i≤2n),
此时aiai+1≤n(n+2)<k(1≤i≤2n-1),a2na1=n+1<k,满足题意,
∴ f(k)=2n.(8分)
(ⅱ) 当n(n+1)<k≤n(n+2)时,
从A1中选出的n个ai:1,2,…,n,考虑数n的两侧的空位,填入集合A2的两个数ap,aq,不妨设nap>naq,则nap≥n(n+2)≥k,与题意不符,
∴ f(k)≤2n-1.
取一串数ai为1,2n-1,2,2n-2,3,2n-3,…,n-2,n+2,n-1,n+1,n,
或写成ai=(1≤i≤2n-1),
此时aiai+1≤n(n+1)<k(1≤i≤2n-2),a2n-1a1=n<k,满足题意,
∴ f(k)=2n-1.(10分)
(写出(ⅰ)(ⅱ)题的结论但没有证明各给1分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(三)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,四边形ABDC内接于圆,BD=CD,过C点的圆的切线与AB的延长线交于E点.
(1) 求证:∠EAC=2∠DCE;
(2) 若BD⊥AB,BC=BE,AE=2,求AB的长.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知二阶矩阵M有特征值λ=3及对应的一个特征向量e1=,并且矩阵M对应的变换将点(-1,2)变换成(9,15),求矩阵M.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在直角坐标系xOy中,已知曲线C1的参数方程是(t为参数),在以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴的极坐标系中,曲线C2的极坐标方程是ρ=2,求曲线C1与C2的交点在直角坐标系中的直角坐标.
D. (选修4-5:不等式选讲)
设函数f(x)=+|x-a|(a>0).
(1) 证明:f(x)≥2;
(2) 若f(3)<5,求实数a的取值范围.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 一位网民在网上光顾某网店,经过一番浏览后,对该店铺中的A,B,C三种商品有购买意向.已知该网民购买A种商品的概率为,购买B种商品的概率为,购买C种商品的概率为.假设该网民是否购买这三种商品相互独立.
(1) 求该网民至少购买2种商品的概率;
(2) 用随机变量η表示该网民购买商品的种数,求η的概率分布和数学期望.
23.如图,由若干个小正方形组成的k层三角形图阵,第一层有1个小正方形,第二层有2个小正方形,依此类推,第k层有k个小正方形.除去最底下的一层,每个小正方形都放置在它下一层的两个小正方形之上.现对第k层的每个小正方形用数字进行标注,从左到右依次记为x1,x2,…,xk,其中xi∈{0,1}(1≤i≤k),其他小正方形标注的数字是它下面两个小正方形标注的数字之和,依此规律,记第一层的小正方形标注的数字为x0.
(1) 当k=4时,若要求x0为2的倍数,则有多少种不同的标注方法?
(2) 当k=11时,若要求x0为3的倍数,则有多少种不同的标注方法?
(三)
21. A. (1) 证明:因为BD=CD,所以∠BCD=∠CBD.
因为CE是圆的切线,所以∠ECD=∠CBD.(2分)
所以∠ECD=∠BCD,所以∠BCE=2∠ECD.
因为∠EAC=∠BCE,所以∠EAC=2∠ECD.(5分)
(2) 解:因为BD⊥AB,所以AC⊥CD,AC=AB.(6分)
因为BC=BE,所以∠BEC=∠BCE=∠EAC,
所以AC=EC.(7分)
由切割线定理得EC2=AE·BE,即AB2=AE·(AE-AB),
即AB2+2AB-4=0,解得AB=-1.(10分)
B. 解:设M=,则=3=,
故(3分)
=,故(6分)
联立以上两方程组解得a=-1,b=4,c=-3,d=6,
故M=.(10分)
C. 解:由消去t得曲线C1的普通方程为y=x(x≥0);(3分)
由ρ=2,得ρ2=4,得曲线C2的直角坐标方程是x2+y2=4.(6分)
联立解得
故曲线C1与C2的交点坐标为(,1).(10分)
D. (1) 证明:由a>0,有f(x)=+|x-a|
≥=+a≥2,
所以f(x)≥2.(4分)
(2) 解:f(3)=+|3-a|.
当a>3时,f(3)=a+,由f(3)<5得3<a<.(6分)
当0<a≤3时,f(3)=6-a+,
由f(3)<5得<a≤3.(8分)
综上,a的取值范围是.(10分)
22. 解:(1) 记“该网民购买i种商品”为事件Ai,i=2,3,则
P(A3)=××=,
P(A2)=××+××+××=,(3分)
所以该网民至少购买2种商品的概率为
P(A3)+P(A2)=+=.
答:该网民至少购买2种商品的概率为.(5分)
(2) 随机变量η的可能取值为0,1,2,3,
P(η=0)=××=,
又P(η=2)=P(A2)=,P(η=3)=P(A3)=,
所以P(η=1)=1---=.
所以随机变量η的概率分布为
η
0
1
2
3
P
(8分)
故数学期望E(η)=0×+1×+2×+3×=.(10分)
23. 解:(1) 当k=4时,第4层标注数字依次为x1,x2,x3,x4,第3层标注数字依次为x1+x2,x2+x3,x3+x4,第2层标注数字依次为x1+2x2+x3,x2+2x3+x4,
所以x0=x1+3x2+3x3+x4.(2分)
因为x0为2的倍数,所以x1+x2+x3+x4是2的倍数,则x1,x2,x3,x4四个都取0或两个取0两个取1或四个都取1,所以共有1+C+1=8种标注方法.(4分)
(2) 当k=11时,第11层标注数字依次为x1,x2,…,x11,第10层标注数字依次为x1+x2,x2+x3,…,x10+x11,第9层标注数字依次为x1+2x2+x3,x2+2x3+x4,…,x9+2x10+x11,以此类推,可得x0=x1+Cx2+Cx3+…+Cx10+x11.(6分)
因为C=C=45,C=C=120,C=C=210,C=252均为3的倍数,所以只要x1+Cx2+Cx10+x11是3的倍数,即只要x1+x2+x10+x11是3的倍数.(8分)
所以x1,x2,x10,x11四个都取0或三个取1一个取0,而其余七个x3,x4,…,x9可以取0或1,这样共有(1+C)×27=640种标注方法.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(九)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,∠PAQ是直角,圆O与射线AP相切于点T,与射线AQ相交于两点B,C.求证:BT平分∠OBA.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵A=,求矩阵A的特征值和特征向量.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在极坐标系中,圆C的极坐标方程为ρ2-8ρsin+13=0,已知A,B,P为圆C上一点,求△PAB面积的最小值.
D. (选修4-5:不等式选讲)
设x,y均为正数,且x>y,求证:2x+≥2y+3.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,在直三棱柱ABCA1B1C1中,底面△ABC是直角三角形,AB=AC=1,AA1=2,点P是棱BB1上一点,满足=λ(0≤λ≤1).
(1) 若λ=,求直线PC与平面A1BC所成角的正弦值;
(2) 若二面角PA1CB的正弦值为,求λ的值.
23. 已知数列{an}满足an=3n-2,f(n)=++…+,g(n)=f(n2)-f(n-1),n∈N*.求证:
(1) g(2)>;
(2) 当n≥3时,g(n)>.
(九)
21. A. 证明:连结OT.
因为AT是切线,所以OT⊥AP.(2分)
因为∠PAQ是直角,即AQ⊥AP,
所以AB∥OT,
所以∠TBA=∠BTO.(5分)
又OT=OB,所以∠OTB=∠OBT,(8分)
所以∠OBT=∠TBA,即BT平分∠OBA.(10分)
B. 解:矩阵A的特征多项式为
f(λ)==λ2-5λ+6,(2分)
由f(λ)=0,解得λ1=2,λ2=3.(4分)
当λ1=2时,特征方程组为
故属于特征值λ1=2的一个特征向量α1=;(7分)
当λ2=3时,特征方程组为
故属于特征值λ2=3的一个特征向量α2=.(10分)
C. 解:圆C的直角坐标方程为x2+y2+4x-4y+13=0,
即(x+2)2+(y-2)2=3.(4分)
又A(0,-1),B(0,-3),所以AB=2.(6分)
P到直线AB距离的最小值为2-=,(8分)
所以△PAB面积的最小值为×2×=.(10分)
D. 证明:因为x>0,y>0,x-y>0,
2x+-2y=2(x-y)+(4分)
=(x-y)+(x-y)+≥3=3,(8分)
所以2x+≥2y+3.(10分)
22. 解:以A为坐标原点O,分别以AB,AC,AA1所在直线为x轴、y轴、z轴,建立空间直角坐标系Oxyz.
因为AB=AC=1,AA1=2,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(0,1,0),A1(0,0,2),B1(1,0,2),P(1,0,2λ).(1分)
(1) 由λ=得,=,=(1,0,-2),=(0,1,-2),
设平面A1BC的法向量为n1=(x1,y1,z1),
由得
不妨取z1=1,则x1=y1=2,
从而平面A1BC的一个法向量为n1=(2,2,1).(3分)
设直线PC与平面A1BC所成的角为θ,
则sinθ=|cos〈,n1〉|=||=,
所以直线PC与平面A1BC所成的角的正弦值为.(5分)
(2) 设平面PA1C的法向量为n2=(x2,y2,z2),
=(1,0,2λ-2),
由得
不妨取z2=1,则x2=2-2λ,y2=2,
所以平面PA1C的法向量为n2=(2-2λ,2,1).(7分)
则cos〈n1,n2〉=.
因为二面角PA1CB的正弦值为,
所以=,(9分)
化简得λ2+8λ-9=0,解得λ=1或λ=-9(舍去),
故λ的值为1.(10分)
23. 证明:(1) 由题意知,an=3n-2,g(n)=+++…+,(1分)
当n=2时,g(2)=++=++=>.(2分)
(2) 用数学归纳法加以证明:
① 当n=3时,g(3)=+++…+
=++++++
=++
>++
=++>++>,
所以当n=3时,结论成立.(4分)
② 假设当n=k时,结论成立,即g(k)>,
则n=k+1时,
g(k+1)=g(k)+(6分)
>+
>+-
=+
=+,
由k≥3可知,3k2-7k-3>0,即g(k+1)>.
所以当n=k+1时,结论也成立.
综合①②可得,当n≥3时,g(n)>.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(二)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB是圆O的直径,CB与圆O相切于点B,E为线段CB上一点,连结AC,AE,分别交圆O于D,G两点,连结DG并延长交CB于点F.若EB=3EF,EG=1,GA=3,求线段CE的长.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵A=,B=,向量α=,若Aα=Bα,求实数x,y的值.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
已知直线l的参数方程为(t为参数),以坐标原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,曲线C的极坐标方程为ρ=2sinθ-2cosθ,若直线l与曲线C相交于A,B两点.求线段AB的长.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知函数f(x)=|x-1|.若|a|<1,|b|<1,且a≠0,求证:f(ab)>|a|f.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 已知某校有甲、乙两个兴趣小组,其中甲组有2名男生、3名女生,乙组有3名男生、1名女生,学校计划从两兴趣小组中随机各选2名成员参加某项活动.
(1) 求选出的4名选手中恰好有一名女生的选派方法数;
(2) 记X为选出的4名选手中女选手的人数,求X的概率分布和数学期望.
23.已知抛物线C:x2=2py(p>0)过点(2,1),直线l过点P(0,-1)与抛物线C交于A,B两点.点A关于y轴的对称点为A′,连结A′B.
(1) 求抛物线C的标准方程;
(2) 问直线A′B是否过定点?若是,求出定点坐标;若不是,请说明理由.
(二)
21. A. 解:因为EG=1,GA=3,所以EA=EG+GA=4.
因为EG·EA=EB2,则EB=2.
又EB=3EF,所以EF=,FB=.(4分)
连结BD,则∠AGD=∠ABD,∠ABD+∠DAB=90°,∠C+∠CAB=90°,
所以∠C=∠AGD,所以∠C+∠DGE=180°,
所以C,E,G,D四点共圆.(8分)
所以FG·FD=FE·FC=FB2,
所以FC=,CE=CF-EF=2.(10分)
B. 解:Aα=,Bα=,(4分)
由Aα=Bα得解得x=-,y=4.(10分)
C. 解:由ρ=2sinθ-2cosθ,可得ρ2=2ρsinθ-2ρcosθ,
所以曲线C的直角坐标方程为x2+y2=2y-2x,标准方程为(x+1)2+(y-1)2=2.
直线l的方程化成普通方程为x-y+1=0.(6分)
圆心到直线l的距离为d==,(8分)
所求弦长AB=2=.(10分)
D. 证明:要证f(ab)>|a|f,只需证|ab-1|>|b-a|,
只需证(ab-1)2>(b-a)2,(6分)
而(ab-1)2-(b-a)2=a2b2-a2-b2+1=(a2-1)(b2-1)>0,
从而原不等式成立.(10分)
22. 解:(1) 选出的4名选手中恰好有一名女生的选派方法数为C·C·C+C=21种.(3分)
(2) X的可能取值为0,1,2,3.(4分)
P(X=0)===,
P(X=1)===,
P(X=3)===,
P(X=2)=1-P(X=0)-P(X=1)-P(X=3)=.(8分)
X的概率分布为
X
0
1
2
3
P
E(X)=0×+1×+2×+3×=.(10分)
23. 解:(1) 将点(2,1)代入抛物线x2=2py的方程,得p=2,
所以,抛物线C的标准方程为x2=4y.(4分)
(2) 设直线l的方程为y=kx-1,又设A(x1,y1),B(x2,y2),则A′(-x1,y1),
由得x2-4kx+4=0,
则Δ=16k2-16>0,x1·x2=4,x1+x2=4k,
所以kA′B===,
于是直线A′B的方程为y-=(x-x2),(8分)
所以y=(x-x2)+=x+1,当x=0时,y=1,
所以直线A′B过定点(0,1).(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(二十)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB是圆O的直径,弦CA,BD的延长线相交于点E,EF垂直BA的延长线于点F,连结FD.求证:∠DEA=∠DFA.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵M=的两个特征向量α1=,α2=,若β=,求M2β.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
已知直线l的参数方程为曲线C的极坐标方程为ρ=4sinθ,试判断直线l与曲线C的位置关系.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知正数x,y,z满足x+2y+3z=1,求++的最小值.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 甲、乙、丙三人进行羽毛球练习赛,其中两人比赛,另一人当裁判,每局比赛结束时,负的一方在下一局当裁判,假设每局比赛中,甲胜乙的概率为,甲胜丙、乙胜丙的概率都为,各局比赛的结果都相互独立,第1局甲当裁判.
(1) 求第3局甲当裁判的概率;
(2) 记前4局中乙当裁判的次数为X,求X的概率分布与数学期望.
23. 记f(n)=(3n+2)(C+C+C+…+C)(n≥2,n∈N*).
(1) 求f(2),f(3),f(4)的值;
(2) 当n≥2,n∈N*时,试猜想所有f(n)的最大公约数,并证明.
(二十)
21. A. 证明:连结AD,∵ AB是圆O的直径,
∴ ∠ADB=90°,∴ ∠ADE=90°.(4分)
∵ EF⊥FB,∴ ∠AFE=90°,∴ A,F,E,D四点共圆,
∴ ∠DEA=∠DFA.(10分)
B. 解:设矩阵M的特征向量α1对应的特征值为λ1,特征向量α2对应的特征值为λ2,
则由可解得m=n=0,λ1=2,λ2=1.(4分)
又β==+2=α1+2α2,(6分)
所以M2β=M2(α1+2α2)=λα1+2λα2=4+2=.(10分)
C. 解:直线l的普通方程为2x-y-2=0;
曲线C的直角坐标方程为x2+(y-2)2=4,它表示圆.(4分)
由圆心到直线l的距离d==<2,得直线l与曲线C相交.(10分)
D. 解:++=(x+2y+3z)
=1+4+9++++++(4分)
≥14+2+2+2=36,
所以++的最小值为36.(10分)
22. 解:(1) 第2局中可能是乙当裁判,其概率为,也可能是丙当裁判,其概率为,
所以第3局甲当裁判的概率为×+×=.(4分)
(2) X可能的取值为0,1,2.(5分)
P(X=0)=××=;(6分)
P(X=1)=×+×+××=;(7分)
P(X=2)=×=.(8分)
所以X的数学期望E(X)=0×+1×+2×=.(10分)
23. 解:(1) 因为f(n)=(3n+2)(C+C+C+…+C)=(3n+2)C,
所以f(2)=8,f(3)=44,f(4)=140.(3分)
(2) 由(1)中结论可猜想所有f(n)的最大公约数为4.(4分)
下面用数学归纳法证明所有的f(n)都能被4整除即可.
① 当n=2时,f(2)=8能被4整除,结论成立;(5分)
② 假设n=k时,结论成立,即f(k)=(3k+2)C能被4整除,
则当n=k+1时,f(k+1)=(3k+5)C
=(3k+2)C+3C
=(3k+2)(C+C)+(k+2)C(7分)
=(3k+2)C+(3k+2)C+(k+2)C
=(3k+2)C+4(k+1)C,
此式也能被4整除,即n=k+1时结论也成立.
综上所述,所有f(n)的最大公约数为4.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(五)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图所示,△ABC是圆O的内接三角形,且AB=AC,AP∥BC,弦CE的延长线交AP于点D.求证:AD2=DE·DC.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵M=的属于特征值8的一个特征向量是e=,点P(-1,2)在M对应的变换作用下得到点Q,求Q的坐标.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,曲线C:(α为参数).以原点O为极点,x轴正半轴为极轴,建立极坐标系,直线l的极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)+4=0.求曲线C上的点到直线l的最大距离.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知|x|<2,|y|<2,求证:|4-xy|>2|x-y|.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,侧面ADD1A1⊥底面ABCD,D1A=D1D=,底面ABCD为直角梯形,其中BC∥AD,AB⊥AD,AD=2AB=2BC=2.
(1) 在平面ABCD内找一点F,使得D1F⊥平面AB1C;
(2) 求二面角CB1AB的平面角的余弦值.
23.已知数列{an}满足an=(n∈N*),a≠-1,0,1.设b=a+.
(1) 求证:an+1=ban-an-1(n≥2,n∈N*);
(2) 当n(n∈N*)为奇数时,an=,猜想当n(n∈N*)为偶数时,an关于b的表达式,并用数学归纳法证明.
(五)
21. A. 证明:连结AE,则∠AED=∠B.(2分)
∵ AB=AC,∴ ∠ACB=∠B,
∴ ∠ACB=∠AED.(4分)
∵ AP∥BC,
∴ ∠ACB=∠CAD,∴ ∠CAD=∠AED.(6分)
又∠ACD=∠EAD,∴ △ACD∽△EAD.(8分)
∴ =,即AD2=DE·DC.(10分)
B. 解:由题意知=8×,
故解得(5分)
∴ =,
∴ 点Q的坐标为(-2,4).(10分)
C. 解:将l转化为直角坐标方程为x+y+4=0.(3分)
在C上任取一点A(cosα,sinα),α∈[0,2π),则点A到直线l的距离为
d==
=.(7分)
当α=时,d取得最大值,最大值为2+,此时A点为(,1).(10分)
D. 证明:因为|4-xy|2-4|x-y|2=(4-xy+2x-2y)(4-xy-2x+2y)(2分)
=(2+x)(2-y)(2-x)(2+y)=(4-x2)(4-y2)>0,(7分)
∵ |x|<2,|y|<2,
∴ |4-xy|>2|x-y|.(10分)
22. 解:(1) 以A为原点,建立空间直角坐标系,如图,A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D1(0,1,1),B1(1,-1,1),设F(a,b,0),则=(a,b-1,-1),(3分)
由得a=b=,(5分)
∴ F,即F为AC的中点.(6分)
(2) 由(1)可取平面B1AC的一个法向量n1==.(7分)
设平面B1AB的法向量n2=(x,y,z),
得取n2=(0,1,1).(8分)
则cos〈n1,n2〉==-.(9分)
∴ 二面角CB1AB的平面角的余弦值为.(10分)
23. (1) 证明:ban-an-1=-==an+1.(3分)
(2) 解:猜想当n(n∈N*)为偶数时,an=(4分)
下面用数学归纳法证明这个猜想.
① 当n=2时,a2==a2+1+a-2=-1=b2-1,结论成立.(5分)
② 假设当n=k(k为偶数)时,结论成立,即
ak==0,(-1)iCb-2i=bk-Cbk-2+…+(-1)iCbk-2i+…+(-1),此时k+1为奇数,
∴ ak+1==0,(-1)iCbk+1-2i=bk+1-Cbk-1+…+(-1)iCbk+1-2i+…+(-1)Cb,(6分)
则当n=k+2(k为偶数)时,
ak+2=bak+1-ak=[bk+2-Cbk+…+(-1)iCbk+2-2i+…+(-1)Cb2]-[bk-Cbk-2+…+(-1)iCbk-2i+…+(-1)]
=bk+2-bk+…+(-1)i(C+C)bk+2-2i+…+(-1)
=bk+2-bk+…+(-1)iCbk+2-2i+…+(-1)
==0,(-1)iCbk+2-2i,结论也成立.(9分)
根据①和②,可知当n(n∈N*)为偶数时,均有an=(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(八)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算过程.
21. (本小题满分10分)
已知直线l:x+y=1在矩阵A=对应的变换作用下变为直线l′:x-y=1,求矩阵A.
22.(本小题满分10分)
在极坐标系中,求圆ρ=8sinθ上的点到直线θ=(ρ∈R)距离的最大值.
23. (本小题满分10分)
某商场举办“迎新年摸球”活动,主办方准备了甲、乙两个箱子,其中甲箱中有四个球、乙箱中有三个球(每个球的大小、形状完全相同),每一个箱子中只有一个红球,其余都是黑球.若摸中甲箱中的红球,则可获奖金m元;若摸中乙箱中的红球,则可获奖金n元.活动规定:① 参与者每个箱子只能摸一次,一次摸一个球;② 可选择先摸甲箱,也可先摸乙箱;③ 如果在第一个箱子中摸到红球,则可继续在第二个箱子中摸球,否则活动终止.
(1) 如果参与者先在乙箱中摸球,求其恰好获得奖金n元的概率;
(2) 若要使得该参与者获奖金额的期望值较大,请你帮他设计摸箱子的顺序,并说明理由.
24.(本小题满分10分)
已知函数f(x)=2x-3x2,设数列{an}满足:a1=,an+1=f(an).求证:
(1) ?n∈N*,都有0<an<;
(2) ++…+≥4n+1-4.
(八)
21. 解:(1) 设直线l:x+y=1上任意一点M(x,y)在矩阵A的变换作用下,变换为点M′(x′,y′).
由==,得(5分)
又点M′(x′,y′)在l′上,所以x′-y′=1,即(mx+ny)-y=1.
依题意解得所以A=.(10分)
22. 解:圆的直角坐标方程为x2+(y-4)2=16,(3分)
直线的直角坐标方程为y=x,(6分)
圆心(0,4)到直线的距离为d==2,则圆上点到直线距离最大值为D=d+r=2+4=6.(10分)
23. 解:(1) 设参与者先在乙箱中摸球,且恰好获得奖金n元为事件M.
则P(M)=×=,即参与者先在乙箱中摸球,且恰好获得奖金n元的概率为.(4分)
(2) 参与者摸球的顺序有两种,分别讨论如下:
① 先在甲箱中摸球,参与者获奖金x可取0,m,m+n,
则P(x=0)=,P(x=m)=×=,P(x=m+n)=×=,
E(x)=0×+m×+(m+n)×=+.(6分)
② 先在乙箱中摸球,参与者获奖金h可取0,n,m+n,
则P(h=0)=,P(h=n)=×=,P(h=m+n)=×=,
E(h)=0×+n×+(m+n)×=+.(8分)
E(x)-E(h)=.
当>时,先在甲箱中摸球,再在乙箱中摸球,参与者获奖金期望值较大;
当=时,两种顺序参与者获奖金期望值相等;
当<时,先在乙箱中摸球,再在甲箱中摸球,参与者获奖金期望值较大.
答:当>时,先在甲箱中摸球,再在乙箱中摸球,参与者获奖金期望值较大;当=时,两种顺序参与者获奖金期望值相等;当<时,先在乙箱中摸球,再在甲箱中摸球,参与者获奖金期望值较大.(10分)
24. (1) 解:① 当n=1时,a1=, 有0
∴ n=1时,不等式成立.(1分)
② 假设当n=k(k∈N*)时,不等式成立,即0则当n=k+1时,ak+1=f(ak)=2ak-3a
=-3=-3+,
于是-ak+1=3.
∵ 0即0<-ak+1<,可得0∴ 当n=k+1时,不等式也成立.
由①②可知,对任意的正整数n,都有0(2) 由(1)可得-an+1=3,
两边同时取以3为底的对数,可得
log3=1+2log3,
化简为1+log3=2,
∴ 数列是以log3为首项,2为公比的等比数列,(7分)
∴ 1+log3=2n-1log3,
化简求得-an=·,
∴ =3·42n-1.
∵ n≥2时,2n-1=C+C+C+…+C≥1+n-1=n,
n=1时,2n-1=1,
∴ n∈N*时,2n-1≥n,∴ =3·42n-1≥3·4n,
++…+=3(420+421+…+42n-1)≥3(41+42+…+4n)=4n+1-4,
∴ ++…+≥4n+1-4.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(六)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
在直径是AB的半圆上有两点M,N,设AN与BM的交点是P.求证:AP·AN+BP·BM=AB2.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
求矩阵的特征值及对应的特征向量.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
已知直线l的极坐标方程为ρsin=3,曲线C的参数方程为(θ为参数),设P点是曲线C上的任意一点,求P到直线l的距离的最大值.
D. (选修4-5:不等式选讲)
设x,y均为正数,且x>y,求证:x+≥y+3.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,在棱长为3的正方体ABCDA1B1C1D1中,A1E=CF=1.
(1) 求两条异面直线AC1与BE所成角的余弦值;
(2) 求直线BB1与平面BED1F所成角的正弦值.
23. 证明:对一切正整数n,5n+2·3n-1+1能被8整除.
(六)
21. A. 证明:作PE⊥AB于E,
∵ AB为直径,
∴ ∠ANB=∠AMB=90°,(2分)
∴ P,E,B,N四点共圆,P,E,A,M四点共圆.(6分)
(8分)
①+②得AB(AE+BE)=AP·AN+BP·BM,(9分)
即AP·AN+BP·BM=AB2.(10分)
B. 解:特征多项式f(λ)==(λ-3)2-1=λ2-6λ+8,(3分)
由f(λ)=0,解得λ1=2,λ2=4.(6分)
将λ1=2代入特征方程组,得?x+y=0,可取为属于特征值λ1=2的一个特征向量.(8分)
同理,当λ2=4时,由?x-y=0,
所以可取为属于特征值λ2=4的一个特征向量.
综上所述,矩阵有两个特征值λ1=2,λ2=4;
属于λ1=2的一个特征向量为,属于λ2=4的一个特征向量为.(10分)
C. 解:由ρsin=3,可得ρ=3,
∴ y-x=6,即x-y+6=0.(3分)
由得x2+y2=4,圆的半径为r=2,(6分)
∴ 圆心到直线l的距离d==3.(8分)
∴ P到直线l的距离的最大值为d+r=5.(10分)
D. 证明:x-y+=(x-y)+(3分)
=++,(5分)
∵ x>y,x-y>0,
∴ ++≥3
=3,
当且仅当==时取等号,此时x-y=2.(10分)
22. 解:(1) 以D为原点,建立空间直角坐标系Dxyz,如图所示,
则A(3,0,0),C1(0,3,3),=(-3,3,3),B(3,3,0),E(3,0,2),=(0,-3,2).
所以cos〈,〉===-,
故两条异面直线AC1与BE所成角的余弦值为.(5分)
(2) B(3,3,0),=(0,-3,2),=(3,0,-1).
设平面BED1F的一个法向量为n=(x,y,z),
由得
所以则n=(x,2x,3x),不妨取n=(1,2,3),
设直线BB1与平面BED1F所成角为α,则
sinα=|cos〈,n〉|=||=.(9分)
所以直线BB1与平面BED1F所成角的正弦值为.(10分)
23. 证明:① 当n=1时,能被8整除;(2分)
② 假设当n=k(k≥2,k∈N*),结论成立,(4分)
则5k+2·3k-1+1能被8整除.
设5k+2·3k-1+1=8m,m∈N*,
当n=k+1时,5k+1+2·3k+1=5(5k+2·3k-1+1)-4·3k-1-4=5(5k+2·3k-1+1)-4·(3k-1+1),(7分)
而当k≥2,k∈N*时3k-1+1显然为偶数,设为2t,t∈N*,
故5k+1+2·3k+1=5(5k+2·3k-1+1)-4·(3k-1+1)=40m-8t(m,t∈N*),也能被8整除,
故当n=k+1时结论也成立.
由①②可知对一切正整数n,5n+2·3n-1+1能被8整除.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB为圆O的直径,直线CD与圆O相切于点D,AC⊥CD,DE⊥AB,C、E为垂足,连结AD、BD.若AC=4,DE=3,求BD的长.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
设矩阵M=(a∈R)的一个特征值为2.在平面直角坐标系xOy中,若曲线C在矩阵M变换下得到的曲线的方程为x2+y2=1,求曲线C的方程.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在极坐标系中,已知点A的极坐标为,圆E的极坐标方程为ρ=4cosθ+4sinθ,试判断点A和圆E的位置关系.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知正实数a,b,c,d满足a+b+c+d=1.求证:+++≤2.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 在直三棱柱ABCA1B1C1中,AB⊥AC,AB=2,AC=4,AA1=2,设=λ(λ∈R).
(1) 若λ=1,求直线DB1与平面A1C1D所成角的正弦值;
(2) 若二面角B1A1C1D的大小为60°,求实数λ的值.
23.设集合M={1,2,3,…,n}(n∈N,n≥3),记M的含有三个元素的子集个数为Sn,同时将每一个子集中的三个元素由小到大排列,取出中间的数,所有这些中间的数的和记为Tn.
(1) 分别求,,,的值;
(2) 猜想关于n的表达式,并证明之.
(十)
21. A. 解:因为CD与圆O相切于D,所以∠CDA=∠DBA.(2分)
因为AB为圆O的直径,所以∠ADB=90°.
又DE⊥AB,所以△EDA∽△DBA,所以∠EDA=∠DBA,所以∠EDA=∠CDA.(4分)
又∠ACD=∠AED=90°,AD=AD,所以△ACD≌△AED.
所以AE=AC=4,所以AD==5.(6分)
又=,所以BD=·AD=.(10分)
B. 解:由题意,矩阵M的特征多项式f(λ)=(λ-a)(λ-1),
因矩阵M有一个特征值为2,f(2)=0,所以a=2.(4分)
所以M==,即
代入方程x2+y2=1,得(2x)2+(2x+y)2=1,
即曲线C的方程为8x2+4xy+y2=1.(10分)
C. 解:点A的直角坐标为(2,-2),(2分)
圆E的直角坐标方程为(x-2)2+(y-2)2=8,(6分)
则点A到圆心E的距离d==4>r=2,
所以点A在圆E外.(10分)
D. 证明:因为(+++)2≤4(1+2a+1+2b+1+2c+1+2d),(6分)
又a+b+c+d=1,
所以(+++)2≤24,
即+++≤2.(10分)
22. 解:分别以AB,AC,AA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,4,0),A1(0,0,2),B1(2,0,2),C1(0,4,2).(2分)
(1) 当λ=1时,D为BC的中点,
所以D(1,2,0),=(1,-2,2),=(0,4,0),=(1,2,-2).
设平面A1C1D的法向量为n1=(x,y,z),
则所以取n1= (2,0,1).
又cos〈,n1〉===,
所以直线DB1与平面A1C1D所成角的正弦值为.(6分)
(2) 因为=λ,所以D,
所以=(0,4,0),=.
设平面A1C1D的法向量n1=(x,y,z),则
所以取n1=(λ+1,0,1).
又平面A1B1C1的一个法向量为n2=(0,0,1),由题意得|cos〈n1,n2〉|=,
所以=,解得λ=-1或λ=--1(不合题意,舍去),
所以实数λ的值为-1.(10分)
23. 解:(1) =2,=,=3,=.(4分)
(2) 猜想=.(5分)
下用数学归纳法证明之.
证明:① 当n=3时,由(1)知猜想成立;
② 假设当n=k(k≥3)时,猜想成立,即=,而Sk=C,所以得Tk=C.(6分)
则当n=k+1时,易知Sk+1=C,
而当集合M从{1,2,3,…,k}变为{1,2,3,…,k,k+1}时,Tk+1在Tk的基础上增加了1个2,2个3,3个4,…,和(k-1)个k,
所以Tk+1=Tk+2×1+3×2+4×3+…+k(k-1)
=C+2(C+C+C+…+C)
=C+2(C+C+C+…+C)
=C+2C=C=Sk+1,
即=.
所以当n=k+1时,猜想也成立.
综上所述,猜想成立.(10分)
(说明:未用数学归纳法证明,直接求出Tn来证明的,同样给分.)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十一)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,圆O的直径AB=10,C为圆上一点,BC=6.过C作圆O的切线l,AD⊥l于点D,且交圆O于点E,求DE的长.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵M=,求逆矩阵M-1的特征值.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在极坐标系中,已知点A,圆C的方程为ρ=4sinθ(圆心为点C),求直线AC的极坐标方程.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知a≥0,b≥0,求证:a6+b6≥ab(a4+b4).
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,在四棱锥SABCD中,底面ABCD为矩形,SA⊥平面ABCD,AB=1,AD=AS=2,P是棱SD上一点,且SP=PD.
(1) 求直线AB与CP所成角的余弦值;
(2) 求二面角APCD的余弦值.
23. 已知函数f0(x)=x(sinx+cosx),设fn(x)为fn-1(x)的导数,n∈N*.
(1) 求f1(x),f2(x)的表达式;
(2) 写出fn(x)的表达式,并用数学归纳法证明.
(十一)
21. A. 解:因为圆O的直径为AB,C为圆上一点,
所以∠ACB=90°,AC===8.
因为直线l为圆O的切线,所以∠DCA=∠CBA.
所以Rt△ABC∽Rt△ACD,所以==.(5分)
因为AB=10,BC=6,
所以AD==,DC==.
由DC2=DE·DA,得DE===.(10分)
B. 解:设M-1=,则
MM-1==,
所以=,
所以解得
所以M-1=.(5分)
M-1的特征多项式f(λ)=
=(λ-1)=0,所以λ=1或.
所以,矩阵M的逆矩阵M-1的特征值为1或.(10分)
C. 解:(解法1)以极点为原点,极轴所在直线为x轴建立平面直角坐标系xOy.
圆C的平面直角坐标方程为x2+y2=4y,即x2+(y-2)2=8,圆心C(0,2).
A的直角坐标为(,).(4分)
直线AC的斜率kAC==-1.
所以,直线AC的直角坐标方程为y=-x+2,(8分)
极坐标方程为ρ(cosθ+sinθ)=2,即ρsin=2.(10分)
(解法2)在直线AC上任取一点M(ρ,θ),不防设点M在线段AC上.
由于圆心为C,S△OAC=S△OAM+S△OCM,(4分)
所以×2×2sin=×2×ρsin+×ρ×2sin,
即ρ(cosθ+sinθ)=2,
化简,得直线AC的极坐标方程为ρsin=2.(10分)
D. 证明:∵ a6+b6-ab(a4+b4)=a5(a-b)-(a-b)b5(2分)
=(a-b)(a5-b5)(4分)
=(a-b)2(a4+a3b+a2b2+ab3+b4),(8分)
又a≥0,b≥0,
∴ a6+b6-ab(a4+b4)≥0,
即a6+b6≥ab(a4+b4).(10分)
22. 解:(1) 如图,分别以AB,AD,AS为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,2,0),D(0,2,0),S(0,0,2).
设P(x0,y0,z0),
由=,得(x0,y0,z0-2)=(0,2,-2),
∴ x0=0,y0=,z0=,点P坐标为.
=,=(1,0,0),(2分)
设直线AB与CP所成的角为α,
则cosα==.(4分)
(2) 设平面APC的一个法向量为m=(x1,y1,z1),
所以
令y1=-2,则x1=4,z1=1,m=(4,-2,1).(6分)
设平面SCD的一个法向量为n=(x2,y2,z2),
由于=(1,0,0),=(0,-2,2),
所以
令y2=1,则z2=1,n=(0,1,1).(8分)
设二面角APCD的大小为θ,
由于cos〈m,n〉==-,
所以,由向量m,n的方向,得cosθ=-cos〈m,n〉=.(10分)
23. 解:(1) 因为fn(x)为fn-1(x)的导数,
所以f1(x)=f′0(x)=(sinx+cosx)+x(cosx-sinx)
=(x+1)cosx+(x-1)(-sinx),(2分)
同理,f2(x)=-(x+2)sinx-(x-2)cosx.(4分)
(2) 由(1)得f3(x)=f′2(x)=-(x+3)cosx+(x-3)sinx,(5分)
把f1(x),f2(x),f3(x)分别改写为
f1(x)=(x+1)sin+(x-1)cos,
f2(x)=(x+2)sin+(x-2)cos,
f3(x)=(x+3)sin+(x-3)cos,
猜测fn(x)=(x+n)sin+(x-n)cos(x+)(*).(7分)
下面用数学归纳法证明上述等式.
(ⅰ) 当n=1时,由(1)知,等式(*)成立;
(ⅱ) 假设当n=k时,等式(*)成立,
即fk(x)=(x+k)sin+(x-k)cos.
则当n=k+1时,
fk+1(x)=f′k(x)
=sin+(x+k)cos+cos+(x-k)
=(x+k+1)cos+[x-(k+1)]
=[x+(k+1)]sin+[x-(k+1)]cos(x+π),
即当n=k+1时,等式(*)成立.
综上所述,当n∈N*时,fn(x)=(x+n)sin+(x-n)cos成立.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十七)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
已知△ABC内接于圆O,BE是圆O的直径,AD是BC边上的高.求证:BA·AC=BE·AD.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知变换T把平面上的点(3,-4),(5,0)分别变换成(2,-1),(-1,2),试求变换T对应的矩阵M.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,直线l过点M(1,2),倾斜角为.以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C:ρ=6cosθ.若直线l与圆C相交于A,B两点,求MA·MB的值.
D. (选修4-5:不等式选讲)
设x为实数,求证:(x2+x+1)2≤3(x4+x2+1).
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 一个口袋中装有大小相同的3个白球和1个红球,从中有放回地摸球,每次摸出一个,若有3次摸到红球即停止.
(1) 求恰好摸4次停止的概率;
(2) 记4次之内(含4次)摸到红球的次数为X,求随机变量X的分布列.
23. 设实数a1,a2,…,an满足a1+a2+…+an=0,且|a1|+|a2|+…+|an|≤1(n∈N*且n≥2),令bn=(n∈N*).求证:|b1+b2+…+bn|≤-(n∈N*).
(十七)
21. A. 证明:连结AE.
∵ BE是圆O的直径,∴ ∠BAE=90°.(2分)
∴ ∠BAE=∠ADC.(4分)
∵ ∠BEA=∠ACD,∴ Rt△BEA∽Rt△ACD.(7分)
∴ =,∴ BA·AC=BE·AD.(10分)
B. 解:设M=,
由题意,得=,(3分)
∴ (5分)
解得(9分)
即M=.(10分)
C. 解:直线l的参数方程为(t为参数),(2分)
圆C的普通方程为(x-3)2+y2=9.(4分)
直线l的参数方程代入圆C的普通方程,得
t2+2(-1)t-1=0,(6分)
设该方程两根为t1,t2,则t1·t2=-1.(8分)
∴ MA·MB=|t1·t2|=1.(10分)
D. 证明:因为 右-左=2x4-2x3-2x+2(2分)
=2(x-1)(x3-1)=2(x-1)2(x2+x+1)(4分)
=2(x-1)2≥0,(8分)
所以,原不等式成立.(10分)
22. 解:(1) 设事件“恰好摸4次停止”的概率为P,则
P=C×××=.(4分)
(2) 由题意,得X=0,1,2,3,
P(X=0)=C×=,
P(X=1)=C××=,
P(X=2)=C××=,
P(X=3)=1---=,(8分)
∴ X的分布列为
X
0
1
2
3
P
(10分)
23. 证明:① 当n=2时,a1=-a2,
∴ 2|a1|=|a1|+|a2|≤1,即|a1|≤,
∴ |b1+b2|=|a1+|=≤=-,即当n=2时,结论成立.(2分)
② 假设当n=k(k∈N*且k≥2)时,结论成立,
即当a1+a2+…+ak=0,且|a1|+|a2|+…+|ak|≤1时,
有|b1+b2+…+bk|≤-.(3分)
则当n=k+1时,由a1+a2+…+ak+ak+1=0,且|a1|+|a2|+…+|ak+1|≤1,
∵ 2|ak+1|=|a1+a2+…+ak|+|ak+1|≤|a1|+|a2|+…+|ak+1|≤1,
∴ |ak+1|≤.(5分)
∵ a1+a2+…+ak-1+(ak+ak+1)=0,且
|a1|+|a2|+…+|ak-1|+|ak+ak+1|≤|a1|+|a2|+…+|ak+1|≤1,
由假设可得|b1+b2+…+bk-1+|≤-,(7分)
∴ |b1+b2+…+bk+bk+1|=|b1+b2+…+bk-1++|
=|(b1+b2+…+bk-1+)+(-)|
≤-+|-|
=-+|ak+1|
≤-+(-)×
=-,
即当n=k+1时,结论成立.
综上,由①和②可知,结论成立.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十三)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,在Rt△ABC中,AB=BC.以AB为直径的圆O交AC于点D,过D作DE⊥BC,垂足为E,连结AE交圆O于点F.求证:BE·CE=EF·EA.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知a,b是实数,如果矩阵A=所对应的变换T把点(2,3)变成点(3,4).
(1) 求a,b的值;
(2) 若矩阵A的逆矩阵为B,求B2.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系.直线l的极坐标方程为ρsin=,椭圆C的参数方程为(t为参数).
(1) 求直线l的直角坐标方程与椭圆C的普通方程;
(2) 若直线l与椭圆C交于A,B两点,求线段AB的长.
D. (选修4-5:不等式选讲)
解不等式:|x-2|+x|x+2|>2.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 甲、乙两人投篮命中的概率分别为与,各自相互独立.现两人做投篮游戏,共比赛3局,每局每人各投一球.
(1) 求比赛结束后甲的进球数比乙的进球数多1个的概率;
(2) 设ξ表示比赛结束后甲、乙两人进球数的差的绝对值,求ξ的概率分布和数学期望E(ξ).
23.设(1-x)n=a0+a1x+a2x2+…+anxn,n∈N*,n≥2.
(1) 设n=11,求|a6|+|a7|+|a8|+|a9|+|a10|+|a11|的值;
(2) 设bn=ak+1(k∈N,k≤n-1),Sm=b0+b1+b2+…+bm(m∈N,m≤n-1),求的值.
(十三)
21. A. 证明:连结BD.因为AB为直径,所以BD⊥AC.
因为AB=BC,所以AD=DC.(4分)
因为DE⊥BC,AB⊥BC,所以DE∥AB,(6分)
所以CE=EB.(8分)
因为AB是直径,AB⊥BC,所以BC是圆O的切线,
所以BE2=EF·EA,即BE·CE=EF·EA.(10分)
B. 解:(1) 由题意,得=,
得6+3a=3,2b-6=4,(4分)
所以a=-1,b=5.(6分)
(2) 由(1),得A=.
由矩阵的逆矩阵公式得B=.(8分)
所以B2=.(10分)
C. 解:(1) 由ρsin= ,得
ρ=,即x-y=,
化简得y=x-,
所以直线l的直角坐标方程是y=x-.(2分)
由+=cos2t+sin2t=1,得椭圆C的普通方程为+=1.(4分)
(2) 联立直线方程与椭圆方程,得
消去y,得+(x-1)2=1,
化简得5x2-8x=0,解得x1=0,x2=,(8分)
所以A(0,-),B,
则AB==.(10分)
D. 解:当x≤-2时,不等式化为(2-x)+x(-x-2)>2,
解得-3<x≤-2;(3分)
当-2<x<2时,不等式化为(2-x)+x(x+2)>2,
解得-2<x<-1或0<x<2;(6分)
当x≥2时,不等式化为(x-2)+x(x+2)>2,
解得x≥2;(9分)
所以原不等式的解集为{x|-3<x<-1或x>0}.(10分)
22. 解:(1) 比赛结束后甲的进球数比乙的进球数多1个有以下几种情况:
甲进1球,乙进0球;甲进2球,乙进1球;甲进3球,乙进2球.
所以比赛结束后甲的进球数比乙的进球数多1个的概率
P=C+CC+CC=.(4分)
(2) ξ的取值为0,1,2,3,所以 ξ的概率分布列为
ξ
0
1
2
3
P
(8分)
所以数学期望E(ξ)=0×+1×+2×+3×=1.(10分)
23. 解:(1) 因为ak=(-1)kC,
当n=11时,|a6|+|a7|+|a8|+|a9|+|a10|+|a11|=C+C+C+C+C+C
=(C+C+…+C+C)=210=1 024.(3分)
(2) bk=ak+1=(-1)k+1C=(-1)k+1C,(5分)
当1≤k≤n-1时,bk=(-1)k+1C=(-1)k+1(C+C)=(-1)k+1C+(-1)k+1C
=(-1)k-1C-(-1)kC.(7分)
当m=0时,||=||=1.(8分)
当1≤m≤n-1时,
Sm=-1+[(-1)k-1C-(-1)kC]=-1+1-(-1)mC=-(-1)mC,
所以||=1.
综上,||=1.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十九)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB是圆O的直径,弦BD,CA的延长线相交于点E,过E作BA的延长线的垂线,垂足为F.求证:AB2=BE·BD-AE·AC.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵A=,向量α=,计算A5α.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在极坐标系中,直线l的极坐标方程为θ=(ρ∈R),以极点为原点,极轴为x轴的非负半轴建立平面直角坐标系,曲线C的参数方程为(α为参数),求直线l与曲线C交点P的直角坐标.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知a,b∈R,a>b>e(其中e是自然对数的底数),求证:ba>ab.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 已知甲箱中装有3个红球、3个黑球,乙箱中装有2个红球、2个黑球,这些球除颜色外完全相同.某商场举行有奖促销活动,设奖规则如下:每次分别从以上两个箱中各随机摸出2个球,共4个球.若摸出4个球都是红球,则获得一等奖;摸出的球中有3个红球,则获得二等奖;摸出的球中有2个红球,则获得三等奖;其他情况不获奖.每次摸球结束后将球放回原箱中.
(1) 求在1次摸奖中,获得二等奖的概率;
(2) 若连续摸奖2次,求获奖次数X的分布列及数学期望E(X).
23. 在集合A={1,2,3,4,…,2n}中,任取m(m≤n,m,n∈N*)个元素构成集合Am.若Am的所有元素之和为偶数,则称Am为A的偶子集,其个数记为f(m);若Am的所有元素之和为奇数,则称Am为A的奇子集,其个数记为g(m).令F(m)=f(m)-g(m).
(1) 当n=2时,求F(1),F(2),F(3)的值;
(2) 求F(m).
(十九)
21. A. 证明:连结AD,因为AB为圆的直径,所以AD⊥BD.
又EF⊥AB,则A,D,E,F四点共圆,
所以BD·BE=BA·BF.(5分)
又△ABC∽△AEF,所以=,即AB·AF=AE·AC,
所以BE·BD-AE·AC=BA·BF-AB·AF=AB·(BF-AF)=AB2.(10分)
B. 解:因为f(λ)==λ2-5λ+6,
由f(λ)=0,得λ=2或λ=3.(3分)
当λ=2时,对应的一个特征向量为α1=;当λ=3时,对应的一个特征向量为α2=.
设=m+n,解得(6分)
所以A5α=2×25+1×35=.(10分)
C. 解:直线l的普通方程为y=x,①(3分)
曲线C的直角坐标方程为y=x2(x∈[-2,2]),②(6分)
联立①②解方程组得或
根据x的范围应舍去
故P点的直角坐标为(0,0).(10分)
D. 证明:因为ba>0,ab>0,
所以要证ba>ab,只要证alnb>blna,只要证>.(因为a>b>e)(4分)
取函数f(x)=,因为f′(x)=,
所以当x>e时,f′(x)<0,所以函数f(x)在(e,+∞)上单调递减.
所以,当a>b>e时,有f(b)>f(a),即>.(10分)
22. 解:(1) 设“在1次摸奖中,获得二等奖”为事件A,
则P(A)==.(4分)
(2) 设“在1次摸奖中,获奖” 为事件B,则获得一等奖的概率为P1==;
获得三等奖的概率为P3==;
所以P(B)=++=.(8分)
由题意可知X的所有可能取值为0,1,2.
P(X=0)==,P(X=1)=C=,P(X=2)==.
所以X的分布列是
X
0
1
2
P(X)
所以E(X)=0×+1×+2×=.(10分)
23. 解:(1) 当n=2时,集合为{1,2,3,4},
当m=1时,偶子集有{2},{4},奇子集有{1},{3},
f(1)=2,g(1)=2,F(1)=0;
当m=2时,偶子集有{2,4},{1,3},奇子集有{1,2},{1,4},{2,3},{3,4},
f(2)=2,g(2)=4,F(2)=-2;(3分)
当m=3时,偶子集有{1,2,3},{1,3,4},奇子集有{1,2,4},{2,3,4},
f(3)=2,g(3)=2,F(3)=0.(4分)
(2) 当m为奇数时,偶子集的个数f(m)=CC+CC+CC+…+CC,
奇子集的个数g(m)=CC+CC+…+CC,
所以f(m)=g(m),F(m)=f(m)-g(m)=0.(6分)
当m为偶数时,偶子集的个数f(m)=CC+CC+CC+…+CC,
奇子集的个数g(m)=CC+CC+…+CC,
所以F(m)=f(m)-g(m)=CC-CC+CC-CC+…-CC+CC.(7分)
一方面,
(1+x)n(1-x)n=(C+Cx+Cx2+…+Cxn)[C-Cx+Cx2-…+(-1)nCxn],
所以(1+x)n(1-x)n中xm的系数为
CC-CC+CC-CC+…-CC+CC;(8分)
另一方面,(1+x)n(1-x)n=(1-x2)n,(1-x2)n中xm的系数为(-1)Cn,
故F(m)=(-1)Cn.
综上,F(m)=(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十二)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB是圆O的直径,D为圆O上一点,过D作圆O的切线交BA的延长线于点C.若DB=DC,求证:CA=AO.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知矩阵A=,B=,求矩阵A-1B.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
已知圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsin-4=0.求圆心的极坐标.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知a,b为非负实数,求证:a3+b3≥(a2+b2).
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 一批产品共10件,其中3件是不合格品.用下列两种不同方式从中随机抽取2件产品检验:
方式一:一次性随机抽取2件;
方式二:先随机抽取1件,放回后再随机抽取1件.
记抽取的不合格产品数为ξ.
(1) 分别求两种抽取方式下ξ的概率分布;
(2) 比较两种抽取方式抽到的不合格品平均数的大小?并说明理由.
23.在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线C:y2=4x,设点A(-t,0),B(t,0)(t>0),过点B的直线与抛物线C交于P,Q两点(P在Q上方).
(1) 若t=1,直线PQ的倾斜角为,求直线PA的斜率;
(2) 求证:∠PAO=∠QAO.
(十二)
21. A. 证明:连结OD,AD.
因为AB是圆O的直径,所以∠ADB=90°, AB=2AO.(3分)
因为DC是圆O的切线,所以∠CDO=90°.(6分)
因为DB=DC,所以∠B=∠C,
于是△ADB≌△ODC,从而AB=CO,
即2OA=OA+CA,得CA=AO.(10分)
B. 解:设矩阵A的逆矩阵为,则=,
即=,于是a=-1,b=c=0,d=,
从而矩阵A的逆矩阵为A-1=,(7分)
所以A-1B==.(10分)
C. 解:以极坐标系的极点为直角坐标系的原点O,极轴为x轴的正半轴建立直角坐标系xOy.
圆C的极坐标方程为ρ2+2ρsinθ-2ρcosθ-4=0.(3分)
则圆C的直角坐标方程为x2+y2-2x+2y-4=0,
即(x-1)2+(y+1)2=6.(6分)
于是圆心的直角坐标为(1,-1),则其极坐标为.(10分)
D. 证明:由a,b为非负实数,作差得
a3+b3-(a2+b2)=a2(-)+b2(-)
=(-)[()5-()5].(4分)
当a≥b时,≥,从而()5≥()5,得(-)[()5-()5]≥0;
当a<b时,<,从而()5<()5,得(-)[()5-()5]>0.
所以a3+b3≥(a2+b2).(10分)
22. 解:(1) 方式一中随机变量ξ可取的值为0,1,2,且ξ服从超几何分布,ξ~H(2,3,10).
于是P(ξ=0)===;
P(ξ=1)===;
P(ξ=2)===.
因此ξ的概率分布可表示为下表:
ξ
0
1
2
P
(3分)
方式二中随机变量ξ可取的值为0,1,2,且ξ服从二项分布,ξ~B.
于是P(ξ=0)=C=;
P(ξ=1)=C=;
P(ξ=2)=C=.
因此ξ的概率分布可表示为下表:
ξ
0
1
2
P
(6分)
(2) 由(1)知,方式一中ξ的数学期望(平均数)为E(ξ)=2×=(个);
方式二中ξ的数学期望(平均数)为E(ξ)=2×=(个).
两种抽取方式抽到的不合格品的平均数相等,均为个.(10分)
23. (1) 解:若t=1,直线PQ的倾斜角为,则直线PQ的方程为y=x-1.
解方程组得P(3+2,2+2).
因为A(-1,0),所以直线PA的斜率kPA==.(3分)
(2) 证明:因为直线PQ经过点B(t,0),且与抛物线相交于P,Q两点,
所以可设直线PQ的方程为x=my+t.
联立方程组消去x得y2-4my-4t=0,解得y=2m±2,
于是P(2m2+2m+t,2m+2),Q(2m2-2m+t,2m-2).(7分)
所以直线PA的斜率kPA===.
同理,直线QA的斜率kQA==-.
可见kPA=-kQA,结合图形,得∠PAO=∠QAO.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十五)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,AB是圆O的直径,C为圆O外一点,且AB=AC,BC交圆O于点D,过D作圆O的切线交AC于点E.求证:DE⊥AC.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
在平面直角坐标系xOy中,设点A(-1,2)在矩阵M=对应的变换作用下得到点A′,将点B(3,4)绕点A′逆时针旋转90°得到点B′,求点B′的坐标.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,已知直线(t为参数)与曲线(θ为参数)相交于A,B两点,求线段AB的长.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知a,b,c∈R,4a2+b2+2c2=4,求2a+b+c的最大值.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 一个摸球游戏,规划如下:在一不透明的纸盒中,装有6个大小相同、颜色各异的玻璃球.参加者交费1元可玩1次游戏,从中有放回地摸球3次.参加者预先指定盒中的某一种颜色的玻璃球,然后摸球.当所指定的玻璃球不出现时,游戏费被没收;当所指定的玻璃球出现1次,2次,3次时,参加者可相应获得游戏费的0倍,1倍,k倍的奖励(k∈N*),且游戏费仍退还给参加者.记参加者玩1次游戏的收益为X元.
(1) 求概率P(X=0)的值;
(2) 为使收益X的数学期望不小于0元,求k的最小值.
(注:概率学源于赌博,请自觉远离不正当的游戏!)
23.设S4k=a1+a2+…+a4k(k∈N*),其中ai∈{0,1}(i=1,2,…,4k).当S4k除以4的余数是b(b=0,1,2,3)时,数列a1,a2,…,a4k的个数记为m(b).
(1) 当k=2时,求m(1)的值;
(2) 求m(3)关于k的表达式,并化简.
(十五)
21. A. 证明:连结OD,
因为AB=AC,所以∠B=∠C.
由圆O知OB=OD,所以∠B=∠BDO.
从而∠BDO=∠C,所以OD∥AC.(6分)
因为DE为圆O的切线,所以DE⊥OD,
又OD∥AC,所以DE⊥AC.(10分)
B. 解:设B′(x,y),
依题意,由=,得A′(1,2).(4分)
则=(2,2),=(x-1,y-2),
记旋转矩阵N=,(6分)
则=,即=,
解得
所以点B′的坐标为(-1,4).(10分)
C. 解:将直线的参数方程化为普通方程,得y=2x+1. ①(3分)
将曲线的参数方程化为普通方程,得
y=1-2x2(-1≤x≤1). ②(6分)
由①②,得或(8分)
所以A(-1,-1),B(0,1),
从而AB==.(10分)
D. 解:由柯西不等式,得[12+12+]≥(2a+b+c)2.(6分)
因为4a2+b2+2c2=4,
所以(2a+b+c)2≤10.
所以-≤2a+b+c≤.
所以2a+b+c的最大值为,
当且仅当a=,b=,c=时等号成立.(10分)
22. 解:(1) 事件“X=0”表示“有放回的摸球3回,所指定的玻璃球只出现1次”,
则P(X=0)=3××=.(3分)
(2) 依题意,X的可能值为k,-1,1,0,
且P(X=k)==,P(X=-1)==,
P(X=1)=3××=,(6分)
结合(1)知,参加游戏者的收益X的数学期望为
E(X)=k×+(-1)×+1×=(元),(8分)
为使收益X的数学期望不小于0元,所以k≥110,即kmin=110.(10分)
23. 解:(1) 当k=2时,数列a1,a2,a3,…,a8中有1个1或5个1,其余为0,
所以m=C+C=64.(3分)
(2) 依题意,数列a1,a2,…,a4k中有3个1,或7个1,或11个1,…,或(4k-1)个1,其余为0,
所以m(3)=C+C+C+…+C.(5分)
同理,得m(1)=C+C+C+…+C.
因为C=C(i=3,7,11,…,4k-1),
所以m(1)=m(3).
又m(1)+m(3)=C+C+C+C+…+C+C=24k-1,
所以m(3)=24k-2=42k-1.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十八)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
在△ABC中,∠A=2∠B,∠C的平分线交AB于点D,∠A的平分线交CD于点E.求证:AD·BC=BD·AC.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
在平面直角坐标系xOy中,直线x+y-2=0在矩阵A=对应的变换作用下得到直线x+y-b=0(a,b∈R),求a+b的值.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,曲线C的参数方程为(α为参数).以原点O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为θ=.若直线l与曲线C交于A,B两点,求线段AB的长.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知x>0,y>0,z>0,且xyz=1,求证:x3+y3+z3≥xy+yz+zx.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 在平面直角坐标系xOy中,已知抛物线y2=2px(p>0)上一点P到准线的距离与到原点O的距离相等,抛物线的焦点为F.
(1) 求抛物线的方程;
(2) 若A为抛物线上一点(异于原点O),点A处的切线交x轴于点B,过A作准线的垂线,垂足为点E.试判断四边形AEBF的形状,并证明你的结论.
23. 甲、乙两人进行围棋比赛,共比赛2n(n∈N*)局.根据以往比赛胜负的情况知道,每局甲胜的概率和乙胜的概率均为.如果某人获胜的局数多于另一人,则此人赢得比赛.记甲赢得比赛的概率为P(n).
(1) 求P(2)与P(3)的值;
(2) 试比较P(n)与P(n+1)的大小,并证明你的结论.
(十八)
21. A. 证明:因为∠CAB=2∠B,AE为∠CAB的平分线,
所以∠CAE=∠B.
因为CD是∠C的平分线,所以∠ECA=∠DCB,
所以△ACE∽△BCD,
所以=,即AE·BC=BD·AC.(5分)
因为∠AED=∠CAE+∠ECA,∠ADE=∠B+∠DCB,
所以∠AED=∠ADE,所以AD=AE,
所以AD·BC=BD·AC.(10分)
B. 解:设P(x,y)是直线x+y-2=0上任意一点,
由=,得(x+ay)+(x+2y)-b=0,即x+y-=0.(5分)
由条件得=1,-=-2,解得
所以a+b=4.(10分)
C. 解:曲线C的普通方程为(x-)2+y2=4,表示以(,0)为圆心,2为半径的圆.(3分)
直线l的直角坐标方程为y=x.(6分)
所以圆心到直线的距离为,
所以线段AB的长为2=.(10分)
D. 证明:因为x>0,y>0,z>0,
所以x3+y3+z3≥3xyz,
x3+y3+1≥3xy,
y3+z3+1≥3yz,
x3+z3+1≥3xz,
将以上各式相加,得
3x3+3y3+3z3+3≥3xyz+3xy+3yz+3zx.
因为xyz=1,从而x3+y3+z3≥xy+yz+zx.(10分)
22. 解:(1) 由题意点P到准线的距离为PO,
由抛物线的定义,点P到准线的距离为PF,
所以PO=PF,即点P在线段OF的中垂线上,(2分)
所以=,p=3,
所以抛物线的方程为y2=6x.(4分)
(2) 由抛物线的对称性,设点A在x轴的上方,
所以点A处切线的斜率为,
所以点A处切线的方程为y-y0=.
令上式中y=0,得x=-y,
所以B点坐标为.(6分)
又E,F,
所以=,=,
所以=,所以FA∥BE.
又AE∥FB,故四边形AEBF为平行四边形.(8分)
再由抛物线的定义,得AF=AE,所以四边形AEBF为菱形.(10分)
23. 解:(1) 若甲、乙比赛4局甲获胜,则甲在4局比赛中至少胜3局,
所以P(2)=C+C=,
同理P(3)=C+C+C=.(4分)
(2) 在2n局比赛中甲获胜,则甲胜的局数至少为n+1局,
故P(n)=C+C+…+C
=(C+C+…+C)·
=(C+C+…+C-C)·
=(22n-C)·
=,(7分)
所以P(n+1)=.
因为===
=>1,
所以>,
所以P(n)<P(n+1).(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十六)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,已知半圆O的半径为2,P是直径BC延长线上的一点,PA与半圆相切于点A,H是OC的中点,AH⊥BC.
(1) 求证:AC是∠PAH的平分线;
(2) 求PC的长.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
已知曲线C:x2+2xy+2y2=1,矩阵A=所对应的变换T把曲线C变成曲线C1,求曲线C1的方程.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
设极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x轴的正半轴重合.已知椭圆C的参数方程为(θ为参数),点M的极坐标为.若P是椭圆C上任意一点,试求PM的最大值,并求出此时点P的直角坐标.
D. (选修4-5:不等式选讲)
求函数f(x)=5+的最大值.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 从0,1,2,3,4这五个数中任选三个不同的数组成一个三位数,记X为所组成的三位数各位数字之和.
(1) 求X是奇数的概率;
(2) 求X的概率分布列及数学期望.
23.在平面直角坐标系xOy中,点P(x0,y0)在曲线y=x2(x>0)上.已知A(0,-1),Pn(x,y),n∈N*.记直线APn的斜率为kn.
(1) 若k1=2,求P1的坐标;
(2) 若k1为偶数,求证:kn为偶数.
(十六)
21. A. (1) 证明:连结AB.
因为PA是半圆O的切线,所以∠PAC=∠ABC.
因为BC是圆O的直径,所以AB⊥AC.
因为AH⊥BC,
所以∠CAH=∠ABC,所以∠PAC=∠CAH,
所以AC是∠PAH的平分线.(5分)
(2) 解:因为H是OC中点,半圆O的半径为2,
所以BH=3,CH=1.
因为AH⊥BC,所以AH2=BH·HC=3,所以AH=.
在Rt△AHC中,AH=,CH=1,所以∠CAH=30°.
由(1)可得∠PAH=2∠CAH=60°,所以PA=2.
由PA是半圆O的切线,所以PA2=PC·PB,
所以PC·(PC+BC)=(2)2=12,所以PC=2.(10分)
B. 解:设曲线C上的任意一点P(x,y),P在矩阵A=对应的变换下得到点Q(x′,y′).
则=, 即x+2y=x′,x=y′,
所以x=y′,y=.(5分)
代入x2+2xy+2y2=1,得y′2+2y′·+2=1,即x′2+y′2=2,
所以曲线C1的方程为x2+y2=2.(10分)
C. 解:M的极坐标为,故直角坐标为M(0,1),且P(2cosθ, sinθ),
所以PM==,sinθ∈[-1,1].(5分)
当sinθ=-时,PMmax=,此时cosθ=±.
所以PM的最大值是,此时点P的坐标是.(10分)
D. 解:函数定义域为[0,4],且f(x)≥0.
由柯西不等式得[52+()2][()2+()2]≥(5·+·)2,(5分)
即27×4≥(5·+·)2,
所以5+≤6.
当且仅当=5,即x=时,取等号.
所以,函数f(x)=5+的最大值为6.(10分)
22. 解:(1) 记“X是奇数”为事件A,能组成的三位数的个数是48.(2分)
X是奇数的个数有28,所以P(A)==.
答:X是奇数的概率为.(4分)
(2) X的可能取值为3,4,5,6,7,8,9.
当X=3时,组成的三位数只能是由0,1,2三个数字组成,所以P(X=3)==;
当X=4时,组成的三位数只能是由0,1,3三个数字组成,所以P(X=4)==;
当X=5时,组成的三位数只能是由0,1,4或0,2,3三个数字组成,所以P(X=5)==;
当X=6时,组成的三位数只能是由0,2,4或1,2,3三个数字组成,所以P(X=6)==;
当X=7时,组成的三位数只能是由0,3,4或1,2,4三个数字组成,所以P(X=7)==;
当X=8时,组成的三位数只能是由1,3,4三个数字组成,所以P(X=8)==;
当X=9时,组成的三位数只能是由2,3,4三个数字组成,所以P(X=9)==.(8分)
所以X的概率分布列为
X
3
4
5
6
7
8
9
P
E(X)=3×+4×+5×+6×+7×+8×+9×=.(10分)
23. (1) 解:因为k1=2,所以==2,
解得x0=1,y0=1,所以P1的坐标为(1,1).(2分)
(2) 证明:设k1=2p(p∈N*),即==2p,
所以x-2px0+1=0,所以x0=p±.(4分)
因为y0=x,所以kn===x+,
所以当x0=p+时,
kn=(p+)n+=(p+)n+(p-)n.(6分)
同理,当 x0=p-时,kn=(p+)n+(p-)n.
①当n=2m(mN*)时, kn=2Cpn-2k(p2-1)k,所以 kn为偶数.
②当n=2m+1(mN)时,kn=2Cpn-2k(p2-1)k,所以 kn为偶数.
综上,kn为偶数.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(十四)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
21. 【选做题】 在A、B、C、D四小题中只能选做两题,每小题10分,共20分.若多做,则按作答的前两题计分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
A. (选修4-1:几何证明选讲)
如图,直线AB与圆O相切于点B,直线AO交圆O于D,E两点,BC⊥DE,垂足为C,且AD=3DC,BC=,求圆O的直径.
B. (选修4-2:矩阵与变换)
设M=,N=,试求曲线y=sinx在矩阵MN变换下得到的曲线方程.
C. (选修4-4:坐标系与参数方程)
在平面直角坐标系xOy中,直线l的参数方程为(t为参数),以原点O为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系,圆C的极坐标方程为ρ=2sinθ.设P为直线l上一动点,当P到圆心C的距离最小时,求点P的直角坐标.
D. (选修4-5:不等式选讲)
已知函数f(x)=,g(x)=,若存在实数x使f(x)+g(x)>a成立,求实数a的取值范围.
【必做题】 第22、23题,每小题10分,共20分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
22. 如图,在长方体ABCDA1B1C1D1中,AA1=AB=2AD=2,E为AB的中点,F为D1E上的一点,D1F=2FE.
(1) 证明:平面DFC⊥平面D1EC;
(2) 求二面角ADFC的大小.
23. 在杨辉三角形中,从第3行开始,除1以外,其他每一个数值是它上面的二个数值之和,这三角形数阵开头几行如下图所示.
(1) 在杨辉三角形中是否存在某一行,且该行中三个相邻的数之比为3∶4∶5?若存在,试求出是第几行;若不存在,请说明理由;
(2) 已知n,r为正整数,且n≥r+3.求证:任何四个相邻的组合数C,C,C,C不能构成等差数列.
(十四)
21. A. 解:因为DE是圆O的直径,则∠BED+∠EDB=90°.
又BC⊥DE,所以∠CBD+∠EDB=90°.(3分)
又AB切圆O于点B,得∠ABD=∠BED,
所以∠CBD=∠DBA.(5分)
即BD平分∠CBA,则==3.
又BC=,从而AB=3,所以AC==4,
所以AD=3.(8分)
由切割线定理得AB2=AD·AE,即AE==6,
故DE=AE-AD=3,即圆O的直径为3.(10分)
B. 解:MN==,(4分)
设(x,y)是曲线y=sinx上的任意一点,在矩阵MN变换下对应的点为(x′,y′).
则=,(6分)
所以x′=x,y′=2y,则x=2x′,y=y′,(8分)
代入y=sinx,得y′=sin2x′,即y′=2sin2x′.
即曲线y=sinx在矩阵MN变换下的曲线方程为y=2sin2x.(10分)
C. 解:由ρ=2sinθ,得ρ2=2ρsinθ,
从而有x2+y2=2y,(3分)
所以x2+(y-)2=3.(5分)
设P,C(0,),
PC==.(8分)
故当t=0时,PC取得最小值,此时P点的坐标为(3,0).(10分)
D. 解:存在实数x使f(x)+g(x)>a成立,
等价于f(x)+g(x)的最大值大于a,(2分)
因为f(x)+g(x)=+=×+1×,(4分)
由柯西不等式:(×+1×)2≤(3+1)(x+2+14-x)=64,(7分)
所以f(x)+g(x)=+≤8,当且仅当x=10时取“=”,(9分)
故常数a的取值范围是(-∞,8).(10分)
22. (1) 证明:以D为原点,分别以DA、DC、DD1所在直线为x轴、y轴、z轴建立如图所示空间直角坐标系,则A(1,0,0),B(1,2,0),C(0,2,0),D1(0,0,2).
∵ E为AB的中点,∴ E点坐标为E(1,1,0).
∵ D1F=2FE,
∴ ==(1,1,-2)=,
=+=(0,0,2)+=.(2分)
设n=(x,y,z)是平面DFC的法向量,则∴
取x=1得平面FDC的一个法向量n=(1,0,-1).(3分)
设p=(x,y,z)是平面ED1C的法向量,则∴
取y=1得平面D1EC的一个法向量p=(1,1,1).(4分)
∵ n·p=(1,0,-1)·(1,1,1)=0,
∴ 平面DFC⊥平面D1EC.(5分)
(2) 解:设q=(x,y,z)是平面ADF的法向量,则
∴ 取y=1得平面ADF的一个法向量q=(0,1,-1).(7分)
设二面角ADFC的平面角为θ,由题中条件可知θ∈,
则cosθ=-=-=-,(9分)
∴ 二面角ADFC的大小为120°.(10分)
23. (1) 解:杨辉三角形的第n行由二项式系数C,k=0,1,2,…,n组成.
如果第n行中有==,==,
那么3n-7k=-3,4n-9k=5,(2分)
解这个联立方程组,得k=27,n=62.(3分)
即第62行有三个相邻的数C,C,C的比为3∶4∶5.(4分)
(2) 证明:若有n,r(n≥r+3),使得C,C,C,C成等差数列,
则2C=C+C,2C=C+C,
即=+,
=+.(6分)
所以有=+,
=+,
经整理得到n2-(4r+5)n+4r(r+2)+2=0,n2-(4r+9)n+4(r+1)(r+3)+2=0.
两式相减可得n=2r+3,
于是C,C,C,C成等差数列,(8分)
而由二项式系数的性质可知C=C<C=C,
这与等差数列性质矛盾,从而要证明的结论成立.(10分)
江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(四)
数学附加分
(满分40分,考试时间30分钟)
解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
21. (本小题满分10分)
已知矩阵A=,B=,若矩阵AB-1对应的变换把直线l变为直线l′:x+y-2=0,求直线l的方程.
22.(本小题满分10分)
已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x轴的正半轴重合.若直线l的极坐标方程为ρsin=3.
(1) 把直线l的极坐标方程化为直角坐标方程;
(2) 已知P为曲线C:(θ为参数)上一点,求P到直线l的距离的最大值.
23. (本小题满分10分)
甲、乙、丙三名射击运动员射中目标的概率分别为,a,a(0<a<1),三人各射击一次,击中目标的次数记为ξ.
(1) 求ξ的分布列及数学期望;
(2) 在概率P(ξ=i)(i=0,1,2,3)中,若P(ξ=1)的值最大,求实数a的取值范围.
24.(本小题满分10分)
如图,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AD=1,D1D=2,点P为棱CC1的中点.
(1) 设二面角AA1BP的大小为θ,求sinθ的值;
(2) 设M为线段A1B上的一点,求的取值范围.
(四)
21. 解:B-1=,
∴ AB-1==.(5分)
设直线l上任意一点(x,y)在矩阵AB-1对应的变换下为点(x′,y′),
=,∴
代入l′,得(x-2y)+(2y)-2=0,化简后得l:x=2.(10分)
22. 解:(1) 直线l的极坐标方程ρsin=3,则
ρsinθ-ρcosθ=3,即ρsinθ-ρcosθ=6,
所以直线l的直角坐标方程为x-y+6=0.(5分)
(2) 因为P为曲线上一点,
所以P到直线l的距离
d==,
所以当cos(θ+φ)=1时,d的最大值为.(10分)
23. 解:(1) P(ξ)是“ξ个人命中,3-ξ个人未命中”的概率.其中ξ的可能取值为0,1,2,3.
P(ξ=0)=CC(1-a)2=(1-a)2,
P(ξ=1)=C·C(1-a)2+CCa(1-a)
=(1-a2),
P(ξ=2)=C·Ca(1-a)+CCa2
=(2a-a2),
P(ξ=3)=C·Ca2=.(4分)
所以ξ的分布列为
ξ
0
1
2
3
P
(1-a)2
(1-a2)
(2a-a2)
(5分)
ξ的数学期望为
E(ξ)=0×(1-a)2+1×(1-a2)+2×(2a-a2)+3×=.(6分)
(2) P(ξ=1)-P(ξ=0)=[(1-a2)-(1-a)2]=a(1-a),
P(ξ=1)-P(ξ=2)=[(1-a2)-(2a-a2)]=.
P(ξ=1)-P(ξ=3)=[(1-a2)-a2]=.
由和0<a<1,得0<a≤,即a的取值范围是.(10分)
24. 解:(1) 如图,以点D为原点O,DA,DC,DD1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系Oxyz,
则A(1,0,0),A1(1,0,2),P(0,1,1),B(1,1,0),
所以=(0,0,2),=(0,1,0).
设平面AA1B的法向量为n=(x1,y1,z1),
则得n=(1,0,0),(1分)
同理向量=(1,-1,1),=(1,0,-1).
设平面PA1B的法向量为m=(x2,y2,z2),
则得m=(1,2,1),(3分)
所以cos〈n,m〉==,(4分)
则sinθ=.(5分)
(2) 设M(x,y,z),因为=λ,即(x-1,y-1,z)=λ(0,-1,2),所以M(1,1-λ,2λ),(6分)
=(0,λ-1,-2λ),=(-1,λ,1-2λ),
==
=.(7分)
令2λ-1=t∈[-1,1],则=,
当t∈[-1,0)时,∈;当t∈(0,1]时,∈;当t=0时,=0,
所以∈,则∈.(10分)