2012年高考理数真题试卷(安徽卷)
一、单选题: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.(2016·安徽)复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5.则z=( )
A.﹣2﹣2i B.﹣2+2i C.2﹣2i D.2+2i
【答案】D
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】解:(z﹣i)(2﹣i)=5 z﹣i= z= +i= +i= +i=2+2i.
故选D.
【分析】复数的乘法转化为除法,化简复数方程,利用复数的分子分母同乘分母的共轭复数,然后整理即可.
2.(2016·安徽)下列函数中,不满足f(2x)=2f(x)的是( )
A.f(x)=|x| B.f (x)=x﹣|x|
C.f(x)=x+1 D.f(x)=﹣x
【答案】C
【知识点】进行简单的演绎推理
【解析】【解答】解:f(x)=|x|,f(2x)=|2x|=2|x|=2f(x),故满足条件;
f(x)=x﹣|x|,f(2x)=2x﹣|2x|=2(x﹣|x|)=2f(x),故满足条件;
f(x)=x+1,f(2x)=2x+1≠2(x+1)=2f(x),故不满足条件;
f(x)=﹣x,f(2x)=﹣2x=2(﹣x)=2f(x),故满足条件;
故选C
【分析】分别根据函数解析式求出f(2x)与2f(x),看其是否相等,从而可得到所求.
3.(2016·安徽)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )
A.3 B.4 C.5 D.8
【答案】B
【知识点】循环结构
【解析】【解答】解:由题意循环中x,y的对应关系如图:
x 1 2 4 8
y 1 2 3 4
当x=8时不满足循环条件,退出循环,输出y=4.
故选B.
【分析】列出循环中x,y的对应关系,不满足判断框结束循环,推出结果.
4.(2016·安徽)公比为 的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,则log2a16=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【知识点】对数的性质与运算法则;等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:∵公比为 的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,
∴ ,
∴a7=4,
∴ =32,
∴log2a16=log232=5.
故选B.
【分析】由公比为 的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,知 ,故a7=4, =32,由此能求出log2a16.
5.(2016·安徽)甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次,两人成绩的条形统计图如图所示,则( )
A.甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数
B.甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数
C.甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差
D.甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差
【答案】C
【知识点】分布的意义和作用;众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解: = ×(4+5+6+7+8)=6,
= ×(5+5+5+6+9)=6,
甲的成绩的方差为 ×(22×2+12×2)=2,
以的成绩的方差为 ×(12×3+32×1)=2.4.
故选:C.
【分析】根据平均数公式分别求出甲与乙的平均数,然后利用方差公式求出甲与乙的方差,从而可得到结论.
6.(2016·安徽)设平面α与平面β相交于直线m,直线a在平面α内,直线b在平面β内,且b⊥m,则“α⊥β”是“a⊥b”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:∵b⊥m,∴当α⊥β,则由面面垂直的性质可得a⊥b成立,
若a⊥b,则α⊥β不一定成立,
故“α⊥β”是“a⊥b”的充分不必要条件,
故选:B.
【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合面面垂直的性质即可得到结论.
7.(2016·安徽)(x2+2)( )5的展开式的常数项是( )
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
【答案】D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:第一个因式取x2,第二个因式取 ,可得 =5;
第一个因式取2,第二个因式取(﹣1)5,可得2×(﹣1)5=﹣2
∴(x2+2)( )5的展开式的常数项是5+(﹣2)=3
故选D.
【分析】(x2+2)( )5的展开式的常数项是第一个因式取x2,第二个因式取 ;第一个因式取2,第二个因式取(﹣1)5,故可得结论.
8.(2016·安徽)在平面直角坐标系中,点0(0,0),P(6,8),将向量 绕点O逆时针方向旋转 后得向量 ,则点Q的坐标是( )
A.(﹣7 ,﹣ ) B.(﹣7 , )
C.(﹣4 ,﹣2) D.(﹣4 ,2)
【答案】A
【知识点】平面向量的坐标运算
【解析】【解答】解:∵点0(0,0),P(6,8),
∴ ,
设 ,
则cosθ= ,sinθ= ,
∵向量 绕点逆时针方向旋转 后得向量 ,
设Q(x,y),则x=10cos(θ+ )=10(cosθcos ﹣sinθsin )=﹣7 ,
y=10sin(θ+ )=10(sinθcos +cosθsin )=﹣ ,
∴ =(﹣7 ,﹣ ).
故选A.
【分析】由点0(0,0),P(6,8),知 ,设 ,则cosθ= ,sinθ= ,由向量 绕点逆时针方向旋转 后得向量 ,由此能求出结果.
9.(2016·安徽)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB的面积为( )
A. B. C. D.2
【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】解:设直线AB的倾斜角为θ(0<θ<π)及|BF|=m,
∵|AF|=3,
∴点A到准线l:x=﹣1的距离为3
∴2+3cosθ=3
∴cosθ=
∵m=2+mcos(π﹣θ)
∴
∴△AOB的面积为S= =
故选C.
【分析】设直线AB的倾斜角为θ,利用|AF|=3,可得点A到准线l:x=﹣1的距离为3,从而cosθ= ,进而可求|BF|,|AB|,由此可求AOB的面积.
10.(2016·安徽)6位同学在毕业聚会活动中进行纪念品的交换,任意两位同学之间最多交换一次,进行交换的两位同学互赠一份纪念品.已知6位同学之间共进行了13次交换,则收到4份纪念品的同学人数为( )
A.1或3 B.1或4 C.2或3 D.2或4
【答案】D
【知识点】简单计数与排列组合;进行简单的合情推理
【解析】【解答】解:由题意,
①设仅有甲与乙,丙没交换纪念品,则收到4份纪念品的同学人数为2人
②设仅有甲与乙,丙与丁没交换纪念品,则收到4份纪念品的同学人数为4人
综上所述,收到4份纪念品的同学人数为2或4人
故选D.
【分析】由题意, ,再分类讨论:仅有甲与乙,丙没交换纪念品;仅有甲与乙,丙与丁没交换纪念品,即可得出收到4份纪念品的同学人数.
二、填空题:把答案填在答题卡的相应位置.
11.(2016·安徽)若x,y满足约束条件 ,则x﹣y的取值范围是 .
【答案】[﹣3,0]
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:约束条件 ,表示的可行域如图,
由 解得A(0,3)、
由 解得B(0, )、
由 解得C(1,1);
结合函数的图形可知,当直线y=x﹣z平移到A时,截距最大,z最小;当直线y=x﹣z平移到B时,截距最小,z最大
所以z=x﹣y在A点取得最小值,在C点取得最大值,
最大值是1﹣1=0,最小值是0﹣3=﹣3;
所以z=x﹣y的范围是[﹣3,0].
故答案为:[﹣3,0]
【分析】画出约束条件表示的可行域,推出三角形的三个点的坐标,直接求出z=x﹣y的范围.
12.(2016·安徽)某几何体的三视图如图所示,该几何体的表面积是 .
【答案】92
【知识点】由三视图求面积、体积
【解析】【解答】解:几何体是底面为直角梯形高为4的直四棱柱,S上=S下= ;S侧= .
几何体的表面积为 S= =92.
故答案为:92.
【分析】判断几何体的形状,利用三视图的数据,求出几何体的表面积即可.
13.(2016·安徽)在极坐标系中,圆ρ=4sinθ的圆心到直线θ= (ρ∈R)的距离是 .
【答案】
【知识点】平面内点到直线的距离公式;简单曲线的极坐标方程
【解析】【解答】解:圆ρ=4sinθ化为直角坐标方程为x2+(y﹣2)2=4
直线θ= 化为直角坐标方程为x﹣ y=0
∴圆心到直线的距离是
故答案为:
【分析】将极坐标方程化为直角坐标方程,再用点到直线的距离公式,即可得到结论.
14.(2016·安徽)若平面向量 满足|2 |≤3,则 的最小值是
.
【答案】﹣
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:∵平面向量 满足|2 |≤3,
∴ ,
∴ ≥ =4| || |≥﹣4 ,
∴ ,
∴ ,
故 的最小值是﹣ .
故答案为:﹣ .
【分析】由平面向量 满足|2 |≤3,知 ,故 ≥ =4| || |≥﹣4 ,由此能求出 的最小值.
15.(2016·安徽)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,则下列命题正确的是 (写出所有正确命题的编号).
①若ab>c2,则C<
②若a+b>2c,则C<
③若a3+b3=c3,则C<
④若(a+b)c≤2ab,则C>
⑤若(a2+b2)c2≤2a2b2,则C> .
【答案】①②③
【知识点】命题的真假判断与应用;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:①ab>c2 cosC= > = C< ,故①正确;
②a+b>2c cosC= > = ≥ = C< ,故②正确;
③当C≥ 时,c2≥a2+b2 c3≥ca2+cb2>a3+b3与a3+b3=c3矛盾,故③正确;
④举出反例:取a=b=c=2,满足(a+b)c≤2ab得:C= < ,故④错误;
⑤举出反例:取a=b=c= ,满足(a2+b2)c2≤2a2b2,此时有C= ,故⑤错误
故答案为①②③
【分析】①利用余弦定理,将c2放大为ab,再结合均值定理即可证明cosC> ,从而证明C< ;②利用余弦定理,将c2放大为( )2,再结合均值定理即可证明cosC> ,从而证明C< ;③利用反证法,假设C≥ 时,推出与题设矛盾,即可证明此命题正确;④⑤只需举反例即可证明其为假命题,可举符合条件的等边三角形
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内.
16.(2016·安徽)设函数f(x)= cos(2x+ )+sin2x
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)设函数g(x)对任意x∈R,有g(x+ )=g(x),且当x∈[0, ]时,g(x)= ﹣f(x),求g(x)在区间[﹣π,0]上的解析式.
【答案】解:函数f(x)= cos(2x+ )+sin2x
= cos2x﹣ sin2x+ (1﹣cos2x)= ﹣ sin2x.
(Ⅰ)函数的最小正周期为T= =π.
(Ⅱ)当x∈[0, ]时g(x)= = sin2x.
当x∈[﹣ ,0]时,x+ ∈[0, ],g(x)=g(x+ )= sin2(x+ )=﹣ sin2x.
当x∈[ )时,x+π∈[0, ],g(x)=g(x+π)= sin2(x+π)= sin2x.
g(x)在区间[﹣π,0]上的解析式:g(x)= .
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;含三角函数的复合函数的周期
【解析】【分析】利用两角和的余弦函数以及二倍角公式化简函数的表达式,
(Ⅰ)直接利用周期公式求解即可.(Ⅱ)求出函数g(x)的周期,利用x∈[0, ]时,g(x)= ﹣f(x),对x分类求出函数的解析式即可.
17.(2016·安徽)某单位招聘面试,每次从试题库随机调用一道试题,若调用的是A类型试题,则使用后该试题回库,并增补一道A类试题和一道B类型试题入库,此次调题工作结束;若调用的是B类型试题,则使用后该试题回库,此次调题工作结束.试题库中现共有n+m道试题,其中有n道A类型试题和m道B类型试题,以X表示两次调题工作完成后,试题库中A类试题的数量.
(Ⅰ)求X=n+2的概率;
(Ⅱ)设m=n,求X的分布列和均值(数学期望)
【答案】解:(Ⅰ)X=n+2表示两次调题均为A类试题,其概率为 =
(Ⅱ)设m=n,则每次调用的是A类型试题的概率为
随机变量X可取n,n+1,n+2
P(X=n)=(1﹣p)2= ;P(X=n+1)=p(1﹣p(1﹣p)p= ,P(X=n+2)=p2=
分布列如下
X n n+1 n+2
P
∴E(X)=n× +(n+1)× +(n+2)× =n+1
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(Ⅰ)根据题意,可知X=n+2表示两次调题均为A类试题,故可求概率;(Ⅱ)设m=n,则每次调用的是A类型试题的概率为 ,随机变量X可取n,n+1,n+2,求出相应的概率,即可得到X的分布列和均值.
18.(2016·安徽)平面图形ABB1A1C1C如图1所示,其中BB1C1C是矩形,BC=2,BB1=4,AB=AC= ,A1B1=A1C1= .现将该平面图形分别沿BC和B1C1折叠,使△ABC与△A1B1C1所在平面都与平面BB1C1C垂直,再分别连接A2A,A2B,A2C,得到如图2所示的空间图形,对此空间图形解答下列问题.
(Ⅰ)证明:AA1⊥BC;
(Ⅱ)求AA1的长;
(Ⅲ)求二面角A﹣BC﹣A1的余弦值.
【答案】证明:(Ⅰ)取BC,B1C1的中点为点O,O1,连接AO,OO1,A1O,A1O1,∵AB=AC,∴AO⊥BC∵平面ABC⊥平面BB1C1C,平面ABC∩平面BB1C1C=BC∴AO⊥平面BB1C1C同理A1O1⊥平面BB1C1C,∴AO∥A1O1,∴A、O、A1、O1共面∵OO1⊥BC,AO⊥BC,OO1∩AO=O,∴BC⊥平面OO1A1A∵AA1 平面OO1A1A,∴AA1⊥BC;(Ⅱ)解:延长A1O1到D,使O1D=OA,则∵O1D∥OA,∴AD∥OO1,AD=OO1,∵OO1⊥BC,平面A1B1C1⊥平面BB1C1C,平面A1B1C1∩平面BB1C1C=B1C1,∴OO1⊥面A1B1C1,∵AD∥OO1,∴AD⊥面A1B1C1,∵AD=BB1=4,A1D=A1O1+O1D=2+1=3∴AA1= =5;(Ⅲ)解:∵AO⊥BC,A1O⊥BC,∴∠AOA1是二面角A﹣BC﹣A1的平面角在直角△OO1A1中,A1O= 在△OAA1中,cos∠AOA1=﹣ ∴二面角A﹣BC﹣A1的余弦值为﹣ .
【知识点】直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(Ⅰ)证明AA1⊥BC,只需证明BC⊥平面OO1A1A,取BC,B1C1的中点为点O,O1,连接AO,OO1,A1O,A1O1,即可证得;(Ⅱ)延长A1O1到D,使O1D=OA,则可得AD∥OO1,AD=OO1,可证OO1⊥面A1B1C1,从而AD⊥面A1B1C1,即可求AA1的长;(Ⅲ)证明∠AOA1是二面角A﹣BC﹣A1的平面角,在△OAA1中,利用余弦定理,可求二面角A﹣BC﹣A1的余弦值.
19.(2016·安徽)设函数f(x)=aex+ +b(a>0).
(Ⅰ)求f(x)在[0,+∞)内的最小值;
(Ⅱ)设曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y= ,求a,b的值.
【答案】解:(Ⅰ)设t=ex(t≥1),则
∴
①当a≥1时,y′≥0,∴ 在t≥1上是增函数,
∴当t=1(x=0)时,f(x)的最小值为
②当0<a<1时, ,当且仅当at=1(x=﹣lna)时,f(x)的最小值为b+2;
(Ⅱ)求导函数,可得)
∵曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y= ,
∴ ,即 ,解得
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(Ⅰ)设t=ex(t≥1),则 ,求出导函数 ,再进行分类讨论:①当a≥1时,y′>0, 在t≥1上是增函数;②当0<a<1时,利用基本不等式 ,当且仅当at=1(x=﹣lna)时,f(x)取得最小值;(Ⅱ)求导函数,利用曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y= ,建立方程组,即可求得a,b的值.
20.(2016·安徽)如图,点F1(﹣c,0),F2(c,0)分别是椭圆C: (a>b>0)的左右焦点,经过F1做x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2垂线交直线 于点Q.
(Ⅰ)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;
(Ⅱ)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点.
【答案】解:(Ⅰ)将点P(﹣c,y1)(y1>0)代入 得
∴P
∵点Q的坐标是(4,4),PF2⊥QF2
∴
∵
∴a=2,c=1,b=
∴椭圆C的方程为 ;
(Ⅱ)证明:设Q ,∵PF2⊥QF2
∴
∴y2=2a
∴
∵P ,∴
∵ ,∴
∴y′=
∴当x=﹣c时,y′= =
∴直线PQ与椭圆C只有一个交点
【知识点】椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(Ⅰ)将点P(﹣c,y1)(y1>0)代入 ,可求得P ,根据点Q的坐标是(4,4),PF1⊥QF2,即可求得椭圆C的方程;(Ⅱ)利用PF1⊥QF2,求得 ,从而可求 ,又 ,求导函数,可得x=﹣c时,y′= = ,故可知直线PQ与椭圆C只有一个交点.
21.(2016·安徽)数列{xn}满足x1=0,xn+1=﹣x2n+xn+c(n∈N*).
(Ⅰ)证明:{xn}是递减数列的充分必要条件是c<0;
(Ⅱ)求c的取值范围,使{xn}是递增数列.
【答案】解:(Ⅰ)当c<0时,xn+1=﹣x2n+xn+c<xn,
∴{xn}是单调递减数列
充分条件
当{xn}是单调递减数列时
x1=0>x2=﹣x21+x1+c
∴c<0
综上{xn}是从递减数列的充分必要条件是c<0;
(Ⅱ)由(I)得,c≥0
①当c=0时,xn=x1=0,此时数列为常数列,不符合题意;
②当c>0时,x2=c>x1=0,x3=﹣c2+2c>x2=c
∴0<c<1
0=x1≤xn< , =﹣(xn+1﹣xn)(xn+1+xn﹣1),
当0<c 时, xn﹣xn+1+1>0 xn+2﹣xn+1﹣1<0, xn+2﹣xn+1与xn+1﹣xn同号,
由x2﹣x1=c>0 xn+1﹣xn>0 xn+1>xn.
= .
当c 时,存在N使xN xN+xN+1>1 xN+2﹣xN+1与xN+1﹣xN异号,
与数列{xn}是从递减数列矛盾.
所以当0<c 时,数列{xn}是递增数列
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;数列的函数特性;数列的递推公式;数列与函数的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)通过证明必要条件与充分条件,推出{xn}是从递减数列的充分必要条件是c<0;(Ⅱ)由(I)得,c≥0,通过①当c=0时,②当c>0时,推出0<c<1,当c 时,证明xn+1>xn. = .当c 时,说明数列{xn}是从递减数列矛盾.得到0<c 时,数列{xn}是递增数列.
1 / 12012年高考理数真题试卷(安徽卷)
一、单选题: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.(2016·安徽)复数z满足(z﹣i)(2﹣i)=5.则z=( )
A.﹣2﹣2i B.﹣2+2i C.2﹣2i D.2+2i
2.(2016·安徽)下列函数中,不满足f(2x)=2f(x)的是( )
A.f(x)=|x| B.f (x)=x﹣|x|
C.f(x)=x+1 D.f(x)=﹣x
3.(2016·安徽)如图所示,程序框图(算法流程图)的输出结果是( )
A.3 B.4 C.5 D.8
4.(2016·安徽)公比为 的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,则log2a16=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
5.(2016·安徽)甲、乙两人在一次射击比赛中各射靶5次,两人成绩的条形统计图如图所示,则( )
A.甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数
B.甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数
C.甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差
D.甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差
6.(2016·安徽)设平面α与平面β相交于直线m,直线a在平面α内,直线b在平面β内,且b⊥m,则“α⊥β”是“a⊥b”的( )
A.必要不充分条件 B.充分不必要条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
7.(2016·安徽)(x2+2)( )5的展开式的常数项是( )
A.﹣3 B.﹣2 C.2 D.3
8.(2016·安徽)在平面直角坐标系中,点0(0,0),P(6,8),将向量 绕点O逆时针方向旋转 后得向量 ,则点Q的坐标是( )
A.(﹣7 ,﹣ ) B.(﹣7 , )
C.(﹣4 ,﹣2) D.(﹣4 ,2)
9.(2016·安徽)过抛物线y2=4x的焦点F的直线交该抛物线于A,B两点,O为坐标原点.若|AF|=3,则△AOB的面积为( )
A. B. C. D.2
10.(2016·安徽)6位同学在毕业聚会活动中进行纪念品的交换,任意两位同学之间最多交换一次,进行交换的两位同学互赠一份纪念品.已知6位同学之间共进行了13次交换,则收到4份纪念品的同学人数为( )
A.1或3 B.1或4 C.2或3 D.2或4
二、填空题:把答案填在答题卡的相应位置.
11.(2016·安徽)若x,y满足约束条件 ,则x﹣y的取值范围是 .
12.(2016·安徽)某几何体的三视图如图所示,该几何体的表面积是 .
13.(2016·安徽)在极坐标系中,圆ρ=4sinθ的圆心到直线θ= (ρ∈R)的距离是 .
14.(2016·安徽)若平面向量 满足|2 |≤3,则 的最小值是
.
15.(2016·安徽)设△ABC的内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,则下列命题正确的是 (写出所有正确命题的编号).
①若ab>c2,则C<
②若a+b>2c,则C<
③若a3+b3=c3,则C<
④若(a+b)c≤2ab,则C>
⑤若(a2+b2)c2≤2a2b2,则C> .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.解答写在答题卡上的指定区域内.
16.(2016·安徽)设函数f(x)= cos(2x+ )+sin2x
(Ⅰ)求f(x)的最小正周期;
(Ⅱ)设函数g(x)对任意x∈R,有g(x+ )=g(x),且当x∈[0, ]时,g(x)= ﹣f(x),求g(x)在区间[﹣π,0]上的解析式.
17.(2016·安徽)某单位招聘面试,每次从试题库随机调用一道试题,若调用的是A类型试题,则使用后该试题回库,并增补一道A类试题和一道B类型试题入库,此次调题工作结束;若调用的是B类型试题,则使用后该试题回库,此次调题工作结束.试题库中现共有n+m道试题,其中有n道A类型试题和m道B类型试题,以X表示两次调题工作完成后,试题库中A类试题的数量.
(Ⅰ)求X=n+2的概率;
(Ⅱ)设m=n,求X的分布列和均值(数学期望)
18.(2016·安徽)平面图形ABB1A1C1C如图1所示,其中BB1C1C是矩形,BC=2,BB1=4,AB=AC= ,A1B1=A1C1= .现将该平面图形分别沿BC和B1C1折叠,使△ABC与△A1B1C1所在平面都与平面BB1C1C垂直,再分别连接A2A,A2B,A2C,得到如图2所示的空间图形,对此空间图形解答下列问题.
(Ⅰ)证明:AA1⊥BC;
(Ⅱ)求AA1的长;
(Ⅲ)求二面角A﹣BC﹣A1的余弦值.
19.(2016·安徽)设函数f(x)=aex+ +b(a>0).
(Ⅰ)求f(x)在[0,+∞)内的最小值;
(Ⅱ)设曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y= ,求a,b的值.
20.(2016·安徽)如图,点F1(﹣c,0),F2(c,0)分别是椭圆C: (a>b>0)的左右焦点,经过F1做x轴的垂线交椭圆C的上半部分于点P,过点F2作直线PF2垂线交直线 于点Q.
(Ⅰ)如果点Q的坐标是(4,4),求此时椭圆C的方程;
(Ⅱ)证明:直线PQ与椭圆C只有一个交点.
21.(2016·安徽)数列{xn}满足x1=0,xn+1=﹣x2n+xn+c(n∈N*).
(Ⅰ)证明:{xn}是递减数列的充分必要条件是c<0;
(Ⅱ)求c的取值范围,使{xn}是递增数列.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】复数代数形式的混合运算
【解析】【解答】解:(z﹣i)(2﹣i)=5 z﹣i= z= +i= +i= +i=2+2i.
故选D.
【分析】复数的乘法转化为除法,化简复数方程,利用复数的分子分母同乘分母的共轭复数,然后整理即可.
2.【答案】C
【知识点】进行简单的演绎推理
【解析】【解答】解:f(x)=|x|,f(2x)=|2x|=2|x|=2f(x),故满足条件;
f(x)=x﹣|x|,f(2x)=2x﹣|2x|=2(x﹣|x|)=2f(x),故满足条件;
f(x)=x+1,f(2x)=2x+1≠2(x+1)=2f(x),故不满足条件;
f(x)=﹣x,f(2x)=﹣2x=2(﹣x)=2f(x),故满足条件;
故选C
【分析】分别根据函数解析式求出f(2x)与2f(x),看其是否相等,从而可得到所求.
3.【答案】B
【知识点】循环结构
【解析】【解答】解:由题意循环中x,y的对应关系如图:
x 1 2 4 8
y 1 2 3 4
当x=8时不满足循环条件,退出循环,输出y=4.
故选B.
【分析】列出循环中x,y的对应关系,不满足判断框结束循环,推出结果.
4.【答案】B
【知识点】对数的性质与运算法则;等比数列的通项公式
【解析】【解答】解:∵公比为 的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,
∴ ,
∴a7=4,
∴ =32,
∴log2a16=log232=5.
故选B.
【分析】由公比为 的等比数列{an}的各项都是正数,且a3a11=16,知 ,故a7=4, =32,由此能求出log2a16.
5.【答案】C
【知识点】分布的意义和作用;众数、中位数、平均数;极差、方差与标准差
【解析】【解答】解: = ×(4+5+6+7+8)=6,
= ×(5+5+5+6+9)=6,
甲的成绩的方差为 ×(22×2+12×2)=2,
以的成绩的方差为 ×(12×3+32×1)=2.4.
故选:C.
【分析】根据平均数公式分别求出甲与乙的平均数,然后利用方差公式求出甲与乙的方差,从而可得到结论.
6.【答案】B
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断
【解析】【解答】解:∵b⊥m,∴当α⊥β,则由面面垂直的性质可得a⊥b成立,
若a⊥b,则α⊥β不一定成立,
故“α⊥β”是“a⊥b”的充分不必要条件,
故选:B.
【分析】根据充分条件和必要条件的定义结合面面垂直的性质即可得到结论.
7.【答案】D
【知识点】二项式定理的应用
【解析】【解答】解:第一个因式取x2,第二个因式取 ,可得 =5;
第一个因式取2,第二个因式取(﹣1)5,可得2×(﹣1)5=﹣2
∴(x2+2)( )5的展开式的常数项是5+(﹣2)=3
故选D.
【分析】(x2+2)( )5的展开式的常数项是第一个因式取x2,第二个因式取 ;第一个因式取2,第二个因式取(﹣1)5,故可得结论.
8.【答案】A
【知识点】平面向量的坐标运算
【解析】【解答】解:∵点0(0,0),P(6,8),
∴ ,
设 ,
则cosθ= ,sinθ= ,
∵向量 绕点逆时针方向旋转 后得向量 ,
设Q(x,y),则x=10cos(θ+ )=10(cosθcos ﹣sinθsin )=﹣7 ,
y=10sin(θ+ )=10(sinθcos +cosθsin )=﹣ ,
∴ =(﹣7 ,﹣ ).
故选A.
【分析】由点0(0,0),P(6,8),知 ,设 ,则cosθ= ,sinθ= ,由向量 绕点逆时针方向旋转 后得向量 ,由此能求出结果.
9.【答案】C
【知识点】抛物线的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【解答】解:设直线AB的倾斜角为θ(0<θ<π)及|BF|=m,
∵|AF|=3,
∴点A到准线l:x=﹣1的距离为3
∴2+3cosθ=3
∴cosθ=
∵m=2+mcos(π﹣θ)
∴
∴△AOB的面积为S= =
故选C.
【分析】设直线AB的倾斜角为θ,利用|AF|=3,可得点A到准线l:x=﹣1的距离为3,从而cosθ= ,进而可求|BF|,|AB|,由此可求AOB的面积.
10.【答案】D
【知识点】简单计数与排列组合;进行简单的合情推理
【解析】【解答】解:由题意,
①设仅有甲与乙,丙没交换纪念品,则收到4份纪念品的同学人数为2人
②设仅有甲与乙,丙与丁没交换纪念品,则收到4份纪念品的同学人数为4人
综上所述,收到4份纪念品的同学人数为2或4人
故选D.
【分析】由题意, ,再分类讨论:仅有甲与乙,丙没交换纪念品;仅有甲与乙,丙与丁没交换纪念品,即可得出收到4份纪念品的同学人数.
11.【答案】[﹣3,0]
【知识点】简单线性规划
【解析】【解答】解:约束条件 ,表示的可行域如图,
由 解得A(0,3)、
由 解得B(0, )、
由 解得C(1,1);
结合函数的图形可知,当直线y=x﹣z平移到A时,截距最大,z最小;当直线y=x﹣z平移到B时,截距最小,z最大
所以z=x﹣y在A点取得最小值,在C点取得最大值,
最大值是1﹣1=0,最小值是0﹣3=﹣3;
所以z=x﹣y的范围是[﹣3,0].
故答案为:[﹣3,0]
【分析】画出约束条件表示的可行域,推出三角形的三个点的坐标,直接求出z=x﹣y的范围.
12.【答案】92
【知识点】由三视图求面积、体积
【解析】【解答】解:几何体是底面为直角梯形高为4的直四棱柱,S上=S下= ;S侧= .
几何体的表面积为 S= =92.
故答案为:92.
【分析】判断几何体的形状,利用三视图的数据,求出几何体的表面积即可.
13.【答案】
【知识点】平面内点到直线的距离公式;简单曲线的极坐标方程
【解析】【解答】解:圆ρ=4sinθ化为直角坐标方程为x2+(y﹣2)2=4
直线θ= 化为直角坐标方程为x﹣ y=0
∴圆心到直线的距离是
故答案为:
【分析】将极坐标方程化为直角坐标方程,再用点到直线的距离公式,即可得到结论.
14.【答案】﹣
【知识点】平面向量数量积的坐标表示、模、夹角;平面向量的数量积运算
【解析】【解答】解:∵平面向量 满足|2 |≤3,
∴ ,
∴ ≥ =4| || |≥﹣4 ,
∴ ,
∴ ,
故 的最小值是﹣ .
故答案为:﹣ .
【分析】由平面向量 满足|2 |≤3,知 ,故 ≥ =4| || |≥﹣4 ,由此能求出 的最小值.
15.【答案】①②③
【知识点】命题的真假判断与应用;余弦定理的应用
【解析】【解答】解:①ab>c2 cosC= > = C< ,故①正确;
②a+b>2c cosC= > = ≥ = C< ,故②正确;
③当C≥ 时,c2≥a2+b2 c3≥ca2+cb2>a3+b3与a3+b3=c3矛盾,故③正确;
④举出反例:取a=b=c=2,满足(a+b)c≤2ab得:C= < ,故④错误;
⑤举出反例:取a=b=c= ,满足(a2+b2)c2≤2a2b2,此时有C= ,故⑤错误
故答案为①②③
【分析】①利用余弦定理,将c2放大为ab,再结合均值定理即可证明cosC> ,从而证明C< ;②利用余弦定理,将c2放大为( )2,再结合均值定理即可证明cosC> ,从而证明C< ;③利用反证法,假设C≥ 时,推出与题设矛盾,即可证明此命题正确;④⑤只需举反例即可证明其为假命题,可举符合条件的等边三角形
16.【答案】解:函数f(x)= cos(2x+ )+sin2x
= cos2x﹣ sin2x+ (1﹣cos2x)= ﹣ sin2x.
(Ⅰ)函数的最小正周期为T= =π.
(Ⅱ)当x∈[0, ]时g(x)= = sin2x.
当x∈[﹣ ,0]时,x+ ∈[0, ],g(x)=g(x+ )= sin2(x+ )=﹣ sin2x.
当x∈[ )时,x+π∈[0, ],g(x)=g(x+π)= sin2(x+π)= sin2x.
g(x)在区间[﹣π,0]上的解析式:g(x)= .
【知识点】三角函数中的恒等变换应用;含三角函数的复合函数的周期
【解析】【分析】利用两角和的余弦函数以及二倍角公式化简函数的表达式,
(Ⅰ)直接利用周期公式求解即可.(Ⅱ)求出函数g(x)的周期,利用x∈[0, ]时,g(x)= ﹣f(x),对x分类求出函数的解析式即可.
17.【答案】解:(Ⅰ)X=n+2表示两次调题均为A类试题,其概率为 =
(Ⅱ)设m=n,则每次调用的是A类型试题的概率为
随机变量X可取n,n+1,n+2
P(X=n)=(1﹣p)2= ;P(X=n+1)=p(1﹣p(1﹣p)p= ,P(X=n+2)=p2=
分布列如下
X n n+1 n+2
P
∴E(X)=n× +(n+1)× +(n+2)× =n+1
【知识点】离散型随机变量及其分布列;离散型随机变量的期望与方差
【解析】【分析】(Ⅰ)根据题意,可知X=n+2表示两次调题均为A类试题,故可求概率;(Ⅱ)设m=n,则每次调用的是A类型试题的概率为 ,随机变量X可取n,n+1,n+2,求出相应的概率,即可得到X的分布列和均值.
18.【答案】证明:(Ⅰ)取BC,B1C1的中点为点O,O1,连接AO,OO1,A1O,A1O1,∵AB=AC,∴AO⊥BC∵平面ABC⊥平面BB1C1C,平面ABC∩平面BB1C1C=BC∴AO⊥平面BB1C1C同理A1O1⊥平面BB1C1C,∴AO∥A1O1,∴A、O、A1、O1共面∵OO1⊥BC,AO⊥BC,OO1∩AO=O,∴BC⊥平面OO1A1A∵AA1 平面OO1A1A,∴AA1⊥BC;(Ⅱ)解:延长A1O1到D,使O1D=OA,则∵O1D∥OA,∴AD∥OO1,AD=OO1,∵OO1⊥BC,平面A1B1C1⊥平面BB1C1C,平面A1B1C1∩平面BB1C1C=B1C1,∴OO1⊥面A1B1C1,∵AD∥OO1,∴AD⊥面A1B1C1,∵AD=BB1=4,A1D=A1O1+O1D=2+1=3∴AA1= =5;(Ⅲ)解:∵AO⊥BC,A1O⊥BC,∴∠AOA1是二面角A﹣BC﹣A1的平面角在直角△OO1A1中,A1O= 在△OAA1中,cos∠AOA1=﹣ ∴二面角A﹣BC﹣A1的余弦值为﹣ .
【知识点】直线与平面垂直的性质;平面与平面垂直的性质;二面角的平面角及求法
【解析】【分析】(Ⅰ)证明AA1⊥BC,只需证明BC⊥平面OO1A1A,取BC,B1C1的中点为点O,O1,连接AO,OO1,A1O,A1O1,即可证得;(Ⅱ)延长A1O1到D,使O1D=OA,则可得AD∥OO1,AD=OO1,可证OO1⊥面A1B1C1,从而AD⊥面A1B1C1,即可求AA1的长;(Ⅲ)证明∠AOA1是二面角A﹣BC﹣A1的平面角,在△OAA1中,利用余弦定理,可求二面角A﹣BC﹣A1的余弦值.
19.【答案】解:(Ⅰ)设t=ex(t≥1),则
∴
①当a≥1时,y′≥0,∴ 在t≥1上是增函数,
∴当t=1(x=0)时,f(x)的最小值为
②当0<a<1时, ,当且仅当at=1(x=﹣lna)时,f(x)的最小值为b+2;
(Ⅱ)求导函数,可得)
∵曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y= ,
∴ ,即 ,解得
【知识点】利用导数研究函数最大(小)值;利用导数研究曲线上某点切线方程
【解析】【分析】(Ⅰ)设t=ex(t≥1),则 ,求出导函数 ,再进行分类讨论:①当a≥1时,y′>0, 在t≥1上是增函数;②当0<a<1时,利用基本不等式 ,当且仅当at=1(x=﹣lna)时,f(x)取得最小值;(Ⅱ)求导函数,利用曲线y=f(x)在点(2,f(2))处的切线方程为y= ,建立方程组,即可求得a,b的值.
20.【答案】解:(Ⅰ)将点P(﹣c,y1)(y1>0)代入 得
∴P
∵点Q的坐标是(4,4),PF2⊥QF2
∴
∵
∴a=2,c=1,b=
∴椭圆C的方程为 ;
(Ⅱ)证明:设Q ,∵PF2⊥QF2
∴
∴y2=2a
∴
∵P ,∴
∵ ,∴
∴y′=
∴当x=﹣c时,y′= =
∴直线PQ与椭圆C只有一个交点
【知识点】椭圆的简单性质;直线与圆锥曲线的关系
【解析】【分析】(Ⅰ)将点P(﹣c,y1)(y1>0)代入 ,可求得P ,根据点Q的坐标是(4,4),PF1⊥QF2,即可求得椭圆C的方程;(Ⅱ)利用PF1⊥QF2,求得 ,从而可求 ,又 ,求导函数,可得x=﹣c时,y′= = ,故可知直线PQ与椭圆C只有一个交点.
21.【答案】解:(Ⅰ)当c<0时,xn+1=﹣x2n+xn+c<xn,
∴{xn}是单调递减数列
充分条件
当{xn}是单调递减数列时
x1=0>x2=﹣x21+x1+c
∴c<0
综上{xn}是从递减数列的充分必要条件是c<0;
(Ⅱ)由(I)得,c≥0
①当c=0时,xn=x1=0,此时数列为常数列,不符合题意;
②当c>0时,x2=c>x1=0,x3=﹣c2+2c>x2=c
∴0<c<1
0=x1≤xn< , =﹣(xn+1﹣xn)(xn+1+xn﹣1),
当0<c 时, xn﹣xn+1+1>0 xn+2﹣xn+1﹣1<0, xn+2﹣xn+1与xn+1﹣xn同号,
由x2﹣x1=c>0 xn+1﹣xn>0 xn+1>xn.
= .
当c 时,存在N使xN xN+xN+1>1 xN+2﹣xN+1与xN+1﹣xN异号,
与数列{xn}是从递减数列矛盾.
所以当0<c 时,数列{xn}是递增数列
【知识点】必要条件、充分条件与充要条件的判断;数列的函数特性;数列的递推公式;数列与函数的综合
【解析】【分析】(Ⅰ)通过证明必要条件与充分条件,推出{xn}是从递减数列的充分必要条件是c<0;(Ⅱ)由(I)得,c≥0,通过①当c=0时,②当c>0时,推出0<c<1,当c 时,证明xn+1>xn. = .当c 时,说明数列{xn}是从递减数列矛盾.得到0<c 时,数列{xn}是递增数列.
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