文档内容
2016 年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ) A.﹣ B.﹣ C. D.2
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出四个选项,只有一个选项符合题目要 7.(5分)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
求.
1.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=( )
A.{﹣2,﹣1,0,1,2,3} B.{﹣2,﹣1,0,1,2}
C.{1,2,3} D.{1,2}
2.(5分)设复数z满足z+i=3﹣i,则 =( )
A.﹣1+2i B.1﹣2i C.3+2i D.3﹣2i
3.(5分)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
A.20π B.24π C.28π D.32π
8.(5分)某路口人行横道的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续时间为 40秒.若一名行
人来到该路口遇到红灯,则至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为( )
A. B. C. D.
9.(5分)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,如图是实现该算法的程序框图.执行该程序
框图,若输入的x=2,n=2,依次输入的a为2,2,5,则输出的s=( )
A.y=2sin(2x﹣ ) B.y=2sin(2x﹣ )
C.y=2sin(x+ ) D.y=2sin(x+ )
4.(5分)体积为8的正方体的顶点都在同一球面上,则该球面的表面积为( )
A.12π B. π C.8π D.4π
5.(5分)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线 y= (k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=(
)
A. B.1 C. D.2
6.(5分)圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( )
A.7 B.12 C.17 D.3410.(5分)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lgx的定义域和值域相同的是( )
A.y=x B.y=lgx C.y=2x D.y=
11.(5分)函数f(x)=cos2x+6cos( ﹣x)的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
12.(5分)已知函数f(x)(x R)满足f(x)=f(2﹣x),若函数y=|x2﹣2x﹣3|与 y=f(x) 图
18.(12分)某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保
∈
人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:
象的交点为(x ,y ),(x ,y ),…,(x ,y ),则 x=( )
1 1 2 2 m m i 上年度出险次数 0 1 2 3 4 ≥5
保费 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a
A.0 B.m C.2m D.4m
随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:
二、填空题:本题共4小题,每小题5分.
出险次数 0 1 2 3 4 ≥5
13.(5分)已知向量 =(m,4), =(3,﹣2),且 ∥ ,则m= . 频数 60 50 30 30 20 10
(I)记A为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”.求P(A)的估计值;
14.(5分)若x,y满足约束条件 ,则z=x﹣2y的最小值为 .
(Ⅱ)记B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的 160%”.求P(B)
的估计值;
15.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cosA= ,cosC= ,a=1,则b=
(Ⅲ)求续保人本年度的平均保费估计值.
.
16.(5分)有三张卡片,分别写有 1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲
看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是 2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡
片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是 .
19.(12分)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O,点E、F分别在AD,CD上,AE=CF,
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(12分)等差数列{a }中,a +a =4,a +a =6. EF交BD于点H,将△DEF沿EF折到△D′EF的位置.
n 3 4 5 7
(Ⅰ)求{a }的通项公式; (Ⅰ)证明:AC⊥HD′;
n
(Ⅱ)设 b n =[a n ],求数列{b n }的前 10 项和,其中[x]表示不超过 x 的最大整数,如[0.9]=0, (Ⅱ)若AB=5,AC=6,AE= ,OD′=2 ,求五棱锥D′﹣ABCFE体积.
[2.6]=2.20.(12分)已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1). 请考生在第22~24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明
(I)当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
选讲]
(II)若当x (1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围. 22.(10 分)如图,在正方形 ABCD 中,E,G 分别在边 DA,DC 上(不与端点重合),且
DE=DG,过D点作DF⊥CE,垂足为F.
∈
(Ⅰ)证明:B,C,G,F四点共圆;
(Ⅱ)若AB=1,E为DA的中点,求四边形BCGF的面积.
21.(12分)已知A是椭圆E: + =1的左顶点,斜率为 k(k>0)的直线交E于A,M两点,
点N在E上,MA⊥NA.
(I)当|AM|=|AN|时,求△AMN的面积
(II)当2|AM|=|AN|时,证明: <k<2.[选项4-4:坐标系与参数方程] [选修4-5:不等式选讲]
23.在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.
24.已知函数f(x)=|x﹣ |+|x+ |,M为不等式f(x)<2的解集.
(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;
(Ⅰ)求M;
(Ⅱ)直线l的参数方程是 (t为参数),l与C交与A,B两点,|AB|= ,求l的斜率.
(Ⅱ)证明:当a,b M时,|a+b|<|1+ab|.
∈【点评】本题考查的知识点是复数代数形式的加减运算,共轭复数的定义,难度不大,属于基础
题.
2016 年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅱ)
参考答案与试题解析 3.(5分)函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象如图所示,则( )
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出四个选项,只有一个选项符合题目要
求.
1.(5分)已知集合A={1,2,3},B={x|x2<9},则A∩B=( )
A.{﹣2,﹣1,0,1,2,3} B.{﹣2,﹣1,0,1,2}
C.{1,2,3} D.{1,2}
【考点】1E:交集及其运算.
A.y=2sin(2x﹣ ) B.y=2sin(2x﹣ )
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【专题】11:计算题;35:转化思想;4O:定义法;5J:集合.
【分析】先求出集合A和B,由此利用交集的定义能求出A∩B的值. C.y=2sin(x+ ) D.y=2sin(x+ )
【解答】解:∵集合A={1,2,3},B={x|x2<9}={x|﹣3<x<3},
∴A∩B={1,2}. 【考点】HK:由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.
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故选:D. 【专题】35:转化思想;4R:转化法;57:三角函数的图像与性质.
【点评】本题考查交集的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意交集定义的合理运用. 【分析】根据已知中的函数y=Asin(ωx+φ)的部分图象,求出满足条件的A,ω,φ值,可得答案.
【解答】解:由图可得:函数的最大值为2,最小值为﹣2,故A=2,
2.(5分)设复数z满足z+i=3﹣i,则 =( )
= ,故T=π,ω=2,
A.﹣1+2i B.1﹣2i C.3+2i D.3﹣2i
故y=2sin(2x+φ),
【考点】A5:复数的运算.
将( ,2)代入可得:2sin( +φ)=2,
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【专题】11:计算题;4O:定义法;5N:数系的扩充和复数.
【分析】根据已知求出复数z,结合共轭复数的定义,可得答案. 则φ=﹣ 满足要求,
【解答】解:∵复数z满足z+i=3﹣i,
故y=2sin(2x﹣ ),
∴z=3﹣2i,
∴ =3+2i, 故选:A.
故选:C.
【点评】本题考查的知识点是由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,确定各个参数的值是解答的关键. 代入C得:P点纵坐标为2,
故k=2,
4.(5分)体积为8的正方体的顶点都在同一球面上,则该球面的表面积为( ) 故选:D.
【点评】本题考查的知识点是抛物线的简单性质,反比例函数的性质,难度中档.
A.12π B. π C.8π D.4π
6.(5分)圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心到直线ax+y﹣1=0的距离为1,则a=( )
【考点】LG:球的体积和表面积.
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A.﹣ B.﹣ C. D.2
【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5U:球.
【分析】先通过正方体的体积,求出正方体的棱长,然后求出球的半径,即可求出球的表面积.
【解答】解:正方体体积为8,可知其边长为2, 【考点】IT:点到直线的距离公式;J9:直线与圆的位置关系.
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正方体的体对角线为 =2 , 【专题】35:转化思想;4R:转化法;5B:直线与圆.
即为球的直径,所以半径为 , 【分析】求出圆心坐标,代入点到直线距离方程,解得答案.
【解答】解:圆x2+y2﹣2x﹣8y+13=0的圆心坐标为:(1,4),
所以球的表面积为 =12π.
故选:A. 故圆心到直线ax+y﹣1=0的距离d= =1,
【点评】本题考查学生的空间想象能力,体积与面积的计算能力,是基础题.
解得:a= ,
5.(5分)设F为抛物线C:y2=4x的焦点,曲线 y= (k>0)与C交于点P,PF⊥x轴,则k=( 故选:A.
【点评】本题考查的知识点是圆的一般方程,点到直线的距离公式,难度中档.
)
A. B.1 C. D.2
7.(5分)如图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )
【考点】K8:抛物线的性质.
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【专题】35:转化思想;4R:转化法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
【分析】根据已知,结合抛物线的性质,求出P点坐标,再由反比例函数的性质,可得k值.
【解答】解:抛物线C:y2=4x的焦点F为(1,0),
曲线y= (k>0)与C交于点P在第一象限,
由PF⊥x轴得:P点横坐标为1, A.20π B.24π C.28π D.32π【考点】L!:由三视图求面积、体积. 故选:B.
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【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;5F:空间位置关系与距离. 【点评】本题考查概率的计算,考查几何概型,考查学生的计算能力,比较基础.
【分析】空间几何体是一个组合体,上面是一个圆锥,圆锥的底面直径是 4,圆锥的高是2 ,
在轴截面中圆锥的母线长使用勾股定理做出的,写出表面积,下面是一个圆柱,圆柱的底面直 9.(5分)中国古代有计算多项式值的秦九韶算法,如图是实现该算法的程序框图.执行该程序
径是4,圆柱的高是4,做出圆柱的表面积,注意不包括重合的平面. 框图,若输入的x=2,n=2,依次输入的a为2,2,5,则输出的s=( )
【解答】解:由三视图知,空间几何体是一个组合体,
上面是一个圆锥,圆锥的底面直径是4,圆锥的高是2 ,
∴在轴截面中圆锥的母线长是 =4,
∴圆锥的侧面积是π×2×4=8π,
下面是一个圆柱,圆柱的底面直径是4,圆柱的高是4,
∴圆柱表现出来的表面积是π×22+2π×2×4=20π
∴空间组合体的表面积是28π,
故选:C.
【点评】本题考查由三视图求表面积,本题的图形结构比较简单,易错点可能是两个几何体重叠
的部分忘记去掉,求表面积就有这样的弊端.
8.(5分)某路口人行横道的信号灯为红灯和绿灯交替出现,红灯持续时间为 40秒.若一名行
A.7 B.12 C.17 D.34
人来到该路口遇到红灯,则至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为( )
A. B. C. D.
【考点】EF:程序框图.
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【专题】11:计算题;28:操作型;5K:算法和程序框图.
【考点】CF:几何概型.
【分析】根据已知的程序框图可得,该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量 S的值,模拟
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【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5I:概率与统计.
程序的运行过程,可得答案.
【分析】求出一名行人前25秒来到该路口遇到红灯,即可求出至少需要等待 15秒才出现绿灯的 【解答】解:∵输入的x=2,n=2,
概率. 当输入的a为2时,S=2,k=1,不满足退出循环的条件;
【解答】解:∵红灯持续时间为40秒,至少需要等待15秒才出现绿灯,
当再次输入的a为2时,S=6,k=2,不满足退出循环的条件;
∴一名行人前25秒来到该路口遇到红灯,
当输入的a为5时,S=17,k=3,满足退出循环的条件;
故输出的S值为17,
∴至少需要等待15秒才出现绿灯的概率为 = .
故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环次数不多,或有规律可循时,可采用模拟程序法
【解答】解:函数f(x)=cos2x+6cos( ﹣x)
进行解答.
=1﹣2sin2x+6sinx,
令t=sinx(﹣1≤t≤1),
10.(5分)下列函数中,其定义域和值域分别与函数y=10lgx的定义域和值域相同的是( )
可得函数y=﹣2t2+6t+1
A.y=x B.y=lgx C.y=2x D.y=
=﹣2(t﹣ )2+ ,
【考点】4K:对数函数的定义域;4L:对数函数的值域与最值. 由 [﹣1,1],可得函数在[﹣1,1]递增,
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【专题】11:计算题;4O:定义法;51:函数的性质及应用.
∉
即有t=1即x=2kπ+ ,k Z时,函数取得最大值5.
【分析】分别求出各个函数的定义域和值域,比较后可得答案.
【解答】解:函数y=10lgx的定义域和值域均为(0,+∞), ∈
故选:B.
函数y=x的定义域和值域均为R,不满足要求;
【点评】本题考查三角函数的最值的求法,注意运用二倍角公式和诱导公式,同时考查可化为二
函数y=lgx的定义域为(0,+∞),值域为R,不满足要求;
次函数的最值的求法,属于中档题.
函数y=2x的定义域为R,值域为(0,+∞),不满足要求;
函数y= 的定义域和值域均为(0,+∞),满足要求;
12.(5分)已知函数f(x)(x R)满足f(x)=f(2﹣x),若函数y=|x2﹣2x﹣3|与 y=f(x) 图
∈
故选:D.
象的交点为(x ,y ),(x ,y ),…,(x ,y ),则 x=( )
【点评】本题考查的知识点是函数的定义域和值域,熟练掌握各种基本初等函数的定义域和值域 1 1 2 2 m m i
是解答的关键.
A.0 B.m C.2m D.4m
11.(5分)函数f(x)=cos2x+6cos( ﹣x)的最大值为( )
【考点】&2:带绝对值的函数;&T:函数迭代;3V:二次函数的性质与图象.
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【专题】35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用.
A.4 B.5 C.6 D.7
【分析】根据已知中函数函数f(x)(x R)满足f(x)=f(2﹣x),分析函数的对称性,可得函
【考点】HW:三角函数的最值.
数y=|x2﹣2x﹣3|与 y=f(x) 图象的交∈点关于直线x=1对称,进而得到答案.
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【专题】33:函数思想;4J:换元法;56:三角函数的求值;57:三角函数的图像与性质. 【解答】解:∵函数f(x)(x R)满足f(x)=f(2﹣x),
【分析】运用二倍角的余弦公式和诱导公式,可得y=1﹣2sin2x+6sinx,令t=sinx(﹣1≤t≤1),可 故函数f(x)的图象关于直线x ∈ =1对称,
得函数y=﹣2t2+6t+1,配方,结合二次函数的最值的求法,以及正弦函数的值域即可得到所求
函数y=|x2﹣2x﹣3|的图象也关于直线x=1对称,
故函数y=|x2﹣2x﹣3|与 y=f(x) 图象的交点也关于直线x=1对称,
最大值.化目标函数z=x﹣2y为y= x﹣ z,
故 x= ×2=m,
i
由图可知,当直线 y= x﹣ z 过 B(3,4)时,直线在 y 轴上的截距最大,z 有最小值为:3﹣
故选:B.
【点评】本题考查的知识点是二次函数的图象和性质,函数的对称性质,难度中档. 2×4=﹣5.
故答案为:﹣5.
二、填空题:本题共4小题,每小题5分.
13.(5分)已知向量 =(m,4), =(3,﹣2),且 ∥ ,则m= ﹣ 6 .
【考点】9K:平面向量共线(平行)的坐标表示.
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【专题】11:计算题;29:规律型;5A:平面向量及应用.
【分析】直接利用向量共线的充要条件列出方程求解即可.
【解答】解:向量 =(m,4), =(3,﹣2),且 ∥ ,
可得12=﹣2m,解得m=﹣6.
故答案为:﹣6.
【点评】本题考查向量共线的充要条件的应用,考查计算能力.
【点评】本题考查简单的线性规划,考查了数形结合的解题思想方法,是中档题.
14.(5分)若x,y满足约束条件 ,则z=x﹣2y的最小值为 ﹣ 5 . 15.(5分)△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若cosA= ,cosC= ,a=1,则b=
.
【考点】7C:简单线性规划.
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【专题】11:计算题;29:规律型;31:数形结合;59:不等式的解法及应用;5T:不等式.
【考点】HU:解三角形.
【分析】由约束条件作出可行域,化目标函数为直线方程的斜截式,数形结合得到最优解,联立 菁优网版权所有
【专题】34:方程思想;48:分析法;56:三角函数的求值;58:解三角形.
方程组求得最优解的坐标,把最优解的坐标代入目标函数得答案.
【分析】运用同角的平方关系可得sinA,sinC,再由诱导公式和两角和的正弦公式,可得 sinB,运
【解答】解:由约束条件 作出可行域如图,
用正弦定理可得b= ,代入计算即可得到所求值.
联立 ,解得B(3,4).
【解答】解:由cosA= ,cosC= ,可得∴甲的卡片上写的数字不是1和2,这与已知矛盾;
sinA= = = ,
∴甲的卡片上的数字是1和3.
sinC= = = , 故答案为:1和3.
【点评】考查进行简单的合情推理的能力,以及分类讨论得到解题思想,做这类题注意找出解题
sinB=sin(A+C)=sinAcosC+cosAsinC= × + × = ,
的突破口.
由正弦定理可得b=
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
17.(12分)等差数列{a }中,a +a =4,a +a =6.
n 3 4 5 7
= = .
(Ⅰ)求{a }的通项公式;
n
(Ⅱ)设 b =[a ],求数列{b }的前 10 项和,其中[x]表示不超过 x 的最大整数,如[0.9]=0,
n n n
故答案为: . [2.6]=2.
【点评】本题考查正弦定理的运用,同时考查两角和的正弦公式和诱导公式,以及同角的平方关
【考点】83:等差数列的性质;84:等差数列的通项公式.
系的运用,考查运算能力,属于中档题. 菁优网版权所有
【专题】11:计算题;35:转化思想;4R:转化法;54:等差数列与等比数列.
【分析】(Ⅰ)设等差数列{a }的公差为d,根据已知构造关于首项和公差方程组,解得答案;
n
16.(5分)有三张卡片,分别写有 1和2,1和3,2和3.甲,乙,丙三人各取走一张卡片,甲
(Ⅱ)根据b =[a ],列出数列{b }的前10项,相加可得答案.
n n n
看了乙的卡片后说:“我与乙的卡片上相同的数字不是 2”,乙看了丙的卡片后说:“我与丙的卡
【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{a }的公差为d,
n
片上相同的数字不是1”,丙说:“我的卡片上的数字之和不是5”,则甲的卡片上的数字是 1 和
∵a +a =4,a +a =6.
3 4 5 7
3 .
∴ ,
【考点】F4:进行简单的合情推理.
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【专题】2A:探究型;49:综合法;5L:简易逻辑.
【分析】可先根据丙的说法推出丙的卡片上写着1和2,或1和3,分别讨论这两种情况,根据甲 解得: ,
和乙的说法可分别推出甲和乙卡片上的数字,这样便可判断出甲卡片上的数字是多少.
【解答】解:根据丙的说法知,丙的卡片上写着1和2,或1和3;
∴a = ;
n
(1)若丙的卡片上写着1和2,根据乙的说法知,乙的卡片上写着2和3;
(Ⅱ)∵b =[a ],
∴根据甲的说法知,甲的卡片上写着1和3; n n
∴b =b =b =1,
(2)若丙的卡片上写着1和3,根据乙的说法知,乙的卡片上写着2和3; 1 2 3
b =b =2,
又甲说,“我与乙的卡片上相同的数字不是2”; 4 5b =b =b =3,
6 7 8 人数为:30+30=60,P(B)的估计值为: = ;
b =b =4.
9 10
( Ⅲ ) 续 保 人 本 年 度 的 平 均 保 费 估 计 值 为 =
故数列{b }的前10项和S =3×1+2×2+3×3+2×4=24.
n 10
【点评】本题考查的知识点是等差数列的通项公式,等差数列的性质,难度中档.
=1.1925a.
【点评】本题考查样本估计总体的实际应用,考查计算能力.
18.(12分)某险种的基本保费为a(单位:元),继续购买该险种的投保人称为续保人,续保
人本年度的保费与其上年度出险次数的关联如下:
19.(12分)如图,菱形ABCD的对角线AC与BD交于点O,点E、F分别在AD,CD上,AE=CF,
上年度出险次数 0 1 2 3 4 ≥5
EF交BD于点H,将△DEF沿EF折到△D′EF的位置.
保费 0.85a a 1.25a 1.5a 1.75a 2a
(Ⅰ)证明:AC⊥HD′;
随机调查了该险种的200名续保人在一年内的出险情况,得到如下统计表:
出险次数 0 1 2 3 4 ≥5 (Ⅱ)若AB=5,AC=6,AE= ,OD′=2 ,求五棱锥D′﹣ABCFE体积.
频数 60 50 30 30 20 10
(I)记A为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”.求P(A)的估计值;
(Ⅱ)记B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的 160%”.求P(B)
的估计值;
(Ⅲ)求续保人本年度的平均保费估计值.
【考点】B2:简单随机抽样.
【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LO:空间中直线与直线之间的位置关系.
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【专题】11:计算题;29:规律型;5I:概率与统计.
【专题】31:数形结合;35:转化思想;5F:空间位置关系与距离;5Q:立体几何.
【分析】(I)求出A为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”的人数.总事件人数,即
【分析】(1)根据直线平行的性质以菱形对角线垂直的性质进行证明即可.
可求P(A)的估计值;
(2)根据条件求出底面五边形的面积,结合平行线段的性质证明 OD′是五棱锥D′﹣ABCFE的高,
(Ⅱ)求出B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的 160%”的人数.
即可得到结论.
然后求P(B)的估计值; 【解答】(Ⅰ)证明:∵菱形 ABCD 的对角线 AC 与 BD 交于点 O,点 E、F 分别在 AD,CD 上,
(Ⅲ)利用人数与保费乘积的和除以总续保人数,可得本年度的平均保费估计值.
AE=CF,
【解答】解:(I)记A为事件:“一续保人本年度的保费不高于基本保费”.事件 A的人数为: ∴EF∥AC,且EF⊥BD
60+50=110,该险种的200名续保,
将△DEF沿EF折到△D′EF的位置,
则D′H⊥EF,
P(A)的估计值为: = ;
∵EF∥AC,
(Ⅱ)记B为事件:“一续保人本年度的保费高于基本保费但不高于基本保费的 160%”.事件B的∴AC⊥HD′;
(Ⅱ)若AB=5,AC=6,则AO=3,B0=OD=4, 20.(12分)已知函数f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1).
(I)当a=4时,求曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线方程;
∵AE= ,AD=AB=5,
(II)若当x (1,+∞)时,f(x)>0,求a的取值范围.
∴DE=5﹣ = , ∈
【考点】66:简单复合函数的导数.
∵EF∥AC, 菁优网版权所有
【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;52:导数的概念及应用.
∴ = = = = , 【分析】(I)当a=4时,求出曲线y=f(x)在(1,f(1))处的切线的斜率,即可求出切线方程;
(II)先求出f′(x)>f′(1)=2﹣a,再结合条件,分类讨论,即可求a的取值范围.
∴EH= ,EF=2EH= ,DH=3,OH=4﹣3=1,
【解答】解:(I)当a=4时,f(x)=(x+1)lnx﹣4(x﹣1).
f(1)=0,即点为(1,0),
∵HD′=DH=3,OD′=2 ,
∴满足HD′2=OD′2+OH2, 函数的导数f′(x)=lnx+(x+1)• ﹣4,
则△OHD′为直角三角形,且OD′⊥OH,
则f′(1)=ln1+2﹣4=2﹣4=﹣2,
又OD′⊥AC,AC∩OH=O,
即函数的切线斜率k=f′(1)=﹣2,
即OD′⊥底面ABCD,
则曲线y=f(x)在(1,0)处的切线方程为y=﹣2(x﹣1)=﹣2x+2;
即OD′是五棱锥D′﹣ABCFE的高. (II)∵f(x)=(x+1)lnx﹣a(x﹣1),
底面五边形的面积S= + = + =12+ = ,
∴f′(x)=1+ +lnx﹣a,
∴f″(x)= ,
则五棱锥D′﹣ABCFE体积V= S•OD′= × ×2 = .
∵x>1,∴f″(x)>0,
∴f′(x)在(1,+∞)上单调递增,
∴f′(x)>f′(1)=2﹣a.
①a≤2,f′(x)>f′(1)≥0,
∴f(x)在(1,+∞)上单调递增,
∴f(x)>f(1)=0,满足题意;
【点评】本题主要考查空间直线和平面的位置关系的判断,以及空间几何体的体积,根据线面垂
②a>2,存在x (1,+∞),f′(x )=0,函数f(x)在(1,x )上单调递减,在(x ,+∞)上
0 0 0 0
直的判定定理以及五棱锥的体积公式是解决本题的关键.本题的难点在于证明 OD′是五棱锥D′
单调递增,
∈
﹣ABCFE的高.考查学生的运算和推理能力.由f(1)=0,可得存在x (1,+∞),f(x )<0,不合题意. 【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.
0 0
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综上所述,a≤2. 【专题】33:函数思想;49:综合法;4M:构造法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.
∈
另解:若当x (1,+∞)时,f(x)>0, 【分析】(I)依题意知椭圆E的左顶点A(﹣2,0),由|AM|=|AN|,且MA⊥NA,可知△AMN
可得(x+1)lnx﹣a(x﹣1)>0, 为等腰直角三角形,设 M(a﹣2,a),利用点M在E上,可得3(a﹣2)2+4a2=12,解得:a=
∈
即为a< ,
,从而可求△AMN的面积;
由y= 的导数为y′= ,
(II)设直线l 的方程为:y=k(x+2),直线l 的方程为:y=﹣ (x+2),联立 消
AM AN
由y=x﹣ ﹣2lnx的导数为y′=1+ ﹣ = >0,
去y,得(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,利用韦达定理及弦长公式可分别求得|AM|= |x
M
函数y在x>1递增,可得 >0,
则函数y= 在x>1递增, ﹣(﹣2)|= ,|AN|= = ,
则 = =2,
结合2|AM|=|AN|,可得 = ,整理后,构造函数f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8,利用导数法
可得 >2恒成立, 可判断其单调性,再结合零点存在定理即可证得结论成立.
即有a≤2.
【解答】解:(I)由椭圆E的方程: + =1知,其左顶点A(﹣2,0),
【点评】本题主要考查了导数的应用,函数的导数与函数的单调性的关系的应用,导数的几何意
义,考查参数范围的求解,考查学生分析解决问题的能力,有难度. ∵|AM|=|AN|,且MA⊥NA,∴△AMN为等腰直角三角形,
21.(12分)已知A是椭圆E: + =1的左顶点,斜率为 k(k>0)的直线交E于A,M两点,
点N在E上,MA⊥NA.
(I)当|AM|=|AN|时,求△AMN的面积
(II)当2|AM|=|AN|时,证明: <k<2.设f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8,
则f′(k)=12k2﹣12k+3=3(2k﹣1)2≥0,
∴f(k)=4k3﹣6k2+3k﹣8为(0,+∞)的增函数,
又 f( )=4×3 ﹣6×3+3 ﹣8=15 ﹣26= ﹣ <0,f(2)=4×8﹣6×4+3×2﹣8=6
>0,
∴ <k<2.
【点评】本题考查直线与圆锥曲线的综合问题,常用的方法就是联立方程求出交点的横坐标或者
纵坐标的关系,通过这两个关系的变形去求解,考查构造函数思想与导数法判断函数单调性,
再结合零点存在定理确定参数范围,是难题.
∴MN⊥x轴,设M的纵坐标为a,则M(a﹣2,a),
∵点M在E上,∴3(a﹣2)2+4a2=12,整理得:7a2﹣12a=0,∴a= 或a=0(舍),
请考生在第22~24题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修4-1:几何证明
选讲]
∴S = a×2a=a2= ;
△AMN
22.(10 分)如图,在正方形 ABCD 中,E,G 分别在边 DA,DC 上(不与端点重合),且
DE=DG,过D点作DF⊥CE,垂足为F.
(II)设直线l 的方程为:y=k(x+2),直线l 的方程为:y=﹣ (x+2),由 消去
AM AN
(Ⅰ)证明:B,C,G,F四点共圆;
(Ⅱ)若AB=1,E为DA的中点,求四边形BCGF的面积.
y得:(3+4k2)x2+16k2x+16k2﹣12=0,∴x ﹣2=﹣ ,∴x =2﹣ = ,
M M
∴|AM|= |x ﹣(﹣2)|= • =
M
∵k>0,
【考点】N8:圆內接多边形的性质与判定.
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【专题】14:证明题.
∴|AN|= = ,
【分析】(Ⅰ)证明 B,C,G,F 四点共圆可证明四边形 BCGF 对角互补,由已知条件可知
∠BCD=90°,因此问题可转化为证明∠GFB=90°;
又∵2|AM|=|AN|,∴ = , (Ⅱ)在Rt△DFC中,GF= CD=GC,因此可得△GFB≌△GCB,则S =2S ,据此解答.
四边形BCGF △BCG
整理得:4k3﹣6k2+3k﹣8=0, 【解答】(Ⅰ)证明:∵DF⊥CE,∴Rt△DFC∽Rt△EDC,
【考点】J1:圆的标准方程;J8:直线与圆相交的性质.
∴ = , 菁优网版权所有
【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;5B:直线与圆.
∵DE=DG,CD=BC,
【分析】(Ⅰ)把圆C的标准方程化为一般方程,由此利用 ρ2=x2+y2,x=ρcosα,y=ρsinα,能求出圆
∴ = , C的极坐标方程.
(Ⅱ)由直线l的参数方程求出直线l的一般方程,再求出圆心到直线距离,由此能求出直线l的斜
又∵∠GDF=∠DEF=∠BCF,
率.
∴△GDF∽△BCF,
【解答】解:(Ⅰ)∵圆C的方程为(x+6)2+y2=25,
∴∠CFB=∠DFG,
∴x2+y2+12x+11=0,
∴∠GFB=∠GFC+∠CFB=∠GFC+∠DFG=∠DFC=90°,
∵ρ2=x2+y2,x=ρcosα,y=ρsinα,
∴∠GFB+∠GCB=180°,
∴C的极坐标方程为ρ2+12ρcosα+11=0.
∴B,C,G,F四点共圆.
(Ⅱ)∵直线l的参数方程是 (t为参数),
(Ⅱ)∵E为AD中点,AB=1,∴DG=CG=DE= ,
∴t= ,代入y=tsinα,得:直线l的一般方程y=tanα•x,
∴在Rt△DFC中,GF= CD=GC,连接GB,Rt△BCG≌Rt△BFG,
∵l与C交与A,B两点,|AB|= ,圆C的圆心C(﹣6,0),半径r=5,
∴S =2S =2× ×1× = .
四边形BCGF △BCG
圆心到直线的距离d= .
∴圆心C(﹣6,0)到直线距离d= = ,
解得tan2α= ,∴tanα=± =± .
【点评】本题考查四点共圆的判断,主要根据对角互补进行判断,注意三角形相似和全等性质的
∴l的斜率k=± .
应用.
【点评】本题考查圆的极坐标方程的求法,考查直线的斜率的求法,是中档题,解题时要认真审
[选项4-4:坐标系与参数方程] 题,注意点到直线公式、圆的性质的合理运用.
23.在直角坐标系xOy中,圆C的方程为(x+6)2+y2=25.
(Ⅰ)以坐标原点为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,求C的极坐标方程;
[选修4-5:不等式选讲]
(Ⅱ)直线l的参数方程是 (t为参数),l与C交与A,B两点,|AB|= ,求l的斜率. 24.已知函数f(x)=|x﹣ |+|x+ |,M为不等式f(x)<2的解集.(Ⅰ)求M; 【点评】本题考查的知识点是绝对值不等式的解法,不等式的证明,难度中档.
(Ⅱ)证明:当a,b M时,|a+b|<|1+ab|.
∈
【考点】R5:绝对值不等式的解法.
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【专题】32:分类讨论;35:转化思想;4C:分类法;4R:转化法;59:不等式的解法及应用.
【分析】(I)分当x< 时,当 ≤x≤ 时,当x> 时三种情况,分别求解不等式,综合可得
答案;
(Ⅱ)当a,b M时,(a2﹣1)(b2﹣1)>0,即a2b2+1>a2+b2,配方后,可证得结论.
∈
【解答】解:(I)当x< 时,不等式f(x)<2可化为: ﹣x﹣x﹣ <2,
解得:x>﹣1,
∴﹣1<x< ,
当 ≤x≤ 时,不等式f(x)<2可化为: ﹣x+x+ =1<2,
此时不等式恒成立,
∴ ≤x≤ ,
当x> 时,不等式f(x)<2可化为:﹣ +x+x+ <2,
解得:x<1,
∴ <x<1,
综上可得:M=(﹣1,1);
证明:(Ⅱ)当a,b M时,
(a2﹣1)(b2﹣1)>0,
∈
即a2b2+1>a2+b2,
即a2b2+1+2ab>a2+b2+2ab,
即(ab+1)2>(a+b)2,
即|a+b|<|1+ab|.