高三数学周末练习(理科)(2012.11.3)
命题:张小波 尹震霞 审核:徐瑢
班级 姓名 学号
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分)
1.若
,则
= .
2.如果复数是实数,则实数 .
3.已知
则
的值为 .
4.在等差数列
则公差
.
5.已知向量若,则= .
6.从
内任意取两个实数,这两个数的平方和小于1的概率为 .
7.已知变量
满足
,则
的最大值是 .
8.在
中,
,
,
为斜边
的中点,则
的值为 .
9.已知数列
满足
,则数列
的前
项的和是 .
10.已知正项等比数列
满足:
,若存在两项
使得
,则
的最小值为 .
11.已知函数
,若
,则实数
的取值范围是 .
12.设
,若对于任意的
,都有
满足方程
,这时
所有取值构成的集合为 .
13.点
是椭圆
上的点,以
为圆心的圆与
轴相切于椭圆的焦点
,圆
与
轴相交于
,若
是钝角三角形,则椭圆离心率的取值范围是 .
14.已知等差数列
的前n项和为
,若
,
,则下列四个命题中真命题的序号为 .
①
; ②
; ③
; ④
二、解答题
15.(本小题满分14分)
已知函数
.
(1)设
,且
,求
的值;
(2)在
中,
,
,且
的面积为
,求
的值.
16.(本小题满分 14分)
如图,在四棱锥
中,四边形
为平行四边形,
,
,
为
上一点,且
平面
.
(1)求证:
;
(2)如果点
为线段
的中点,求证:
∥平面
.
17.(本小题满分 14分)
如图,在半径为的圆形(O为圆心)铝皮上截取一块矩形材料OABC,其中点B在圆弧上,点A、C在两半径上,现将此矩形铝皮OABC卷成一个以AB为母线的圆柱形罐子的侧面(不计剪裁和拼接损耗),设矩形的边长,圆柱的体积为.
(1)写出体积V关于的函数关系式;
(2)当为何值时,才能使做出的圆柱形罐子体积V最大?
18.(本小题满分 16分)
已知抛物线与椭圆有公共焦点F,且椭圆过点D.
(1) 求椭圆方程;
(2) 点A、B是椭圆的上下顶点,点C为右顶点,记过点A、B、C的圆为⊙M,过点D作⊙M的切线l,求直线l的方程;
(3) 过点A作互相垂直的两条直线分别交椭圆于点P、Q,则直线
PQ是否经过定点,若是,求出该点坐标,若不经过,说明理由.
19.(本小题满分 16分)
设
,已知函数
的图象与
轴交于
两点.
(1)求函数
的单调区间;
(2)设函数
在点
处的切线的斜率为
,当
时,
恒成立,求
的最大值;
(3)有一条平行于
轴的直线
恰好与函数
的图象有两个不同的交点
,若四边形
为菱形,求
的值.
20.(本小题满分 16分)
设函数
,数列
满足
.
(1)求数列
的通项
公式
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;
(2)设
,若
对
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)是否存在以
为首项,公比为
的数列
,
,使得数列
中每一项都是数列
中不同的项,若存在,求出所有满足条件的数列
的通项公式;若不存在,说明理由.
数学附加题部分
班级 姓名 学号
21.[选做题] 在A、B、C、D四小题中只能选做2题,
A.选修4—1:如图,CP是圆O的切线,P为切点,直线CO交圆O于A,B两点,AD⊥CP,垂足为D.
求证:∠DAP=∠BAP.
B.选修4—2: 设a>0,b>0,若矩阵A=eq \b\bc\[(\a\al\vs4(a 0,0 b)) 把圆C:x2+y2=1变换为椭圆E:eq \F(x2,4)+eq \F(y2,3)=1.(1)求a,b的值;(2)求矩阵A的逆矩阵A-1.
C.选修4—4:在极坐标系中,已知圆C:ρ=4cosθ被直线l:ρsin(θ- EQ \F(π,6))=a截得的弦长为2 EQ \r( ,3),求实数a的值.
D.选修4—5:已知a,b是正数,求证:a2+4b2+ eq \o(\s\do-8(1),\s\do 0(—),\s\do 8(ab))≥4.
【必做题】第22题、第23题
22.如图,PA⊥平面ABCD,AD//BC,∠ABC=90°,AB=BC=PA=1,AD=3,E是PB的中点.
(1)求证:AE⊥平面PBC;
(2)求二面角B-PC-D的余弦值.
23.在一个盒子中有大小一样的7个球,球上分别标有数字1,1, 2,2,2,3,3.现从盒子中同时摸出3个球,设随机变量X为摸出的3个球上的数字和.
(1)求概率P(X≥7);
(2)求X的概率分布列,并求其数学期望E(X).
A.选修4—1:几何
证明
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选讲
证明:因为CP与圆O 相切,所以∠DPA=∠PBA.
因为AB为圆O直径,所以∠APB=90°,
所以∠BAP=90°-∠PBA.
因为AD⊥CP,所以∠DAP=90°-∠DPA,
所以∠DAP=∠BAP.
B.选修4—2:矩阵与变换
解(1):设点P(x,y)为圆C:x2+y2=1上任意一点,
经过矩阵A变换后对应点为P′(x′,y′)
则eq \b\bc\[(\a\al\vs4(a 0,0 b)) eq \b\bc\[(\a\al\vs4(x,y))=eq \b\bc\[(\a\al\vs4(ax,by))=eq \b\bc\[(\a\al\vs4(x′,y′)),所以eq \b\lc\{(\a\al(x′=ax,,y′=by.)).
因为点P′(x′,y′)在椭圆E:eq \F(x2,4)+eq \F(y2,3)=1上,
所以eq \F(a2x2,4)+eq \F(b2y2,3)=1,这个方程即为圆C方程.
所以eq \b\lc\{(\a\al(a2=4,,b2=3.)),因为a>0,b>0,所以a=2,b=eq \R(,3).
(2)由(1)得A=3)eq \b\bc\[(\a\al\vs4(2 0,0 ))
,所以A-1=eq \b\bc\[(\a\al\vs4( 0,0 3)eq \F(,3)
))
.
C.选修4—4:坐标系与参数方程
解:因为圆C的直角坐标方程为(x-2) 2+y2=4,
直线l的直角坐标方程为x- EQ \r( ,3)y+2a=0.
所以圆心C到直线l的距离d=eq \f(|2+2a|,2) =|1+a|.
因为圆C被直线l截得的弦长为2 EQ \r( ,3),所以r2-d2=3.
即4-(1+a)2=3.解得a=0,或a=-2.
D.选修4—5:不等式选讲
已知a,b是正数,求证:a2+4b2+ eq \o(\s\do-8(1),\s\do 0(—),\s\do 8(ab))≥4.证明:因为a,b是正数,所以a2+4b2≥4ab.
所以a2+4b2+ eq \o(\s\do-8(1),\s\do 0(—),\s\do 8(ab))≥4ab+ eq \o(\s\do-8(1),\s\do 0(—),\s\do 8(ab))≥21),\s\do 0(—),\s\do 8(ab))eq \R(,4ab×)
=4.即a2+4b2+ eq \o(\s\do-8(1),\s\do 0(—),\s\do 8(ab))≥4.
22.(1)根据题意,建立如图所示的空间直角坐标系,
则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),
D(0,3,0),P(0,0,1),E( EQ \F(1,2),0, EQ \F(1,2)),
EQ \o(\s\up6(→),AE)=( EQ \F(1,2),0, EQ \F(1,2)), EQ \o(\s\up6(→),BC)=(0,1,0), EQ \o(\s\up6(→),BP)=(-1,0,1).
因为 EQ \o(\s\up6(→),AE)· EQ \o(\s\up6(→),BC)=0, EQ \o(\s\up6(→),AE)· EQ \o(\s\up6(→),BP)=0,
所以 EQ \o(\s\up6(→),AE)⊥ EQ \o(\s\up6(→),BC), EQ \o(\s\up6(→),AE)⊥ EQ \o(\s\up6(→),BP).所以AE⊥BC,AE⊥BP.
因为BC,BP eq \o(,\d\fo0 ()\s\up1(())平面PBC,且BC∩BP=B, 所以AE⊥平面PBC.
(2)设平面PCD的法向量为n=(x,y,z),则n· EQ \o(\s\up6(→),CD)=0,n· EQ \o(\s\up6(→),PD)=0.
因为 EQ \o(\s\up6(→),CD)=(-1,2,0), EQ \o(\s\up6(→),PD)=(0,3,-1),所以-x+2y=0,3y-z=0.
令x=2,则y=1,z=3.
所以n=(2,1,3)是平面PCD的一个法向量.
因为AE⊥平面PBC,所以 EQ \o(\s\up6(→),AE)是平面PBC的法向量.所以cos< EQ \o(\s\up6(→),AE),n>=6(→),AE)eq \f(·n,| EQ \o(\s\up6(→),AE)|·|n|)
=eq \f(5,14)
.
由此可知, EQ \o(\s\up6(→),AE)与n的夹角的余弦值为eq \f(5,14)
.
根据图形可知,二面角B-PC-D的余弦值为-eq \f(5,14)
.
23.解(1)P(X=7)=eq \o\al(\s\up2(2),3) eq \f(CC eq \o\al(\s\up2(1),2) + C eq \o\al(\s\up2(2),2)C eq \o\al(\s\up2(1),2),C eq \o\al(\s\up2(3),7))
= eq \f(8,35),P(X=8)=eq \o\al(\s\up2(2),2) eq \f(CC eq \o\al(\s\up2(1),3),C eq \o\al(\s\up2(3),7))
= eq \f(3,35).
所以P(X≥7)= eq \f(11,35). ………………………4分
(2)P(X=6)=eq \o\al(\s\up2(1),2) eq \f(CC eq \o\al(\s\up2(1),3)C eq \o\al(\s\up2(1),2) + C eq \o\al(\s\up2(3),3),C eq \o\al(\s\up2(3),7))
= eq \f(13,35),P(X=5)=eq \o\al(\s\up2(2),2) eq \f(CC eq \o\al(\s\up2(1),2) + C eq \o\al(\s\up2(2),3)C eq \o\al(\s\up2(1),2),C eq \o\al(\s\up2(3),7))
= eq \f(8,35),P(X=4)=eq \o\al(\s\up2(2),2) eq \f(CC eq \o\al(\s\up2(1),3),C eq \o\al(\s\up2(3),7))
= eq \f(3,35).
所以随机变量X的概率分布列为
X
4
5
6
7
8
P
eq \f(3,35)
eq \f(8,35)
eq \f(13,35)
eq \f(8,35)
eq \f(3,35)
所以E(X)=4× eq \f(3,35)+5× eq \f(8,35)+6× eq \f(13,35)+7× eq \f(8,35)+8× eq \f(3,35)=6.
高三数学周末练习(理科)(2012.11.3)
命题:张小波 尹震霞 审核:徐瑢
班级 姓名 学号
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,计70分)
1. 若
,则
=
.
2.如果复数是实数,则实数
.
3.已知
则
的值为
.
4.在等差数列
则公差
.
5.已知向量若,则=
.
6.从
内任意取两个实数,这两个数的平方和小于1的概率为
.
7.已知变量
满足
,则
的最大值是 9 .
8.在
中,
,
,
为斜边
的中点,则
的值为 18 .
9.已知数列
满足
,则数列
的前
项的和是
.
10.已知正项等比数列
满足:
,若存在两项
使得
,则
的最小值为
.
11.已知函数
,若
,则实数
的取值范围是
.
12.设
,若对于任意的
,都有
满足方程
,这时
所有取值构成的集合为
.
13.点
是椭圆
上的点,以
为圆心的圆与
轴相切于椭圆的焦点
,圆
与
轴相交于
,若
是钝角三角形,则椭圆离心率的取值范围是
.
14.已知等差数列
的前n项和为
,若
,
,则下列四个命题中真命题的序号为
.
①
; ②
; ③
; ④
二、解答题
15.(本小题满分14分)
已知函数
.
(1)设
,且
,求
的值;
(2)在
中,
,
,且
的面积为
,求
的值.
1)
=
=
,得
,
于是
,因为
,所以
.
(2)因为
,由(1)知
.
因为△ABC的面积为
,所以
,于是
. ①
在△ABC中,设内角A、B的对边分别是a,b.
由余弦定理得
,所以
. ②
由①②可得
或
于是
.
由正弦定理得
,所以
.
16.(本小题满分 14分)
如图,在四棱锥
中,四边形
为平行四边形,
,
,
为
上一点,且
平面
.
(1)求证:
;
(2)如果点
为线段
的中点,求证:
∥平面
.
17.(本小题满分 14分)
如图,在半径为的圆形(O为圆心)铝皮上截取一块矩形材料OABC,其中点B在圆弧上,点A、C在两半径上,现将此矩形铝皮OABC卷成一个以AB为母线的圆柱形罐子的侧面(不计剪裁和拼接损耗),设矩形的边长,圆柱的体积为.
(1)写出体积V关于的函数关系式;
(2)当为何值时,才能使做出的圆柱形罐子体积V最大?
解:(1)连结OB,∵,∴,
设圆柱底面半径为,则,
即,所以其中
(2)由,得
因此在(0,)上是增函数,在(,30)上是减函数。
所以当时,V有最大值。
18.(本小题满分 16分)
已知抛物线与椭圆有公共焦点F,且椭圆过点D.
(4) 求椭圆方程;
(5) 点A、B是椭圆的上下顶点,点C为右顶点,记过点A、B、C的圆为⊙M,过点D作⊙M的切线l,求直线l的方程;
(6) 过点A作互相垂直的两条直线分别交椭圆于点P、Q,则直线
PQ是否经过定点,若是,求出该点坐标,若不经过,说明理由.
(1),则c=2, 又,得
∴所求椭圆方程为
(2)M,⊙M: 直线l斜率不存在时, 直线l斜率存在时,设为
∴,解得∴直线l为或
(3)显然,两直线斜率存在, 设AP:代入椭圆方程,得,解得点同理得直线PQ: 令x=0,得,∴直线PQ过定点
19.(本小题满分 16分)
设
,已知函数
的图象与
轴交于
两点.
(1)求函数
的单调区间;
(2)设函数
在点
处的切线的斜率为
,当
时,
恒成立,求
的最大值;
(3)有一条平行于
轴的直线
恰好与函数
的图象有两个不同的交点
,若四边形
为菱形,求
的值.
(1)f ′(x)=3x2-2tx=x(3x-2t)>0,因为t>0,所以当x>eq \F(2t,3)或x<0时,f ′(x)>0,
所以(-∞,0)和(eq \F(2t,3),+∞)为函数f (x)的单调增区间;当0<x<eq \F(2t,3)时,f ′(x)<0,所以(0,eq \F(2t,3))为函数f (x)的单调减区间.
(2)因为k=3x02-2tx0≥-eq \F(1,2)恒成立,所以2t≤3x0+eq \F(1,2x0)恒成立, 因为x0∈(0,1],所以3x0+eq \F(1,2x0)≥2x0)eq \R(,3x0×)
=eq \R(,6),即3x0+eq \F(1,2x0)≥eq \R(,6),当且仅当x0=6)eq \F(,6)
时取等号.所以2t≤eq \R(,6),即t的最大值为6)eq \F(,2)
.
(3)由(1)可得,函数f (x)在x=0处取得极大值0,在x=eq \F(2t,3)处取得极小值-eq \F(4t3,27).
因为平行于x轴的直线l恰好与函数y=f (x)的图象有两个不同的交点,
所以直线l的方程为y=-eq \F(4t3,27). …………………10分令f (x)=-eq \F(4t3,27),所以x2(x-t)=-eq \F(4t3,27),解得x=eq \F(2t,3)或x=-eq \F(t,3).所以C(eq \F(2t,3),-eq \F(4t3,27)),D(-eq \F(t,3),-eq \F(4t3,27)).
因为A(0,0),B(t,0).易知四边形ABCD为平行四边形.
AD=t,3)eq \R(,(-)2+(-eq \F(4t3,27))2)
,且AD=AB=t,
所以t,3)eq \R(,(-)2+(-eq \F(4t3,27))2)
=t,解得:t=eq \r(4,8)eq \F(3,2)
.
20.(本小题满分 16分)
设函数
,数列
满足
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
,若
对
恒成立,求实数
的取值范围;
(3)是否存在以
为首项,公比为
的数列
,
,使得数列
中每一项都是数列
中不同的项,若存在,求出所有满足条件的数列
的通项公式;若不存在,说明理由.
⑴因为
,所以
.
因为
,所以数列
是以1为首项,公差为
的等差数列.所以
.
⑵①当
时,
EMBED Equation.DSMT4
.②当
时,
.所以
要使
对
恒成立,
只要使
.
只要使
,
故实数
的取值范围为
.⑶由
,知数列
中每一项都不可能是偶数.
①如存在以
为首项,公比
为2或4的数列
,
,
此时
中每一项除第一项外都是偶数,故不存在以
为首项,公比为偶数的数列
.
②当
时,显然不存在这样的数列
.
当
时,若存在以
为首项,公比为3的数列
,
.
则
,
,
,
.
所以满足条件的数列
的通项公式为
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
A
B
C
x
y
O
A
B
D
C
P
O
·
(第21A题)
P
A
B
C
D
E
(第22题)
A
B
D
C
P
O
·
(第21A题)
P
A
B
C
D
E
x
y
z
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
� EMBED Equation.DSMT4 ���
A
B
C
x
y
O
PAGE
13
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