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1、高三數(shù)學(xué)同步測(cè)試 探索性問題
一、選擇題(本題每小題5分,共60分)
1.集合A={a,b,c},集合B={-1,0,1},f是A到B的映射,且滿足條件f(a)+f(b)+f(c)=0,這樣的映射共有 ( )
A.6個(gè) B.7個(gè) C.8個(gè) D.9個(gè)
2.在△ABC中,sinA>sinB是A>B成立的 ( )
A.充分非必要條件 B.必要非充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
3.
2、直線與橢圓相交于A、B兩點(diǎn),該橢圓上點(diǎn)P,使得△APB的面積等于3,這樣的點(diǎn)P共有 ( )
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
4.設(shè)數(shù)集,且M、N都是集合的子集,如果把叫做集合的“長(zhǎng)度”,那么集合的“長(zhǎng)度”的最小值是 ( )
A. B. C. D.
5.PQ是異面直線a,b的公垂線,a^b,A?a,B?b,C在線段PQ上(異于P,Q),則DABC
3、
的形狀是 ( )
A.銳角三角形 B.直角三角形 C.鈍角三角形 D.三角形不定
6.用一張鋼板制作一容積為的無蓋長(zhǎng)方體水箱,可用的長(zhǎng)方形鋼板有四種不同的規(guī)格(長(zhǎng)×寬的尺寸如各選項(xiàng)所示,單位均為m),若既要夠用,又要所剩最少,則應(yīng)選鋼板的規(guī)格是 ( )
A.2×5 B.2×5.5 C.2×6.1 D.3×5
7.計(jì)算機(jī)是將信息轉(zhuǎn)換成
4、二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行處理的,二進(jìn)制即“逢2進(jìn)1”,如(1101)2表示二進(jìn)制數(shù),將它轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制形式是1×23+1×22+0×21+1×20=13,那么將二進(jìn)制數(shù)(11…11)2(2020個(gè)1)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制形式是 ( )
A.22020-2 B.22020-2 C.22020-1 D.22020-1
8.?dāng)?shù)列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,6,…的第1000項(xiàng)的值是 ( )
A.42 B.45 C.48 D.51
9.在(1+x)2+(1+x)6+(1+x)7的展開式中,含x4項(xiàng)的系數(shù)是等差數(shù)列an=3n-10的 ( )
A.第2項(xiàng) B.第11
5、項(xiàng) C.第20項(xiàng) D.第24項(xiàng)
10.已知集合A={x|x2-2x-3>0},B={x|x2+ax+b≤0},若A∪B=R,A∩B=(3,4則有( )
A.a(chǎn)=3,b=4 B.a(chǎn)=3,b=-4 C.a(chǎn)=-3,b=4 D.a(chǎn)=-3,b=-4
11.不等式<2x+a(a>0)的解集是 ( )
A.{x|x>0或x< -a} B.{x| -
6、好是該橢圓的右焦點(diǎn),則此二面角的大小為 ( )
A.30° B.45° C.60° D.75°
二、填空題(本題每小題4分,共16分)
13.已知定點(diǎn)A(-2,),F是橢圓+=1的右焦點(diǎn),點(diǎn)M在橢圓上移動(dòng),則當(dāng)|AM|+
2|MF|取最小值時(shí),點(diǎn)M的坐標(biāo)是 .
14.若(x2-)n的 展開式中含x的項(xiàng)為第6項(xiàng),設(shè)(1-x+2x2)n=a0+a1x+a2x2+…+a2nx2n,則a1+a2+a3+…+a2n= .
15.定義“等和數(shù)列”:在一個(gè)數(shù)列中,如果每一項(xiàng)與它的后一項(xiàng)的和都為同一個(gè)常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列叫做等和數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做該數(shù)列的公和.已知數(shù)列是等和數(shù)列,
7、且,公和為5,那么的值為______________,這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和的計(jì)算公式為________________ .
16.定義集合A和B的運(yùn)算:. 試寫出含有集合運(yùn)算符號(hào)“”、“”、“”,并對(duì)任意集合A和B都成立的一個(gè)等式:_______________.
三、解答題(本大題共6小題,共74分。解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟):
17.(本小題滿分12分)已知函數(shù),且
(1)求的值;
(2)試判斷是否存在正數(shù),使函數(shù)在區(qū)間上的值域?yàn)?若存在,求出這個(gè)的值;若不存在,說明理由.
18.(本小題滿分12分)已知函數(shù)f(x)=(x-a)(x-b)(
8、x-c).
(1)求證:f′(x)=(x-a)(x-b)+(x-a) (x-c)+(x-b) (x-c);
(2)若f(x)是R上的增函數(shù),是否存在點(diǎn)P,使f(x)的圖像關(guān)于點(diǎn)P中心對(duì)稱?如果存在,請(qǐng)求出點(diǎn)P坐標(biāo),并給出證明;如果不存在,請(qǐng)說明理由.
19.(本小題滿分12分)已知奇函數(shù)的定義域?yàn)槿w實(shí)數(shù),且當(dāng)時(shí),,問是否存在這樣的實(shí)數(shù),使得對(duì)所有的均成立?若存在,則求出所有適合條件的實(shí)數(shù);若不存在,試說明理由.
20.(本小題滿分12分)在△ABC中,∠A,∠B,∠C的對(duì)邊分別為a,b,c,且b,a,c成等差數(shù)列,b≥c,已知B(-1,0),C(1,0)。
9、 (1)求頂點(diǎn)A的軌跡L;
(2)是否存在直線m,使m過點(diǎn)B并與曲線L交于不同的兩點(diǎn)P、Q,且|PQ|恰好等于
原點(diǎn)到直線m的距離的倒數(shù)?若存在,求出m的方程,若不存在,說明理由.
21.(本小題滿分12分)如圖,在底面是菱形的四棱錐P—ABCD中,∠ABC=600,PA=AC=a,PB=PD=,點(diǎn)E在PD上,且PE:ED=2:1.
(1)證明PA⊥平面ABCD;
(2)求以AC為棱,EAC與DAC為面的二面角的大??;
D
P
B
A
C
E
(3)在棱PC上是否存在一點(diǎn)F,使BF//平面AEC?證明你的結(jié)論.
10、
22.(本小題滿分14分)已知數(shù)列{an}中,a1=4,an+1=,是否存在這樣的數(shù)列{bn},bn=,其中A、B、C為實(shí)常數(shù),使得{bn}是等比數(shù)列而不是等差數(shù)列?證明你的結(jié)論,并求{an}的取值范圍.
[參考答案]
(十五)
一、選擇題(每小題5分,共60分):
(1).B(2).C (3).B (4).C (5).C (6).D (7).C (8).B (9).C (10).D (11).C (12).C
二、填空題(每小題4分,共16分)
(13). (2,) ; (14). 255;
(15). 3
11、 當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),;當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
(16).;;
;…
三、解答題(共74分,按步驟得分)
17.解:(1)∵,∴,即,
∵,∴
(2),
當(dāng),即時(shí),
當(dāng)時(shí),∵,∴這樣的不存在。
當(dāng),即時(shí),,這樣的不存在。
綜上得, .
18. 解:(1)∵ f(x)=(x-a)(x-b)(x-c)
=x3-(a+b +c)x2+(ab+bc+ac)x-abc
f ′(x)=3 x2-2(a+b +c)x+(ab+bc+ac)
=[ x2- (a+b)x+ab]+[ x2-(a+c)x+ac]+[
12、 x2-(b+c)x+bc]
=(x-a)(x-b)+(x-a)(x-c)+(x-b)(x-c).
(2)∵f(x)是R上的單調(diào)函數(shù),∴f ′(x)≥0,對(duì)x∈R恒成立,
即 3x2-2(a+b+c)x+(ab+bc+ca)≥0 對(duì)x∈R恒成立.
∴△≤0, 4(a+b+c)2-12(ab+bc+ca) ≤0,
∴ (a-b)2+(a-c)2+ (b-c)2≤0,∴ a=b=c.
∴ f(x)=(x-a)3 , ∴f(x)關(guān)于點(diǎn)(a,0)對(duì)稱.
證明如下:設(shè)點(diǎn)P(x,y)是 f(x)=(x-a)3圖像上的任意一點(diǎn),y=(x-a)3,
點(diǎn)P關(guān)于點(diǎn)(a,0)對(duì)
13、稱的點(diǎn)P′(2a-x,-y),
∵(2a-x-a)3=(2a-x)3= -(x-2a)3=-y ,
∴點(diǎn)P′在函數(shù)f(x)=(x-a)3的圖像上,即函數(shù)f(x)=(x-a)3關(guān)于點(diǎn)(a,0)對(duì)稱.
19. 解:因?yàn)樵赗上為奇函數(shù),又在上是增函數(shù)
所以在R上也是增函數(shù),且
因?yàn)?
所以
故
要使不等式對(duì)任意恒成立,只要大于函數(shù)的最大值即可。
令,則求函數(shù)的最大值,
方法1(求導(dǎo))
解得:,因
當(dāng),時(shí),;當(dāng)時(shí),
故 ,因此
方法2(
14、判別式)把函數(shù)變形為
設(shè),即在上有解
當(dāng)時(shí),必須且,矛盾;
當(dāng)時(shí),或
或或 此時(shí);
當(dāng)時(shí),必須且,矛盾;
方法3(不等式)
,此時(shí)
20. 解:(1)由題設(shè)知b+c=2a,|BC|=2, ∴|AB|+|AC|=b+c=2a=2|BC|=4,又b≥c,
故由橢圓的定義知,點(diǎn)A的軌跡L是左半個(gè)橢圓(去掉左頂點(diǎn)),
軌跡方程為:+=1(-2
15、2,y2),則x1+x2= -,x1·x2=,
又∵x1≤0,x2≤0,即x1x2≥0, ∴k2≥3,∴
|PQ|==
設(shè)原點(diǎn)O到直線m的距離為d,則d=,
∵|PQ|=,∴=,得k2=<3,
這與k2≥3矛盾,表明直線m不存在。
②當(dāng)斜率不存在時(shí),m的方程為x= -1,此時(shí)|PQ|=|y1-y2|=3,d=1,|PQ|≠,
所以不滿足題設(shè)。綜上,滿足題設(shè)的條件不存在。
21.證明: 因?yàn)榈酌鍭BCD是菱形,∠ABC=60°,
所以AB=AD=AC=a, 在△PAB中,
由PA2+AB2=2a2=PB2 知PA⊥AB.
同理,PA⊥AD,所以PA⊥平面AB
16、CD.
(Ⅱ)解 作EG//PA交AD于G,
由PA⊥平面ABCD.
知EG⊥平面ABCD.作GH⊥AC于H,連結(jié)EH,
則EH⊥AC,∠EHG即為二面角的平面角.
又PE : ED=2 : 1,所以
從而
(Ⅲ)解法一 以A為坐標(biāo)原點(diǎn),直線AD、AP分別為y軸、z軸,過A點(diǎn)垂直平面PAD的直線為x軸,建立空間直角坐標(biāo)系如圖.由題設(shè)條件,相關(guān)各點(diǎn)的坐標(biāo)分別為
所以
設(shè)點(diǎn)F是棱PC上的點(diǎn),則
令 得
解得 即 時(shí),
亦即,F(xiàn)是PC的中點(diǎn)時(shí),、、共面.
又 BF平面AEC,所以當(dāng)F是棱PC的中點(diǎn)時(shí),B
17、F//平面AEC.
解法二 當(dāng)F是棱PC的中點(diǎn)時(shí),BF//平面AEC,證明如下,
證法一 取PE的中點(diǎn)M,連結(jié)FM,則FM//CE. ①
由 知E是MD的中點(diǎn).
連結(jié)BM、BD,設(shè)BDAC=O,則O為BD的中點(diǎn).
所以 BM//OE. ②
由①、②知,平面BFM//平面AEC.
又 BF平面BFM,所以BF//平面AEC.
證法二
因?yàn)?
所以 、、共面.
又 BF平面ABC,從而BF//平面AEC.
22.解:假設(shè)這樣的{bn}存在,則應(yīng)有
bn+1=== bn=
存在q≠0,q≠1,q為常數(shù),使bn+1=qbn,對(duì)n∈N都成立,于是比較兩邊的分子和分母,有
由(1)可解得A=-1或-2,由(2)、(3)可解得B=-C或C=-2B。
1°若代入(2)知q=1(B、C不能為0,否則bn=0,不合題意要求)舍去。
2°若代入(2)得q=
3°當(dāng)時(shí),q=
4°當(dāng)時(shí),q=1(舍去)
故現(xiàn)只取A=-1,B=1,C=-2,q=(不必考慮時(shí)的情況,因?yàn)橹蛔C存在性)。
得bn=
所以滿足題設(shè)條件的數(shù)列存在.