2016 年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ) 一、选择题(共 12 小题,每小题 5 分,满分 60 分) 1.(5 分)设集合 A={0,2,4,6,8,10},B={4,8},则∁AB=( ) A.{4,8} C.{0,2,6,10} D.{0,2,4,6,8,10} 2.(5 分)若 z=4+3i,则 =( ) B.{0,2,6} A.1 3.(5 分)已知向量 =( ,), =( ,),则∠ABC=( ) A.30° B.45° C.60° D.120° B.﹣1 C. + i D. ﹣ i 4.(5 分)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均 最高气温和平均最低气温的雷达图,图中 A 点表示十月的平均最高气温约为 15℃,B 点表示四月的平均最低气温约为 5℃,下面叙述不正确的是( ) A.各月的平均最低气温都在 0℃以上 B.七月的平均温差比一月的平均温差大 C.三月和十一月的平均最高气温基本相同 D.平均最高气温高于 20℃的月份有 5 个 5.(5 分)小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得第一位是 M, I,N 中的一个字母,第二位是 1,2,3,4,5 中的一个数字,则小敏输入一 次密码能够成功开机的概率是( ) 第 1 页(共 32 页) A. B. C. D. 6.(5 分)若 tanθ= ,则 cos2θ=( ) A. B. C. D. 7.(5 分)已知 a= ,b= ,c= A.b<a<c B.a<b<c ,则( ) C.b<c<a D.c<a<b 8.(5 分)执行如图程序框图,如果输入的 a=4,b=6,那么输出的 n=( ) A.3 B.4 C.5 D.6 9.(5 分)在△ABC 中,B= ,BC 边上的高等于 BC,则 sinA=( ) A. B. C. D. 10.(5 分)如图,网格纸上小正方形的边长为 1,粗实线画出的是某多面体的 三视图,则该多面体的表面积为( ) 第 2 页(共 32 页) A.18+36 B.54+18 C.90 D.81 11.(5 分)在封闭的直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 内有一个体积为 V 的球,若 AB⊥BC ,AB=6,BC=8,AA1=3,则 V 的最大值是( ) A.4π B. C.6π D. 12.(5 分)已知 O 为坐标原点,F 是椭圆 C: +=1(a>b>0)的左焦点, A,B 分别为 C 的左,右顶点.P 为 C 上一点,且 PF⊥x 轴,过点 A 的直线 l 与线段 PF 交于点 M,与 y 轴交于点 E.若直线 BM 经过 OE 的中点,则 C 的 离心率为( ) A. B. C. D. 二、填空题(共 4 小题,每小题 5 分,满分 20 分) 13.(5 分)设 x,y 满足约束条件 ,则z=2x+3y﹣5 的最小值为 . 14.(5 分)函数 y=sinx﹣ cosx 的图象可由函数 y=2sinx 的图象至少向右平移 个单位长度得到. 15.(5 分)已知直线 l:x﹣ y+6=0 与圆 x2+y2=12 交于 A,B 两点,过 A,B 分 第 3 页(共 32 页) 别作 l 的垂线与 x 轴交于 C,D 两点.则|CD|= . 16.(5 分)已知 f(x)为偶函数,当 x≤0 时,f(x)=e﹣x﹣1﹣x,则曲线 y=f( x)在点(1,2)处的切线方程是 . 三、解答题(共 5 小题,满分 60 分) 217.(12 分)已知各项都为正数的数列{an}满足 a1=1,an ﹣(2an+1﹣1) an﹣2an+1=0. (1)求 a2,a3; (2)求{an}的通项公式. 18.(12 分)如图是我国 2008 年至 2014 年生活垃圾无害化处理量(单位:亿 吨)的折线图. 注:年份代码 1﹣7 分别对应年份 2008﹣2014. (Ⅰ)由折线图看出,可用线性回归模型拟合 y 与 t 的关系,请用相关系数加以 证明; (Ⅱ)建立 y 关于 t 的回归方程(系数精确到 0.01),预测 2016 年我国生活垃 圾无害化处理量. 附注: 参考数据: yi=9.32, tiyi=40.17, =0.55, ≈2.646. 参考公式:相关系数 r= ,第 4 页(共 32 页) 回归方程 = + t 中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为: =, = ﹣ .19.(12 分)如图,四棱锥 P﹣ABCD 中,PA⊥底面 ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3 ,PA=BC=4,M 为线段 AD 上一点,AM=2MD,N 为 PC 的中点. (Ⅰ)证明 MN∥平面 PAB; (Ⅱ)求四面体 N﹣BCM 的体积. 第 5 页(共 32 页) 20.(12 分)已知抛物线 C:y2=2x 的焦点为 F,平行于 x 轴的两条直线 l1,l2 分 别交 C 于 A,B 两点,交 C 的准线于 P,Q 两点. (Ⅰ)若 F 在线段 AB 上,R 是 PQ 的中点,证明 AR∥FQ; (Ⅱ)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求 AB 中点的轨迹方程. 21.(12 分)设函数 f(x)=lnx﹣x+1. (1)讨论 f(x)的单调性; (2)证明当 x∈(1,+∞)时,1< <x; (3)设 c>1,证明当 x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>cx. 请考生在第 22-24 题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修 4-1:几何证明选讲] 22.(10 分)如图,⊙O 中 的中点为P,弦 PC,PD 分别交 AB 于 E,F 两点. (1)若∠PFB=2∠PCD,求∠PCD 的大小; (2)若 EC 的垂直平分线与 FD 的垂直平分线交于点 G,证明:OG⊥CD. 第 6 页(共 32 页) [选修 4-4:坐标系与参数方程] 23.在直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 的参数方程为 (α 为参数),以 坐标原点为极点,以 x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标 方程为 ρsin(θ+ )=2 .(1)写出 C1 的普通方程和 C2 的直角坐标方程; (2)设点 P 在 C1 上,点 Q 在 C2 上,求|PQ|的最小值及此时 P 的直角坐标. [选修 4-5:不等式选讲] 24.已知函数 f(x)=|2x﹣a|+a. (1)当 a=2 时,求不等式 f(x)≤6 的解集; (2)设函数 g(x)=|2x﹣1|,当 x∈R 时,f(x)+g(x)≥3,求 a 的取值范围. 第 7 页(共 32 页) 2016 年全国统一高考数学试卷(文科)(新课标Ⅲ) 参考答案与试题解析 一、选择题(共 12 小题,每小题 5 分,满分 60 分) 1.(5 分)设集合 A={0,2,4,6,8,10},B={4,8},则∁AB=( ) A.{4,8} 8,10} B.{0,2,6} C.{0,2,6,10} D.{0,2,4,6, 【考点】1H:交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;29:规律型;5J:集合. 【分析】根据全集 A 求出 B 的补集即可. 【解答】解:集合 A={0,2,4,6,8,10},B={4,8},则∁AB={0,2,6,10}. 故选:C. 【点评】本题考查集合的基本运算,是基础题. 2.(5 分)若 z=4+3i,则 =( ) A.1 B.﹣1 C. + i D. ﹣ i 【考点】A5:复数的运算.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;29:规律型;35:转化思想;5N:数系的扩充和复数. 【分析】利用复数的除法以及复数的模化简求解即可. 【解答】解:z=4+3i,则 故选:D. === ﹣ i. 【点评】本题考查复数的代数形式混合运算,考查计算能力. 3.(5 分)已知向量 =( ,), =( ,),则∠ABC=( ) A.30° B.45° C.60° D.120° 第 8 页(共 32 页) 【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;41:向量法;49:综合法;5A:平面向量及应用. 【分析】根据向量 的坐标便可求出 ,及 的值,从而根 据向量夹角余弦公式即可求出 cos∠ABC 的值,根据∠ABC 的范围便可得出∠ ABC 的值. 【解答】解: ,;∴;又 0°≤∠ABC≤180°; ∴∠ABC=30°. 故选:A. 【点评】考查向量数量积的坐标运算,根据向量坐标求向量长度的方法,以及向 量夹角的余弦公式,向量夹角的范围,已知三角函数值求角. 4.(5 分)某旅游城市为向游客介绍本地的气温情况,绘制了一年中各月平均 最高气温和平均最低气温的雷达图,图中 A 点表示十月的平均最高气温约为 15℃,B 点表示四月的平均最低气温约为 5℃,下面叙述不正确的是( ) A.各月的平均最低气温都在 0℃以上 第 9 页(共 32 页) B.七月的平均温差比一月的平均温差大 C.三月和十一月的平均最高气温基本相同 D.平均最高气温高于 20℃的月份有 5 个 【考点】F4:进行简单的合情推理.菁优网版权所有 【专题】31:数形结合;4A:数学模型法;5M:推理和证明. 【分析】根据平均最高气温和平均最低气温的雷达图进行推理判断即可. 【解答】解:A.由雷达图知各月的平均最低气温都在 0℃以上,正确 B.七月的平均温差大约在 10°左右,一月的平均温差在 5°左右,故七月的平均 温差比一月的平均温差大,正确 C.三月和十一月的平均最高气温基本相同,都为 10°,正确 D.平均最高气温高于 20℃的月份有 7,8 两个月,故 D 错误, 故选:D. 【点评】本题主要考查推理和证明的应用,根据平均最高气温和平均最低气温的 雷达图,利用图象法进行判断是解决本题的关键. 5.(5 分)小敏打开计算机时,忘记了开机密码的前两位,只记得第一位是 M, I,N 中的一个字母,第二位是 1,2,3,4,5 中的一个数字,则小敏输入一 次密码能够成功开机的概率是( ) A. B. C. D. 【考点】CC:列举法计算基本事件数及事件发生的概率.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;38:对应思想;4B:试验法;5I:概率与统计. 【分析】列举出从 M,I,N 中任取一个字母,再从 1,2,3,4,5 中任取一个 数字的基本事件数,然后由随机事件发生的概率得答案. 【解答】解:从 M,I,N 中任取一个字母,再从 1,2,3,4,5 中任取一个数 字,取法总数为: (M,1),(M,2),(M,3),(M,4),(M,5),(I,1),(I,2) ,(I,3),(I,4),(I,5),(N,1),(N,2),(N,3),(N, 第 10 页(共 32 页) 4),(N,5)共 15 种. 其中只有一个是小敏的密码前两位. 由随机事件发生的概率可得,小敏输入一次密码能够成功开机的概率是 .故选:C. 【点评】本题考查随机事件发生的概率,关键是列举基本事件总数时不重不漏, 是基础题. 6.(5 分)若 tanθ= ,则 cos2θ=( ) A. B. C. D. 【考点】GF:三角函数的恒等变换及化简求值.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;35:转化思想;56:三角函数的求值. 【分析】原式利用二倍角的余弦函数公式变形,再利用同角三角函数间的基本关 系化简,将 tanθ 的值代入计算即可求出值. 【解答】解:∵tanθ= , ∴cos2θ=2cos2θ﹣1= ﹣1= ﹣1= . 故选:D. 【点评】此题考查了二倍角的余弦函数公式,以及同角三角函数间的基本关系, 熟练掌握公式是解本题的关键. 7.(5 分)已知 a= ,b= ,c= A.b<a<c B.a<b<c ,则( ) C.b<c<a D.c<a<b 【考点】4Y:幂函数的单调性、奇偶性及其应用.菁优网版权所有 【专题】35:转化思想;4R:转化法;51:函数的性质及应用. 【分析】b= =,c= =,结合幂函数的单调性,可比较 a,b,c,进而 第 11 页(共 32 页) 得到答案. 【解答】解:∵a= =,b= c= ,=,综上可得:b<a<c, 故选:A. 【点评】本题考查的知识点是指数函数的单调性,幂函数的单调性,是函数图象 和性质的综合应用,难度中档. 8.(5 分)执行如图程序框图,如果输入的 a=4,b=6,那么输出的 n=( ) A.3 B.4 C.5 D.6 【考点】EF:程序框图.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;27:图表型;4B:试验法;5K:算法和程序框图. 第 12 页(共 32 页) 【分析】模拟执行程序,根据赋值语句的功能依次写出每次循环得到的 a,b,s, n 的值,当 s=20 时满足条件 s>16,退出循环,输出 n 的值为 4. 【解答】解:模拟执行程序,可得 a=4,b=6,n=0,s=0 执行循环体,a=2,b=4,a=6,s=6,n=1 不满足条件 s>16,执行循环体,a=﹣2,b=6,a=4,s=10,n=2 不满足条件 s>16,执行循环体,a=2,b=4,a=6,s=16,n=3 不满足条件 s>16,执行循环体,a=﹣2,b=6,a=4,s=20,n=4 满足条件 s>16,退出循环,输出 n 的值为 4. 故选:B. 【点评】本题主要考查了循环结构的程序框图的应用,正确依次写出每次循环得 到的 a,b,s 的值是解题的关键,属于基础题. 9.(5 分)在△ABC 中,B= ,BC 边上的高等于 BC,则 sinA=( ) A. B. C. D. 【考点】HT:三角形中的几何计算;HU:解三角形.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;35:转化思想;58:解三角形. 【分析】由已知,结合勾股定理和余弦定理,求出 AB,AC,再由三角形面积公 式,可得 sinA. 【解答】解:∵在△ABC 中,B= ,BC 边上的高等于 BC, ∴AB= BC, 由余弦定理得:AC= ==BC, 故 BC• BC= AB•AC•sinA= •BC• BC•sinA, ∴sinA= ,故选:D. 第 13 页(共 32 页) 【点评】本题考查的知识点是三角形中的几何计算,熟练掌握正弦定理和余弦定 理,是解答的关键. 10.(5 分)如图,网格纸上小正方形的边长为 1,粗实线画出的是某多面体的 三视图,则该多面体的表面积为( ) A.18+36 B.54+18 C.90 D.81 【考点】L!:由三视图求面积、体积.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离;5Q:立体几何. 【分析】由已知中的三视图可得:该几何体是一个以主视图为底面的直四棱柱, 进而得到答案. 【解答】解:由已知中的三视图可得:该几何体是一个以主视图为底面的直四棱 柱, 其底面面积为:3×6=18, 侧面的面积为:(3×3+3× )×2=18+18 ,故棱柱的表面积为:18×2+18+18 =54+18 故选:B. .【点评】本题考查的知识点是由三视图,求体积和表面积,根据已知的三视图, 第 14 页(共 32 页) 判断几何体的形状是解答的关键. 11.(5 分)在封闭的直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 内有一个体积为 V 的球,若 AB⊥BC ,AB=6,BC=8,AA1=3,则 V 的最大值是( ) A.4π B. C.6π D. 【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;5F:空间位置关系与距离;5Q:立体几何. 【分析】根据已知可得直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 的内切球半径为 ,代入球的体积 公式,可得答案. 【解答】解:∵AB⊥BC,AB=6,BC=8, ∴AC=10. 故三角形 ABC 的内切圆半径 r= 又由 AA1=3, =2, 故直三棱柱 ABC﹣A1B1C1 的内切球半径为 , 此时 V 的最大值 故选:B. =,【点评】本题考查的知识点是棱柱的几何特征,根据已知求出球的半径,是解答 的关键. 12.(5 分)已知 O 为坐标原点,F 是椭圆 C: +=1(a>b>0)的左焦点, A,B 分别为 C 的左,右顶点.P 为 C 上一点,且 PF⊥x 轴,过点 A 的直线 l 与线段 PF 交于点 M,与 y 轴交于点 E.若直线 BM 经过 OE 的中点,则 C 的 离心率为( ) A. B. C. D. 第 15 页(共 32 页) 【考点】K4:椭圆的性质.菁优网版权所有 【专题】34:方程思想;48:分析法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程. 【分析】由题意可得 F,A,B 的坐标,设出直线 AE 的方程为 y=k(x+a),分别 令 x=﹣c,x=0,可得 M,E 的坐标,再由中点坐标公式可得 H 的坐标,运用 三点共线的条件:斜率相等,结合离心率公式,即可得到所求值. 【解答】解:由题意可设 F(﹣c,0),A(﹣a,0),B(a,0), 设直线 AE 的方程为 y=k(x+a), 令 x=﹣c,可得 M(﹣c,k(a﹣c)),令 x=0,可得 E(0,ka), 设 OE 的中点为 H,可得 H(0, ), 由 B,H,M 三点共线,可得 kBH=kBM, 即为 =,化简可得 = ,即为 a=3c, 可得 e= = . 另解:由△AMF∽△AEO, 可得 =,由△BOH∽△BFM, 可得 即有 ==,=即 a=3c, 可得 e= = . 故选:A. 【点评】本题考查椭圆的离心率的求法,注意运用椭圆的方程和性质,以及直线 方程的运用和三点共线的条件:斜率相等,考查化简整理的运算能力,属于 中档题. 二、填空题(共 4 小题,每小题 5 分,满分 20 分) 第 16 页(共 32 页) 13.(5 分)设 x,y 满足约束条件 ,则 z=2x+3y﹣5 的最小值为 ﹣10 .【考点】7C:简单线性规划.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;35:转化思想;44:数形结合法;59:不等式的解法及应 用. 【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,联立方程组求得最优解的坐标,代入目标函数得答案. 【解答】解:由约束条件 作出可行域如图, 联立 ,解得 ,即 A(﹣1,﹣1). 化目标函数 z=2x+3y﹣5 为 .由图可知,当直线 过 A 时,直线在 y 轴上的截距最小,z 有最小值 为 2×(﹣1)+3×(﹣1)﹣5=﹣10. 故答案为:﹣10. 【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)函数 y=sinx﹣ cosx 的图象可由函数 y=2sinx 的图象至少向右平移 第 17 页(共 32 页) 个单位长度得到. 【考点】HJ:函数 y=Asin(ωx+φ)的图象变换.菁优网版权所有 【专题】39:运动思想;49:综合法;57:三角函数的图像与性质. 【分析】令 f(x)=2sinx,则 f(x﹣φ)=2in(x﹣φ),依题意可得 2sin(x﹣φ) =2sin(x﹣ ),由﹣φ=2kπ﹣ (k∈Z),可得答案. 【解答】解:∵y=sinx﹣ cosx=2sin(x﹣ ), 令 f(x)=2sinx, 则 f(x﹣φ)=2in(x﹣φ)(φ>0), 依题意可得 2sin(x﹣φ)=2sin(x﹣ ), 故﹣φ=2kπ﹣ (k∈Z), 即 φ=﹣2kπ+ (k∈Z), 当 k=0 时,正数 φmin 故答案为: =,.【点评】本题考查函数 y=sinx 的图象变换得到 y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0) 的图象,得到﹣φ=2kπ﹣ (k∈Z)是关键,属于中档题. 15.(5 分)已知直线 l:x﹣ y+6=0 与圆 x2+y2=12 交于 A,B 两点,过 A,B 分 别作 l 的垂线与 x 轴交于 C,D 两点.则|CD|= 4 . 【考点】J8:直线与圆相交的性质.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;34:方程思想;49:综合法;5B:直线与圆. 【分析】先求出|AB|,再利用三角函数求出|CD|即可. 【解答】解:由题意,圆心到直线的距离 d= ∴|AB|=2 =2 =3, ,第 18 页(共 32 页) ∵直线 l:x﹣ y+6=0 ∴直线 l 的倾斜角为 30°, ∵过 A,B 分别作 l 的垂线与 x 轴交于 C,D 两点, ∴|CD|= =4. 故答案为:4. 【点评】本题考查直线与圆的位置关系,考查弦长的计算,考查学生的计算能力 ,比较基础. 16.(5 分)已知 f(x)为偶函数,当 x≤0 时,f(x)=e﹣x﹣1﹣x,则曲线 y=f( x)在点(1,2)处的切线方程是 y=2x . 【考点】6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;33:函数思想;4A:数学模型法;53:导数的综合应用. 【分析】由已知函数的奇偶性结合 x≤0 时的解析式求出 x>0 时的解析式,求出 导函数,得到 f′(1),然后代入直线方程的点斜式得答案. 【解答】解:已知 f(x)为偶函数,当 x≤0 时,f(x)=e﹣x﹣1﹣x, 设 x>0,则﹣x<0, ∴f(x)=f(﹣x)=ex﹣1+x, 则 f′(x)=ex﹣1+1, f′(1)=e0+1=2. ∴曲线 y=f(x)在点(1,2)处的切线方程是 y﹣2=2(x﹣1). 即 y=2x. 故答案为:y=2x. 【点评】本题考查利用导数研究过曲线上某点处的切线方程,考查了函数解析式 的求解及常用方法,是中档题. 第 19 页(共 32 页) 三、解答题(共 5 小题,满分 60 分) 217.(12 分)已知各项都为正数的数列{an}满足 a1=1,an ﹣(2an+1﹣1) an﹣2an+1=0. (1)求 a2,a3; (2)求{an}的通项公式. 【考点】8H:数列递推式.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;54:等差数列与等比数列. 2【分析】(1)根据题意,由数列的递推公式,令 n=1 可得 a1 ﹣(2a2﹣1) 2a1﹣2a2=0,将 a1=1 代入可得 a2 的值,进而令 n=2 可得 a2 ﹣(2a3﹣1) a2﹣2a3=0,将 a2= 代入计算可得 a3 的值,即可得答案; 2(2)根据题意,将 an ﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0 变形可得(an﹣2an+1)(an+an+1 )=0,进而分析可得 an=2an+1 或 an=﹣an+1,结合数列各项为正可得 an=2an+1, 结合等比数列的性质可得{an}是首项为 a1=1,公比为 的等比数列,由等比数 列的通项公式计算可得答案. 2【解答】解:(1)根据题意,an ﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0, 2当 n=1 时,有 a1 ﹣(2a2﹣1)a1﹣2a2=0, 而 a1=1,则有 1﹣(2a2﹣1)﹣2a2=0,解可得 a2= , 2当 n=2 时,有 a2 ﹣(2a3﹣1)a2﹣2a3=0, 又由 a2= ,解可得 a3= , 故 a2= ,a3= ; 2(2)根据题意,an ﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0, 变形可得(an﹣2an+1)(an+1)=0, 即有 an=2an+1 或 an=﹣1, 第 20 页(共 32 页) 又由数列{an}各项都为正数, 则有 an=2an+1, 故数列{an}是首项为 a1=1,公比为 的等比数列, 则 an=1×( )n﹣1=( )n﹣1 故 an=( )n﹣1 ,.【点评】本题考查数列的递推公式,关键是转化思路,分析得到 an 与 an+1 的关 系. 18.(12 分)如图是我国 2008 年至 2014 年生活垃圾无害化处理量(单位:亿 吨)的折线图. 注:年份代码 1﹣7 分别对应年份 2008﹣2014. (Ⅰ)由折线图看出,可用线性回归模型拟合 y 与 t 的关系,请用相关系数加以 证明; (Ⅱ)建立 y 关于 t 的回归方程(系数精确到 0.01),预测 2016 年我国生活垃 圾无害化处理量. 附注: 参考数据: yi=9.32, tiyi=40.17, =0.55, ≈2.646. 参考公式:相关系数 r= ,回归方程 = + t 中斜率和截距的最小二乘估计公式分别为: =, = ﹣ .第 21 页(共 32 页) 【考点】BK:线性回归方程.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;35:转化思想;5I:概率与统计. 【分析】(1)由折线图看出,y 与 t 之间存在较强的正相关关系,将已知数据代 入相关系数方程,可得答案; (2)根据已知中的数据,求出回归系数,可得回归方程,2016 年对应的 t 值为 9,代入可预测 2016 年我国生活垃圾无害化处理量. 【解答】解:(1)由折线图看出,y 与 t 之间存在较强的正相关关系,理由如下 :∵ r= =≈≈≈0.993, ∵0.993>0.75, 故 y 与 t 之间存在较强的正相关关系; (2) = =≈≈0.103, = ﹣ ≈1.331﹣0.103×4≈0.92, ∴y 关于 t 的回归方程 =0.10t+0.92, 第 22 页(共 32 页) 2016 年对应的 t 值为 9, 故 =0.10×9+0.92=1.82, 预测 2016 年我国生活垃圾无害化处理量为 1.82 亿吨. 【点评】本题考查的知识点是线性回归方程,回归分析,计算量比较大,计算时 要细心. 19.(12 分)如图,四棱锥 P﹣ABCD 中,PA⊥底面 ABCD,AD∥BC,AB=AD=AC=3 ,PA=BC=4,M 为线段 AD 上一点,AM=2MD,N 为 PC 的中点. (Ⅰ)证明 MN∥平面 PAB; (Ⅱ)求四面体 N﹣BCM 的体积. 【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积;LS:直线与平面平行.菁优网版权所有 【专题】14:证明题;35:转化思想;49:综合法;5F:空间位置关系与距离. 【分析】(Ⅰ)取 BC 中点 E,连结 EN,EM,得 NE 是△PBC 的中位线,推导出 四边形 ABEM 是平行四边形,由此能证明 MN∥平面 PAB. (Ⅱ)取 AC 中点 F,连结 NF,NF 是△PAC 的中位线,推导出 NF⊥面 ABCD,延 长 BC 至 G,使得 CG=AM,连结 GM,则四边形 AGCM 是平行四边形,由此能 求出四面体 N﹣BCM 的体积. 【解答】证明:(Ⅰ)取 BC 中点 E,连结 EN,EM, ∵N 为 PC 的中点,∴NE 是△PBC 的中位线 ∴NE∥PB, 又∵AD∥BC,∴BE∥AD, ∵AB=AD=AC=3,PA=BC=4,M 为线段 AD 上一点,AM=2MD, 第 23 页(共 32 页) ∴BE= BC=AM=2, ∴四边形 ABEM 是平行四边形, ∴EM∥AB,∴平面 NEM∥平面 PAB, ∵MN⊂平面 NEM,∴MN∥平面 PAB. 解:(Ⅱ)取 AC 中点 F,连结 NF, ∵NF 是△PAC 的中位线, ∴NF∥PA,NF= =2, 又∵PA⊥面 ABCD,∴NF⊥面 ABCD, 如图,延长 BC 至 G,使得 CG=AM,连结 GM, ∵AM CG,∴四边形 AGCM 是平行四边形, ∴AC=MG=3, 又∵ME=3,EC=CG=2, ∴△MEG 的高 h= ∴S△BCM ,===2 ,∴四面体 N﹣BCM 的体积 VN﹣BCM ===.【点评】本题考查线面平行的证明,考查四面体的体积的求法,是中档题,解题 时要认真审题,注意空间思维能力的培养. 20.(12 分)已知抛物线 C:y2=2x 的焦点为 F,平行于 x 轴的两条直线 l1,l2 分 别交 C 于 A,B 两点,交 C 的准线于 P,Q 两点. (Ⅰ)若 F 在线段 AB 上,R 是 PQ 的中点,证明 AR∥FQ; (Ⅱ)若△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求 AB 中点的轨迹方程. 第 24 页(共 32 页) 【考点】J3:轨迹方程;K8:抛物线的性质.菁优网版权所有 【专题】15:综合题;35:转化思想;49:综合法;5D:圆锥曲线的定义、性 质与方程. 【分析】(Ⅰ)连接 RF,PF,利用等角的余角相等,证明∠PRA=∠PQF,即可证 明 AR∥FQ; (Ⅱ)利用△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍,求出 N 的坐标,利用点差法求 AB 中点的轨迹方程. 【解答】(Ⅰ)证明:连接 RF,PF, 由 AP=AF,BQ=BF 及 AP∥BQ,得∠AFP+∠BFQ=90°, ∴∠PFQ=90°, ∵R 是 PQ 的中点, ∴RF=RP=RQ, ∴△PAR≌△FAR, ∴∠PAR=∠FAR,∠PRA=∠FRA, ∵∠BQF+∠BFQ=180°﹣∠QBF=∠PAF=2∠PAR, ∴∠FQB=∠PAR, ∴∠PRA=∠PQF, ∴AR∥FQ. (Ⅱ)设 A(x1,y1),B(x2,y2), F( ,0),准线为 x=﹣ , S△PQF= |PQ|= |y1﹣y2|, 设直线 AB 与 x 轴交点为 N, ∴S△ABF= |FN||y1﹣y2|, ∵△PQF 的面积是△ABF 的面积的两倍, ∴2|FN|=1,∴xN=1,即 N(1,0). 设 AB 中点为 M(x,y),由 得=2(x1﹣x2), 第 25 页(共 32 页) 又∴=,= ,即 y2=x﹣1. ∴AB 中点轨迹方程为 y2=x﹣1. 【点评】本题考查抛物线的方程与性质,考查轨迹方程,考查学生的计算能力, 属于中档题. 21.(12 分)设函数 f(x)=lnx﹣x+1. (1)讨论 f(x)的单调性; (2)证明当 x∈(1,+∞)时,1< <x; (3)设 c>1,证明当 x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>cx. 【考点】6B:利用导数研究函数的单调性;6E:利用导数研究函数的最值.菁优网版权所有 【专题】35:转化思想;48:分析法;53:导数的综合应用;59:不等式的解法 及应用. 【分析】(1)求出导数,由导数大于 0,可得增区间;导数小于 0,可得减区间 ,注意函数的定义域; (2)由题意可得即证 lnx<x﹣1<xlnx.运用(1)的单调性可得 lnx<x﹣1,设 F(x)=xlnx﹣x+1,x>1,求出单调性,即可得到 x﹣1<xlnx 成立; (3)设 G(x)=1+(c﹣1)x﹣cx,求 G(x)的二次导数,判断 G′(x)的单调 性,进而证明原不等式. 第 26 页(共 32 页) 【解答】解:(1)函数 f(x)=lnx﹣x+1 的导数为 f′(x)= ﹣1, 由 f′(x)>0,可得 0<x<1;由 f′(x)<0,可得 x>1. 即有 f(x)的增区间为(0,1);减区间为(1,+∞); (2)证明:当 x∈(1,+∞)时,1< <x,即为 lnx<x﹣1<xlnx. 由(1)可得 f(x)=lnx﹣x+1 在(1,+∞)递减, 可得 f(x)<f(1)=0,即有 lnx<x﹣1; 设 F(x)=xlnx﹣x+1,x>1,F′(x)=1+lnx﹣1=lnx, 当 x>1 时,F′(x)>0,可得 F(x)递增,即有 F(x)>F(1)=0, 即有 xlnx>x﹣1,则原不等式成立; (3)证明:设 G(x)=1+(c﹣1)x﹣cx, 则需要证明:当 x∈(0,1)时,G(x)>0(c>1); G′(x)=c﹣1﹣cxlnc,G′′(x)=﹣(lnc)2cx<0, ∴G′(x)在(0,1)单调递减,而 G′(0)=c﹣1﹣lnc,G′(1)=c﹣1﹣clnc, 由(1)中 f(x)的单调性,可得 G′(0)=c﹣1﹣lnc>0,由(2)可得 G′(1) =c﹣1﹣clnc=c(1﹣lnc)﹣1<0, ∴∃t∈(0,1),使得 G′(t)=0,即 x∈(0,t)时,G′(x)>0,x∈(t,1)时 ,G′(x)<0; 即 G(x)在(0,t)递增,在(t,1)递减; 又因为:G(0)=G(1)=0, ∴x∈(0,1)时 G(x)>0 成立,不等式得证; 即 c>1,当 x∈(0,1)时,1+(c﹣1)x>cx. 【点评】本题考查导数的运用:求单调区间和极值、最值,考查不等式的证明, 注意运用构造函数法,求出导数判断单调性,考查推理和运算能力,属于中 档题. 第 27 页(共 32 页) 请考生在第 22-24 题中任选一题做答,如果多做,则按所做的第一题计分.[选修 4-1:几何证明选讲] 22.(10 分)如图,⊙O 中 的中点为P,弦 PC,PD 分别交 AB 于 E,F 两点. (1)若∠PFB=2∠PCD,求∠PCD 的大小; (2)若 EC 的垂直平分线与 FD 的垂直平分线交于点 G,证明:OG⊥CD. 【考点】NC:与圆有关的比例线段.菁优网版权所有 【专题】35:转化思想;49:综合法;5M:推理和证明. 【分析】(1)连接 PA,PB,BC,设∠PEB=∠1,∠PCB=∠2,∠ABC=∠3,∠PBA= ∠4,∠PAB=∠5,运用圆的性质和四点共圆的判断,可得 E,C,D,F 共圆, 再由圆内接四边形的性质,即可得到所求∠PCD 的度数; (2)运用圆的定义和 E,C,D,F 共圆,可得 G 为圆心,G 在 CD 的中垂线上, 即可得证. 【解答】(1)解:连接 PB,BC, 设∠PEB=∠1,∠PCB=∠2,∠ABC=∠3, ∠PBA=∠4,∠PAB=∠5, 由⊙O 中 的中点为P,可得∠4=∠5, 在△EBC 中,∠1=∠2+∠3, 又∠D=∠3+∠4,∠2=∠5, 即有∠2=∠4,则∠D=∠1, 则四点 E,C,D,F 共圆, 可得∠EFD+∠PCD=180°, 由∠PFB=∠EFD=2∠PCD, 第 28 页(共 32 页) 即有 3∠PCD=180°, 可得∠PCD=60°; (2)证明:由 C,D,E,F 共圆, 由 EC 的垂直平分线与 FD 的垂直平分线交于点 G 可得 G 为圆心,即有 GC=GD, 则 G 在 CD 的中垂线,又 CD 为圆 G 的弦, 则 OG⊥CD. 【点评】本题考查圆内接四边形的性质和四点共圆的判断,以及圆的垂径定理的 运用,考查推理能力,属于中档题. [选修 4-4:坐标系与参数方程] 23.在直角坐标系 xOy 中,曲线 C1 的参数方程为 (α 为参数),以 坐标原点为极点,以 x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,曲线 C2 的极坐标 方程为 ρsin(θ+ )=2 .(1)写出 C1 的普通方程和 C2 的直角坐标方程; (2)设点 P 在 C1 上,点 Q 在 C2 上,求|PQ|的最小值及此时 P 的直角坐标. 【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程;QH:参数方程化成普通方程.菁优网版权所有 【专题】34:方程思想;48:分析法;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程;5S: 坐标系和参数方程. 【分析】(1)运用两边平方和同角的平方关系,即可得到 C1 的普通方程,运用 x=ρcosθ,y=ρsinθ,以及两角和的正弦公式,化简可得 C2 的直角坐标方程; (2)由题意可得当直线 x+y﹣4=0 的平行线与椭圆相切时,|PQ|取得最值.设与 第 29 页(共 32 页) 直线 x+y﹣4=0 平行的直线方程为 x+y+t=0,代入椭圆方程,运用判别式为 0, 求得 t,再由平行线的距离公式,可得|PQ|的最小值,解方程可得 P 的直角坐 标. 另外:设 P( cosα,sinα),由点到直线的距离公式,结合辅助角公式和正弦 函数的值域,即可得到所求最小值和 P 的坐标. 【解答】解:(1)曲线 C1 的参数方程为 移项后两边平方可得 +y2=cos2α+sin2α=1, 即有椭圆 C1: +y2=1; (α 为参数), 曲线 C2 的极坐标方程为 ρsin(θ+ )=2 即有 ρ( sinθ+ cosθ)=2 ,,由 x=ρcosθ,y=ρsinθ,可得 x+y﹣4=0, 即有 C2 的直角坐标方程为直线 x+y﹣4=0; (2)由题意可得当直线 x+y﹣4=0 的平行线与椭圆相切时, |PQ|取得最值. 设与直线 x+y﹣4=0 平行的直线方程为 x+y+t=0, 联立 可得 4×2+6tx+3t2﹣3=0, 由直线与椭圆相切,可得△=36t2﹣16(3t2﹣3)=0, 解得 t=±2, 显然 t=﹣2 时,|PQ|取得最小值, 即有|PQ|= =,此时 4×2﹣12x+9=0,解得 x= , 即为 P( , ). 另解:设 P( cosα,sinα), 第 30 页(共 32 页) 由 P 到直线的距离为 d= =,当 sin(α+ )=1 时,|PQ|的最小值为 此时可取 α= ,即有 P( , ). ,【点评】本题考查参数方程和普通方程的互化、极坐标和直角坐标的互化,同时 考查直线与椭圆的位置关系,主要是相切,考查化简整理的运算能力,属于 中档题. [选修 4-5:不等式选讲] 24.已知函数 f(x)=|2x﹣a|+a. (1)当 a=2 时,求不等式 f(x)≤6 的解集; (2)设函数 g(x)=|2x﹣1|,当 x∈R 时,f(x)+g(x)≥3,求 a 的取值范围. 【考点】R5:绝对值不等式的解法.菁优网版权所有 【专题】11:计算题;35:转化思想;49:综合法;59:不等式的解法及应用. 【分析】(1)当 a=2 时,由已知得|2x﹣2|+2≤6,由此能求出不等式 f(x)≤6 的解集. (2)由 f(x)+g(x)=|2x﹣1|+|2x﹣a|+a≥3,得|x﹣ |+|x﹣ |≥ ,由此 能求出 a 的取值范围. 【解答】解:(1)当 a=2 时,f(x)=|2x﹣2|+2, ∵f(x)≤6,∴|2x﹣2|+2≤6, |2x﹣2|≤4,|x﹣1|≤2, ∴﹣2≤x﹣1≤2, 解得﹣1≤x≤3, 第 31 页(共 32 页) ∴不等式 f(x)≤6 的解集为{x|﹣1≤x≤3}. (2)∵g(x)=|2x﹣1|, ∴f(x)+g(x)=|2x﹣1|+|2x﹣a|+a≥3, 2|x﹣ |+2|x﹣ |+a≥3, |x﹣ |+|x﹣ |≥ 当 a≥3 时,成立, ,当 a<3 时,|x﹣ |+|x﹣ |≥ |a﹣1|≥ ∴(a﹣1)2≥(3﹣a)2, >0, 解得 2≤a<3, ∴a 的取值范围是[2,+∞). 【点评】本题考查含绝对值不等式的解法,考查实数的取值范围的求法,是中档 题,解题时要认真审题,注意不等式性质的合理运用. 第 32 页(共 32 页)
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