海淀2007高三數(shù)學(xué)查漏補(bǔ)缺題
07年高考數(shù)學(xué)北京卷應(yīng)該是在06年北京卷成功的基礎(chǔ)上,穩(wěn)定的發(fā)展,復(fù)習(xí)中要對各區(qū)題目(尤其東城、西城、海淀)文科理科中重點板塊不僅要明確知識點,而且還要掌握結(jié)構(gòu)特點,要用聯(lián)系的思想看知識間的綜合,用運(yùn)動的觀點看能力的要求. 高考數(shù)學(xué)試題是以思維能力考查為主體的,試題展現(xiàn)數(shù)學(xué)關(guān)系常常選取不同展示形式(圖表、圖象、曲線圖、表格、符號、等等)之一,同學(xué)們要善于利用數(shù)學(xué)信息的多種表述分析問題,聯(lián)系已有知識方法,提高分析問題、解決問題能力.
一、函數(shù)與導(dǎo)數(shù)
1.〖理科〗 已知函數(shù)f (x)=6lnx―ax2―8x+b (a,b為常數(shù)),且x =3為f (x)的一個極值點.
(Ⅰ) 求a;
(Ⅱ) 求函數(shù)f (x)的單調(diào)區(qū)間;
(Ⅲ) 若y = f (x)的圖象與x軸正半軸有且只有3個交點,求實數(shù)b的取值范圍.
解: (Ⅰ) ∵ f ′ (x) =―2ax―8, ∴ f ′ (3) =2―
(Ⅱ) 函數(shù)f (x)的定義域為(0,+∞).
由(Ⅰ) 知f (x) =6lnx+x2―8x+b.
∴ f ′ (x) =+2x―8=.
由f ′ (x)>0可得x>3或x<1,由f ′ (x)<0可得1<x<3.
∴函數(shù)f (x)的單調(diào)遞增區(qū)間為(0,1)和(3,+∞),單調(diào)遞減區(qū)間為(1,3).
(注:單調(diào)區(qū)間應(yīng)分開寫,不能用“È”連接)
(Ⅲ) 由(Ⅱ)可知函數(shù)f (x)在(0,1)單調(diào)遞增,在(1,3)單調(diào)遞減,在(3,+∞)單調(diào)遞增.
且當(dāng)x=1或x=3時,f ′ (x)=0.
∴ f (x)的極大值為f (1)=6ln1+1―8+b=b―7,
f (x)的極小值為f (3)=6ln3+9―24+b=6ln3+b―15.
∵當(dāng)x充分接近0時,f (x)<0,當(dāng)x充分大時,f (x)>0,
∴要使f (x)的圖象與x軸正半軸有且僅有三個不同的交點,只需
則7<b<15―6ln3
2.〖理科、文科〗設(shè)函數(shù),其圖象在點處的切線的斜率分別為.
(Ⅰ)求證:;
(Ⅱ)若函數(shù)的遞增區(qū)間為,求的取值范圍;
(Ⅲ)若當(dāng)時(k是與無關(guān)的常數(shù)),恒有,試求k的最小值.
(Ⅰ)證明:,由題意及導(dǎo)數(shù)的幾何意義得
, (1)
, (2)
又,可得,即,故
由(1)得,代入,再由,得
, (3)
將代入(2)得,即方程有實根.
故其判別式得 ,或, (4)
由(3),(4)得;
(Ⅱ)解:由的判別式,
知方程有兩個不等實根,設(shè)為,
又由知,為方程()的一個實根,則由根與系數(shù)的關(guān)系得
,
當(dāng)或時,,當(dāng)時,,
故函數(shù)的遞增區(qū)間為,由題設(shè)知,
因此,由(Ⅰ)知得
的取值范圍為;
(Ⅲ)解:由,即,即,
因為,則,整理得,
設(shè),可以看作是關(guān)于的一次函數(shù),
由題意對于恒成立,
故 即得或,
由題意,,
故,因此的最小值為.
二、數(shù)列
3.對于數(shù)列{an}, {cn}數(shù)列,其中cn=an+1― an (nÎN*).
(Ⅰ) 若數(shù)列{an}的通項公式 (nÎN*),求{cn}的通項公式;
(Ⅱ) 若數(shù)列{an}的首項是1,且滿足cn― an=2n.
(1) 求證:數(shù)列為等差數(shù)列;
(2) (理) 若(nÎN*),求證:.
(文) 求數(shù)列{an}的前n項和Sn.
證明:(Ⅰ)依題意cn=an+1― an,
∴ cn=.
(Ⅱ)(1)由cn― an=2n得an+1― an― an=2n,即an+1=2an+2n.
∴,即.
∵a1=1,,∴是以為首項、為公差的等差數(shù)列.
(2)(理)由(1)知an=n?2n-1.
∴ .
∴ . ∴
=.
=
(文)由(1)得an==n?2n-1,
∴ Sn = a1+a2+…+an=1?20+2?21+…+n?2n-1, ①
∴ 2Sn=1?21+2?22+…+n?2n. ②
①―②得:― Sn=1+2+22+…+2n-1― n?2n =― n?2n,
∴ Sn= n?2n― 2n+1=(n― 1)?2n +1.
4.〖理科、文科〗 設(shè)數(shù)列的各項都是正數(shù),記Sn為數(shù)列的前n項和,且對任意n∈N+,都有.
(Ⅰ)求證:=2Sn-an;
(Ⅱ)求數(shù)列的通項公式;
(Ⅲ)若(為非零常數(shù),n∈N+),問是否存在整數(shù),使得對任意 n∈N+,都有bn+1>bn.
(Ⅰ)證明:在已知式中,當(dāng)n=1時,
∵a1>0 ∴a1=1……………………………………1分
當(dāng)n≥2時, ①
②
①-②得,…………………………3分
∵an>0 ∴=
即=2Sn-an ∵a1=1適合上式
∴=2Sn-an(n∈N+)……………………5分
(Ⅱ)解:由(1)知=2Sn-an(n∈N+) ③
當(dāng)n≥2時, =2Sn-1-an-1 ④
③-④得-=2(Sn-Sn-1)-an+an-1=2an-an+ an-1= an+ an-1
∵an+an-1>0 ∴an-an-1=1……………………8分
∴數(shù)列{an}是等差數(shù)列,首項為1,公差為1,可得an=n………………9分
(Ⅲ)解:∵
欲使
即成立 ⑤……………………11分
當(dāng)n=2k-1,k=1,2,3,…時,⑤式即為 ⑥
依題意,⑥式對k=1,2,3…都成立,∴λ<1………………12分
當(dāng)n=2k,k=1,2,3,…時,⑤式即為 ⑦
依題意,⑦式對k=1,2,3,…都成立,
∴……………………13分
∴
∴存在整數(shù)λ=-1,使得對任意n∈N+,都有>
三、立體幾何
5. 〖理科、文科〗 如圖,已知正三棱柱―的底面邊長是,是側(cè)棱的中點,直線與側(cè)面所成的角為.
(Ⅰ)求此正三棱柱的側(cè)棱長;
(Ⅱ) 求二面角的大;
(Ⅲ)求點到平面的距離.
(Ⅰ)證明:設(shè)正三棱柱―的側(cè)棱長為.取中點,連.
是正三角形,.
又底面側(cè)面,且交線為.
側(cè)面.
連,則直線與側(cè)面所成的角為.
在中,,解得.
此正三棱柱的側(cè)棱長為.
注:也可用向量法求側(cè)棱長.
(Ⅱ)解:解法1:過作于,連,
側(cè)面.
為二面角的平面角.
在中,,又
, .
又
在中,.
故二面角的大小為.
解法2:(向量法,見后)
(Ⅲ)解:解法1:由(Ⅱ)可知,平面,平面平面,且交線為,過作于,則平面.
在中,.
為中點,點到平面的距離為.
解法2: (思路)等體積變換:由可求.
解法3: (向量法,見后)
題(Ⅱ)、(Ⅲ)的向量解法:
(Ⅱ)解法2:如圖,建立空間直角坐標(biāo)系.
則.
設(shè)為平面的法向量.
由 得.
取
又平面的一個法向量
.
結(jié)合圖形可知,二面角的大小為.
(Ⅲ)解法3:由(Ⅱ)解法2,
點到平面的距離=.
注:若為了看圖方便,也可以把圖調(diào)整后,標(biāo)好字母證明之.
6. 〖理科、文科〗如圖,在四棱錐E-ABCD中,AB⊥平面BCE,CD⊥平面BCE,AB=BC=CE=2CD= 2, ∠BCE=1200.
(Ⅰ)求證:平面ADE⊥平面ABE ;
(Ⅱ)求點C到平面ADE的距離.
解法1:取BE的中點O,連OC.
∵BC=CE, ∴OC⊥BE.又AB⊥平面BCE.
以O(shè)為原點建立空間直角坐標(biāo)系O-xyz如圖,
則由已知條件有:,,
,
設(shè)平面ADE的法向量為n=,
則由n?
及n?
可取n
又AB⊥平面BCE. ∴AB⊥OC.OC⊥平面ABE
∴平面ABE的法向量可取為m=.
∵n?m?=0,
∴n⊥m∴平面ADE⊥平面ABE.
(Ⅱ)點C到平面ADE的距離為
解法2:取BE的中點O,AE的中點F,連OC,OF,DF.則
∵AB⊥平面BCE,CD⊥平面BCE, AB=2CD
∴CD , CD∴∥ FD
∵BC=CE, ∴OC⊥BE.又AB⊥平面BCE.
∴OC⊥平面ABE. ∴FD⊥平面ABE.
從而平面ADE⊥平面ABE.
(Ⅱ)∵CD ,延長AD, BC交于T
則C為BT的中點.
點C到平面ADE的距離等于點B到平面ADE的距離的.
過B作BH⊥AE,垂足為H.∵平面ADE.⊥平面ABE.∴BH⊥平面BDE.
由已知有AB⊥BE. BE=,AB= 2, ∴BH=,
從而點C到平面ADE的距離為
或∥ FD, 點C到平面ADE的距離等于點O到平面ADE的距離為.
或取A B的中點M.易證∥ DA.點C到平面ADE的距離等于點M到平面ADE的距離為.
四、三角函數(shù)
7.〖理科、文科〗已知三點,其中.
(Ⅰ)若,求角的值;
(Ⅱ)若,求的值.
解:(Ⅰ) .
∵,∴,即,
化簡得,∴.
∵,∴.
(Ⅱ) ,
,
∴
8.〖理科、文科〗已知:為實數(shù),函數(shù) ∈R.
(Ⅰ)設(shè)求的取值范圍;
(Ⅱ)當(dāng)的最大值是3時,求的值.
解:
的取值范圍是
令
(1)的最大值為
依題意 (滿足)
(2)時的最大值為
依題意,所以,不滿足題意.
(3)時, 的最大值為
依題意,,滿足.
由以上知:.
五、概率
9. 〖理科〗某保險公司的統(tǒng)計表明,新保險的汽車司機(jī)中可劃分為兩類:第一類人易出事故,其在一年內(nèi)出事故的概率為0.4,第二類人為謹(jǐn)慎的人,其在一年內(nèi)出事故的概率為0.2.假定在新投保的3人中有一人是第一類人,有兩人是第二類人.一年內(nèi)這3人中出現(xiàn)事故的人數(shù)為記為.(設(shè)這三人出事故與否互不影響)
(Ⅰ)求三人都不出事故的概率;
(Ⅱ)求的分布列及數(shù)學(xué)期望.
解:(Ⅰ)
(Ⅱ)
0
1
2
3
p
10. 〖理科、文科〗三名學(xué)生進(jìn)行投籃測試,投中兩次就停止投籃記為過關(guān),每人最多可投4次.已知每位同學(xué)每次投中的概率均為,且各次投籃投中與否互不影響.
(Ⅰ)求每位同學(xué)過關(guān)的概率;
(Ⅱ)求恰有兩位同學(xué)過關(guān)的概率;
(Ⅲ)求至少有一位同學(xué)過關(guān)的概率.
解:(Ⅰ)設(shè)每位同學(xué)過關(guān)的概率記為p
(Ⅱ) 設(shè)恰有兩位同學(xué)過關(guān)的概率為
(Ⅲ)設(shè)至少有一位同學(xué)過關(guān)的概率
六、不等式
11、〖理〗已知關(guān)于的不等式的解集為,且.求
解:易知對任意的,均有
的取值范圍是
當(dāng)時,有,故,
當(dāng)時,,故,
當(dāng)時,有,故,
因此,當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
當(dāng)時,.
12、〖理科、文科〗若實數(shù),解關(guān)于的不等式.
解:
當(dāng)時,有,故不等式的解集為,
當(dāng)時,不等式轉(zhuǎn)化為,故不等式的解集為,
當(dāng)時,有,故不等式的解集為.
七、解析幾何
13. 〖理科、文科〗已知兩定點,動點M滿足.
(Ⅰ)求動點M的軌跡Q的方程;
(Ⅱ)設(shè)曲線Q與y軸的交點為B,點E、F是曲線Q上兩個不同的動點,且,直線AE與BF交于點,求證:為定值;
(Ⅲ) 〖理科〗在第(Ⅱ)問的條件下,求證:過點和點E的直線是曲線Q的一條切線.
(Ⅳ)在第(Ⅱ)問的條件下,試問是否存在點E使得(或),若存在,求出此時點E的坐標(biāo);若不存在,說明理由.
解:(Ⅰ)設(shè)動點,因為
所以或
化簡得:
(Ⅱ)由可設(shè)點則由A、P、E三點共線可得,同理可得:,兩式相乘得:,又因為,所以=3
(Ⅲ)點E處曲線Q的切線的斜率為,則切線方程為,AE、BF的方程為,,則,所以在上述切線上,即過點和點E的直線是曲線Q的一條切線.
(Ⅳ) 先證:
(其中用到代換)
由此可得:.
要使,則只需,即.而,因此不存在點E使得成立.
另解:同前可得,要使,則只需,即,化簡得,顯然不成立.
14〖理科、文科〗如圖,已知,N、P兩點分別在軸和軸上運(yùn)動,并且滿足,
(Ⅰ)求動點Q的軌跡方程;
(Ⅱ)若正方形ABCD的三個頂點A、B、C在點Q的軌跡上,求正方形ABCD面積的最小值.
解(Ⅰ)
由已知
(Ⅱ)如圖,不妨設(shè)正方形在拋物線上的三個頂點中A、B在x軸的下方(包括x軸),記A、B、C的坐標(biāo)分別為,其中
并設(shè)直線AB的斜率為k(k<0)
則有……①
又因為A、B、C在拋物線上,故有
代入①式得
……②
∵
即
∴
∴將②代入可得:
即,
得
正方形的邊長為
易知
所以
所以正方形ABCD面積的最小值為.
祝同學(xué)們考試順利!
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