资源描述
2022年江苏省盐城市、南京市高考数学一模试卷
一、填空题〔本大题共14小题,每题5分,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上〕
1.〔5分〕集合A={x|x〔x﹣4〕<0},B={0,1,5},那么A∩B=.
2.〔5分〕设复数z=a+i〔a∈R,i为虚数单位〕,假设〔1+i〕•z为纯虚数,那么a的值为.
3.〔5分〕为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如下列图,那么估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80〕〔单位:分钟〕内的学生人数为.
4.〔5分〕执行如下列图的伪代码,假设x=0,那么输出的y的值为.
6.〔5分〕假设抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,那么实数p的值为.
7.〔5分〕设函数y=ex﹣a的值域为A,假设A⊆[0,+∞〕,那么实数a的取值范围是.
8.〔5分〕锐角α,β满足〔tanα﹣1〕〔tanβ﹣1〕=2,那么α+β的值为.
9.〔5分〕假设函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,那么实数ω的取值范围是.
10.〔5分〕设Sn为等差数列{an}的前n项和,假设{an}的前2022项中的奇数项和为2022,那么S2022的值为.
11.〔5分〕设函数f〔x〕是偶函数,当x≥0时,f〔x〕=,假设函数y=f〔x〕﹣m 有四个不同的零点,那么实数m的取值范围是.
12.〔5分〕在平面直角坐标系xOy中,假设直线y=k〔x﹣3〕上存在一点P,圆x2+〔y﹣1〕2=1上存在一点Q,满足=3,那么实数k的最小值为.
13.〔5分〕如图是蜂巢结构图的一局部,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点〞.假设A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点〞处,且A,B的位置所图所示,那么的最大值为.
14.〔5分〕假设不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,那么实数k的最小值为.
二、解答题〔共6小题,总分值90分〕
15.〔14分〕如下列图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A1B1的中点.
〔1〕求证:BN∥平面A1MC;
〔2〕假设A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.
16.〔14分〕在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c c=.
〔1〕假设C=2B,求cosB的值;
〔2〕假设=,求cos〔B〕的值.
17.〔14分〕有一矩形硬纸板材料〔厚度忽略不计〕,一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD〔如图甲所示〕,再剪去图中阴影局部,用剩下的局部恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒〔如图乙所示,重叠局部忽略不计〕,其中OEMF是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.
〔1〕当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;
〔2〕当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大
18.〔16分〕如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:〔a>b>0〕的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点〔〕处时,点Q的坐标为〔〕.
〔1〕求椭圆C的标准方程;
〔2〕设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.
19.〔16分〕设数列{an}满足a=an+1an﹣1+λ〔a2﹣a1〕2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.
〔1〕假设{an}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;
〔2〕假设a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•an≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;
〔3〕假设λ≠0,且数列{an}不是常数列,如果存在正整数T,使得an+T=an对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{an}中T的最小值.
20.〔16分〕设函数f〔x〕=lnx,g〔x〕=ax+〔a,b,c∈R〕.
〔1〕当c=0时,假设函数f〔x〕与g〔x〕的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;
〔2〕当b=3﹣a时,假设对任意x0∈〔1,+∞〕和任意a∈〔0,3〕,总存在不相等的正实数x1,x2,使得g〔x1〕=g〔x2〕=f〔x0〕,求c的最小值;
〔3〕当a=1时,设函数y=f〔x〕与y=g〔x〕的图象交于A〔x1,y1〕,B〔x2,y2〕〔x1<x2〕两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.
[选做题]〔在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内〕[选修4-1:几何证明选讲]图
21.〔10分〕如图,AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.假设DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.
[选修4-2:矩阵与变换]
22.〔10分〕矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在极坐标系中,直线ρcos〔θ+〕=1与曲线ρ=r〔r>0〕相切,求r的值.
[选修4-5:不等式选讲]
24.实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.
25.〔10分〕如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.
〔1〕求直线AP与BM所成角的余弦值;
〔2〕求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.
26.〔10分〕n∈N*,nf〔n〕=Cn0Cn1+2Cn1Cn2+…+nCnn﹣1Cnn.
〔1〕求f〔1〕,f〔2〕,f〔3〕的值;
〔2〕试猜想f〔n〕的表达式〔用一个组合数表示〕,并证明你的猜想.
2022年江苏省盐城市、南京市高考数学一模试卷
参考答案与试题解析
一、填空题〔本大题共14小题,每题5分,计70分.不需写出解答过程,请把答案写在答题纸的指定位置上〕
1.〔5分〕集合A={x|x〔x﹣4〕<0},B={0,1,5},那么A∩B={1}.
【解答】解:∵集合A={x|x〔x﹣4〕<0}={x|0<x<4},B={0,1,5},
∴A∩B={1}.
故答案为:{1}.
2.〔5分〕设复数z=a+i〔a∈R,i为虚数单位〕,假设〔1+i〕•z为纯虚数,那么a的值为 1 .
【解答】解:∵z=a+i,
∴〔1+i〕•z=〔1+i〕〔a+i〕=a﹣1+〔a+1〕i,
又〔1+i〕•z为为纯虚数,
∴a﹣1=0即a=1.
故答案为:1.
3.〔5分〕为调查某县小学六年级学生每天用于课外阅读的时间,现从该县小学六年级4000名学生中随机抽取100名学生进行问卷调查,所得数据均在区间[50,100]上,其频率分布直方图如下列图,那么估计该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80〕〔单位:分钟〕内的学生人数为 1200 .
【解答】解:由频率分布直方图得:
该县小学六年级学生中每天用于阅读的时间在[70,80〕〔单位:分钟〕内的频率为:
∴估计该县小学六年级4000名学生中每天用于阅读的时间在[70,80〕〔单位:分钟〕内的学生人数为:
4000×0.3=1200.
故答案为:1200.
4.〔5分〕执行如下列图的伪代码,假设x=0,那么输出的y的值为 1 .
【解答】解:根据题意知,执行程序后,输出函数
y=,
当x=0时,y=e0=1.
故答案为:1.
从袋中一次随机摸出2个球,根本领件总数n==6,
〔1,4〕,〔2,3〕,〔2,4〕,〔3,4〕,共4个,
故答案为:.
6.〔5分〕假设抛物线y2=2px的焦点与双曲线的右焦点重合,那么实数p的值为 6 .
【解答】解:∵双曲线的方程,
∴a2=4,b2=5,可得c==3,
因此双曲线的右焦点为F〔3,0〕,
∵抛物线y2=2px〔p>0〕的焦点与双曲线的右焦点重合,
∴=3,解之得p=6.
故答案为:6.
7.〔5分〕设函数y=ex﹣a的值域为A,假设A⊆[0,+∞〕,那么实数a的取值范围是 〔﹣∞,2].
【解答】解:函数y=ex﹣a的值域为A
∵ex=2,
∴值域为A=[2﹣a,+∞〕.
又∵A⊆[0,+∞〕,
∴2﹣a≥0,
即a≤2.
故答案为:〔﹣∞,2].
8.〔5分〕锐角α,β满足〔tanα﹣1〕〔tanβ﹣1〕=2,那么α+β的值为.
【解答】解:∵〔tanα﹣1〕〔tanβ﹣1〕=2,可得:tanα+tanβ+1=tanαtanβ,
∴tan〔α+β〕=═﹣1,
∵锐角α,β,可得:α+β∈〔0,π〕,
∴α+β=.
故答案为:.
9.〔5分〕假设函数y=sinωx在区间[0,2π]上单调递增,那么实数ω的取值范围是 〔0,].
【解答】解:由函数y=sinωx,图象过原点,可得ω>0
在区间[0,2π]上单调递增,
∴,
即.
故答案为:〔0,]
10.〔5分〕设Sn为等差数列{an}的前n项和,假设{an}的前2022项中的奇数项和为2022,那么S2022的值为 4034 .
【解答】解:因为 Sn为等差数列{an}的前n项和,且{an}的前2022项中的奇数项和为2022,
所以S奇=a1+a3+a5+…+a2022=1009×〔a1+a2022〕×=1009×a1009=2022,得a1009=2.
那么 S偶=a2+a4+a6+…+a2022=1008×〔a2+a2022〕×=1008×a1009=1008×2=2022
那么S2022=S奇+S偶=2022+2022=4034.
故答案为:4034.
11.〔5分〕设函数f〔x〕是偶函数,当x≥0时,f〔x〕=,假设函数y=f〔x〕﹣m 有四个不同的零点,那么实数m的取值范围是[1,〕 .
【解答】解:由0≤x≤3可得f〔x〕∈[0,],
x>3时,f〔x〕∈〔0,1〕.
画出函数y=f〔x〕与y=m的图象,如下列图,
∵函数y=f〔x〕﹣m有四个不同的零点,
∴函数y=f〔x〕与y=m的图象有4个交点,
由图象可得m的取值范围为[1,〕,
故答案为:[1,〕.
12.〔5分〕在平面直角坐标系xOy中,假设直线y=k〔x﹣3〕上存在一点P,圆x2+〔y﹣1〕2=1上存在一点Q,满足=3,那么实数k的最小值为 ﹣.
【解答】解:设P〔x1,y1〕,Q〔x2,y2〕;
那么y1=k〔x1﹣3〕①,
+〔y2﹣1〕2=1②;
由=3,得,
即,
代入②得+=9;
此方程表示的圆心〔0,3〕到直线kx﹣y﹣3k=0的距离为d≤r;
即≤3,
解得﹣≤k≤0.
∴实数k的最小值为﹣.
故答案为:﹣.
13.〔5分〕如图是蜂巢结构图的一局部,正六边形的边长均为1,正六边形的顶点称为“晶格点〞.假设A,B,C,D四点均位于图中的“晶格点〞处,且A,B的位置所图所示,那么的最大值为 24 .
【解答】解:建立如图的直角坐标系,那么A〔,〕,B〔0,0〕,
那么容易得到C〔0,5〕时,D的位置可以有三个位置,其中D1〔﹣,〕,D2〔﹣,0〕,D3〔﹣,〕,
此时=〔﹣,﹣〕,=〔﹣,﹣〕,=〔﹣,﹣5〕,=〔﹣,﹣〕,
那么•=21,•=24,•=22.5,
那么的最大值为24,
故答案为:24.
14.〔5分〕假设不等式ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC对任意△ABC都成立,那么实数k的最小值为 100 .
【解答】解:∵ksin2B+sinAsinC>19sinBsinC,由正弦定理可得:kb2+ac>19bc,
∴k>,
只需k大于右侧表达式的最大值即可,显然c>b时,表达式才能取得最大值,
又∵c﹣b<a<b+c,
∴﹣b﹣c<﹣a<b﹣c,
∴<19+〔〕=20﹣〔〕2=100﹣〔﹣10〕2,
当=10时,20﹣〔〕2取得最大值20×10﹣102=100.
∴k≥100,即实数k的最小值为100.
故答案为:100
二、解答题〔共6小题,总分值90分〕
15.〔14分〕如下列图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,CA=CB,点M,N分别是AB,A1B1的中点.
〔1〕求证:BN∥平面A1MC;
〔2〕假设A1M⊥AB1,求证:AB1⊥A1C.
【解答】证明:〔1〕因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AB∥A1B1,且AB=A1B1,
又点M,N分别是AB、A1B1的中点,所以MB=A1N,且MB∥A1N.
所以四边形A1NBM是平行四边形,从而A1M∥BN.
又BN⊄平面A1MC,A1M⊂平面A1MC,所以BN∥平面A1MC;
〔2〕因为ABC﹣A1B1C1是直三棱柱,所以AA1⊥底面ABC,而AA1⊂侧面ABB1A1,
所以侧面ABB1A1⊥底面ABC.
又CA=CB,且M是AB的中点,所以CM⊥AB.
那么由侧面ABB1A1⊥底面ABC,侧面ABB1A1∩底面ABC=AB,
CM⊥AB,且CM⊂底面ABC,得CM⊥侧面ABB1A1.
又AB1⊂侧面ABB1A1,所以AB1⊥CM.
又AB1⊥A1M,A1M、MC平面A1MC,且A1M∩MC=M,
所以AB1⊥平面A1MC.
又A1C⊂平面A1MC,所以AB⊥A1C.
16.〔14分〕在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c c=.
〔1〕假设C=2B,求cosB的值;
〔2〕假设=,求cos〔B〕的值.
【解答】解:〔1〕因为c=,那么由正弦定理,得sinC=sinB. …〔2分〕
又C=2B,所以sin2B=sinB,即2sinBcosB=sinB. …〔4分〕
又B是△ABC的内角,所以sinB>0,故cosB=. …〔6分〕
〔2〕因为=,所以cbcosA=bacosC,那么由余弦定理,
得b2+c2﹣a2=b2+a2﹣c2,得a=c. …〔10分〕
从而cosB==,…〔12分〕
又0<B<π,所以sinB==.
从而cos〔B+〕=cosBcos﹣sinBsin=. …〔14分〕
17.〔14分〕有一矩形硬纸板材料〔厚度忽略不计〕,一边AB长为6分米,另一边足够长.现从中截取矩形ABCD〔如图甲所示〕,再剪去图中阴影局部,用剩下的局部恰好能折卷成一个底面是弓形的柱体包装盒〔如图乙所示,重叠局部忽略不计〕,其中OEMF是以O为圆心、∠EOF=120°的扇形,且弧,分别与边BC,AD相切于点M,N.
〔1〕当BE长为1分米时,求折卷成的包装盒的容积;
〔2〕当BE的长是多少分米时,折卷成的包装盒的容积最大
【解答】解:〔1〕在图甲中,连接MO交EF于点T.设OE=OF=OM=R,
在Rt△OET中,因为∠EOT=∠EOF=60°,
所以OT=,那么MT=0M﹣OT=.
从而BE=MT=,即R=2BE=2.
故所得柱体的底面积S=S扇形OEF﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=﹣,
又所得柱体的高EG=4,
所以V=S×EG=﹣4.
答:当BE长为1〔分米〕时,折卷成的包装盒的容积为﹣4立方分米.
〔2〕设BE=x,那么R=2x,所以所得柱体的底面积
S=S扇形OEF﹣S△OEF=πR2﹣R2sin120°=〔﹣〕x2,
又所得柱体的高EG=6﹣2x,
所以V=S×EG=〔﹣2〕〔﹣x3+3x2〕,其中0<x<3.
令f〔x〕=﹣x3+3x2,0<x<3,
那么由f′〔x〕=﹣3x2+6x=﹣3x〔x﹣2〕=0,
解得x=2.
列表如下:
x
〔0,2〕
2
〔2,3〕
f′〔x〕
+
0
﹣
f〔x〕
增
极大值
减
所以当x=2时,f〔x〕取得最大值.
答:当BE的长为2分米时,折卷成的包装盒的容积最大.
18.〔16分〕如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:〔a>b>0〕的下顶点为B,点M,N是椭圆上异于点B的动点,直线BM,BN分别与x轴交于点P,Q,且点Q是线段OP的中点.当点N运动到点〔〕处时,点Q的坐标为〔〕.
〔1〕求椭圆C的标准方程;
〔2〕设直线MN交y轴于点D,当点M,N均在y轴右侧,且=2时,求直线BM的方程.
【解答】解:〔1〕由N〔〕,点Q的坐标为〔〕,得直线NQ的方程为y=x﹣,
令x=0,得点B的坐标为〔0,﹣〕.
所以椭圆的方程为+=1.
将点N的坐标〔,〕代入,得+=1,解得a2=4.
所以椭圆C的标准方程为+=1.
〔2〕:设直线BM的斜率为k〔k>0〕,那么直线BM的方程为y=x﹣.
在y=kx﹣中,令y=0,得xP=,
而点Q是线段OP的中点,所以xQ=.
所以直线BN的斜率kBN=kBQ==2k.
联立,消去y,得〔3+4k2〕x2﹣8kx=0,解得xM=.
用2k代k,得xN=.
又=2,
所以xN=2〔xM﹣xN〕,得2xM=3xN,
故2×==3×,又k>0,解得k=.
所以直线BM的方程为y=x﹣
19.〔16分〕设数列{an}满足a=an+1an﹣1+λ〔a2﹣a1〕2,其中n≥2,且n∈N,λ为常数.
〔1〕假设{an}是等差数列,且公差d≠0,求λ的值;
〔2〕假设a1=1,a2=2,a3=4,且存在r∈[3,7],使得m•an≥n﹣r对任意的n∈N*都成立,求m的最小值;
〔3〕假设λ≠0,且数列{an}不是常数列,如果存在正整数T,使得an+T=an对任意的n∈N*均成立.求所有满足条件的数列{an}中T的最小值.
【解答】解:〔1〕由题意,可得a=〔an+d〕〔an﹣d〕+λd2,
化简得〔λ﹣1〕d2=0,又d≠0,所以λ=1.
〔2〕将a1=1,a2=2,a3=4,代入条件,
可得4=1×4+λ,解得λ=0,
所以a=an+1an﹣1,所以数列{an}是首项为1,公比q=2的等比数列,
所以an=2n﹣1.
欲存在r∈[3,7],
使得m•2n﹣1≥n﹣r,即r≥n﹣m•2n﹣1对任意n∈N*都成立,
那么7≥n﹣m•2n﹣1,所以m≥对任意n∈N*都成立.
令bn=,那么bn+1﹣bn=﹣=,
所以当n>8时,bn+1<bn;当n=8时,b9=b8;当n<8时,bn+1>bn.
所以bn的最大值为b9=b8=,所以m的最小值为;
〔3〕因为数列{an}不是常数列,所以T≥2,
①假设T=2,那么an+2=an恒成立,从而a3=a1,a4=a2,
所以,
所以λ〔a2﹣a1〕2=0,又λ≠0,所以a2=a1,可得{an}是常数列,矛盾.
所以T=2不合题意.
②假设T=3,取an=〔*〕,满足an+3=an恒成立.
由a22=a1a3+λ〔a2﹣a1〕2,得λ=7.
那么条件式变为an2=an+1an﹣1+7.
由22=1×〔﹣3〕+7,知a3k﹣12=a3k﹣2a3k+λ〔a2﹣a1〕2;
由〔﹣3〕2=2×1+7,知a3k2=a3k﹣1a3k+1+λ〔a2﹣a1〕2;
由12=2×〔﹣3〕+7,知a3k+12=a3ka3k+2+λ〔a2﹣a1〕2;
所以,数列〔*〕适合题意.
所以T的最小值为3.
20.〔16分〕设函数f〔x〕=lnx,g〔x〕=ax+〔a,b,c∈R〕.
〔1〕当c=0时,假设函数f〔x〕与g〔x〕的图象在x=1处有相同的切线,求a,b的值;
〔2〕当b=3﹣a时,假设对任意x0∈〔1,+∞〕和任意a∈〔0,3〕,总存在不相等的正实数x1,x2,使得g〔x1〕=g〔x2〕=f〔x0〕,求c的最小值;
〔3〕当a=1时,设函数y=f〔x〕与y=g〔x〕的图象交于A〔x1,y1〕,B〔x2,y2〕〔x1<x2〕两点.求证:x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.
【解答】解:〔1〕由f〔x〕=lnx,得f〔1〕=0,又f′〔x〕=,所以f′〔1〕=1,
当c=0时,g〔x〕=ax+,所以g′〔x〕=a﹣,
所以g′〔1〕=a﹣b,
因为函数f〔x〕与g〔x〕的图象在x=1处有相同的切线,
所以,即,
解得a=,b=﹣;
〔2〕当x0>1时,那么f〔x0〕>0,又b=3﹣a,设t=f〔x0〕,
那么题意可转化为方程ax+﹣c=t〔t>0〕在〔0,+∞〕上有相异两实根x1,x2.
即关于x的方程ax2﹣〔c+t〕x+〔3﹣a〕=0〔t>0〕
在〔0,+∞〕上有相异两实根x1,x2.
所以,得,
所以c>2﹣t对t∈〔0,+∞〕,a∈〔0,3〕恒成立.
因为0<a<3,所以2≥2•=3〔当且仅当a=时取等号〕,
又﹣t<0,所以2﹣t的取值范围是〔﹣∞,3〕,所以c≥3.
故c的最小值为3.
〔3〕当a=1时,因为函数f〔x〕与g〔x〕的图象交于A,B两点,
所以,两式相减,得b=x1x2〔1﹣〕,
要证明x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1,
即证x1x2﹣x2<x1x2〔1﹣〕<x1x2﹣x1,
即证<<,
即证1﹣<ln<﹣1
令=t,那么t>1,此时即证1﹣<lnt<t﹣1.
令φ〔t〕=lnt+﹣1,所以φ′〔t〕=﹣=>0,
所以当t>1时,函数φ〔t〕单调递增.
又φ〔1〕=0,所以φ〔t〕=lnt+﹣1>0,即1﹣<lnt成立;
再令m〔t〕=lnt﹣t+1,所以m′〔t〕=﹣1=<0,
所以当t>1时,函数m〔t〕单调递减,
又m〔1〕=0,所以m〔t〕=lnt﹣t+1<0,即lnt<t﹣1也成立.
综上所述,实数x1,x2满足x1x2﹣x2<b<x1x2﹣x1.
[选做题]〔在21.22.23.24四小题中只能选做2题,每题10分,计20分.请把答案写在答题纸的指定区域内〕[选修4-1:几何证明选讲]图
21.〔10分〕如图,AB为⊙O的直径,直线DE与⊙O相切于点E,AD垂直DE于点D.假设DE=4,求切点E到直径AB的距离EF.
【解答】解:如图,连接AE,OE,
因为直线DE与⊙O相切于点E,所以DE⊥OE,
又因为AD⊥DE于D,所以AD∥OE,所以∠DAE=∠OEA,①
在⊙O中,OE=OA,所以∠OEA=∠OAE,②…〔5分〕
由①②得∠DAE=∠OAE,即∠DAE=∠FAE,
又∠ADE=∠AFE,AE=AE,
所以△ADE≌△AFE,所以DE=FE,
又DE=4,所以FE=4,
即E到直径AB的距离为4.…〔10分〕
[选修4-2:矩阵与变换]
22.〔10分〕矩阵M=,求圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程.
【解答】解:设P〔x0,y0〕是圆x2+y2=1上任意一点,
那么=1,
设点P〔x0,y0〕在矩阵M对应的变换下所得的点为Q〔x,y〕,
那么=,
即,解得,…〔5分〕
代入=1,得=1,
∴圆x2+y2=1在矩阵M的变换下所得的曲线方程为=1.…〔10分〕
[选修4-4:坐标系与参数方程]
23.在极坐标系中,直线ρcos〔θ+〕=1与曲线ρ=r〔r>0〕相切,求r的值.
【解答】解:直线ρcos〔θ+〕=1,转化为:,
曲线ρ=r〔r>0〕转化为:x2+y2=r2,
由于直线和圆相切,
那么:圆心到直线的距离d=.
所以r=1.
[选修4-5:不等式选讲]
24.实数x,y满足x2+3y2=1,求当x+y取最大值时x的值.
【解答】解:由柯西不等式,得[x2+〔〕2][12+〔〕2]≥〔x•1+〕2,
即≥〔x+y〕2.
而x2+3y2=1,所以〔x+y〕2,所以﹣,…〔5分〕
由,得,所以当且仅当x=,y=时,〔x+y〕max=.
所以当x+y取最大值时x值为.…〔10分〕
25.〔10分〕如图,四棱锥P﹣ABCD的底面ABCD是菱形,AC与BD交于点O,OP⊥底面ABCD,点M为PC中点,AC=4,BD=2,OP=4.
〔1〕求直线AP与BM所成角的余弦值;
〔2〕求平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值.
【解答】解:〔1〕因为ABCD是菱形,所以AC⊥BD.又OP⊥底面ABCD,
以O为原点,直线OA,OB,OP分别为x轴,y轴,z轴,建立如下列图空间直角坐标系.
那么A〔2,0,0〕,B〔0,1,0〕,P〔0,0,4〕,C〔﹣2,0,0〕,M〔﹣1,0,2〕.
=〔﹣2,0,4〕,=〔01,﹣1,2〕,
cos<,>===.
故直线AP与BM所成角的余弦值为.…〔5分〕
〔2〕=〔﹣2,1,0〕,=〔﹣1,﹣1,2〕.
设平面ABM的一个法向量为=〔x,y,z〕,
那么,令x=2,得=〔2,4,3〕.
又平面PAC的一个法向量为=〔0,1,0〕,
∴cos<>===.
故平面ABM与平面PAC所成锐二面角的余弦值为.…〔10分〕
26.〔10分〕n∈N*,nf〔n〕=Cn0Cn1+2Cn1Cn2+…+nCnn﹣1Cnn.
〔1〕求f〔1〕,f〔2〕,f〔3〕的值;
〔2〕试猜想f〔n〕的表达式〔用一个组合数表示〕,并证明你的猜想.
【解答】解:〔1〕由条件,nf〔n〕=CCCC①,
在①中令n=1,得f〔1〕=1.
在①中令n=2,得2f〔2〕=6,得f〔2〕=3.
在①中令n=3,得3f〔3〕=30,故f〔3〕=10.
〔2〕猜想f〔n〕=.
要证猜想成立,只要证等式n=•+2•+…+n• 成立.
由〔1+x〕n=+x+x2+…+xn①,
两边同时对x求导数,可得n〔1+x〕n﹣1=+2x+3x2+nxn﹣1②,
把等式①和②相乘,可得n〔1+x〕2n﹣1=〔+x+x2+…+xn 〕•〔+2x+3x2+nxn﹣1 〕 ③.
等式左边xn的系数为n,等式右边xn的系数为•+•2+•3+…+n•n
=•+2•+3•+…+n•=CCCC,
根据等式③恒成立,可得n=CCCC.
故f〔n〕= 成立.
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