2011年高考数学能力备考“新概念、新题型、新试题、新信息”原创试题精编
新课标的考试大纲中,对能力要求有新的提法,“对新颖的信息、情境和设问,选择有效的方法和手段收集信息,综合与灵活应用所学知识、思想和方法,进行独立的思考、探究和研究,提出解决问题的思路,创造性地解决问题”。人教大纲版高考数学考试大纲也对试题的命制明确指出:试题注意“立意鲜明、背景新颖,设问灵活,层次清晰,新题不难,难题不怪”,在试卷中创设比较新颖的问题和情境,注重问题的多样化。综观近几年高考试题在能力立意的基础上大胆地进行了改革创新,出现了一些内容立意新、情境设置新,设问方式新、题型结构新和构思精巧的创新题。这类题目突出考查学生的探究能力,创新意识,充分体现了高考支持课改并服务于课改的指导思想,所以备受命题专家的青眯,因此,加强对情境创新题的题型研究和学习就显得十分必要,本文参考近几年全国各地高考试题为题源进行创新改编,以期对读者的2011年高考数学能力备考有所帮助。 【例1】给定集合A 、B ,定义*{,,}A B x x
m n m A n B
==-∈∈,若{4,5,6},
A B ==,则集合A*B 中所有元素之和为
A .6
B .8
C .10
D .18
【分析及解】由已知*{1,2,3,4}A B =,∴集合A*B 中所有元素之和为10,故选C
【点评】本题通过定义新运算“*”,考生只需依据新的运算方式,结合课内知识集合中元素的互异性即可解决,是考生熟悉的,属于“旧”题穿“新”衣。
【例2】已知集合{}1,2,3,4M =,{}3,4,5N =,:f M N →,则能建立多少个定义域为M,值域为N的函数 A .81 B .72 C .36 D .18 【分析及解】M为定义域,N为值域,则N中每个元素必有原象,只需使M中的某2个元素对应N中的一个元素,且另两个元素各对应另外两个不同元素即可,这是从M N →的满射,共有
36232
3
43324=???=
?A C 个这样的函数. 故选C 【点评】本题主要以映射、函数的概念为载体,考查利用排列、组合知识来解决问题的能力,题目 “新”在命题的背景上,这是近几年高考命制题目一个新亮点,把“旧知识,老方法”放“新问题”中考查考生的数学能力。属于“旧”题“新”考。 【例3】若)()()(b f a f b a f ?=+且f (1)=2,则(2)(1)f f +(4)(3)f f +(6)(5)
f f +…+(2008)
(2007)f f 等
于
A .2006
B .2007
C .2008
D .2009
【分析及解】令x a =,1=b ,则)1()1(]1)1[()(f x f x f x f ?-=+-=,
即
2)1()
1()
(==-f x f x f ,所以,原式=200810042=?,故选C
【例7】已知函数f (x )=x 5-5x 4+10x 3-10x 2+5x -1,则f (x )的反函数为
A .)(1)(51
R x x x f
∈-=- B .)(1)1()(51
R x x x f
∈--=-
C .)(1)(51
R x x x f
∈+=- D .)(1)2()(51
R x x x f
∈+-=-
【分析及解】由已知5)1()(-=x x f ,由5)1(-=x y ,得15+=y x ,所以,
)(1)(51R x x x f ∈+=-,故选C 【例8】函数2
|2|1)(2
---=x x x f 是
A .偶函数
B .奇函数
C .偶函数且奇函数
D .非偶函数非奇函数
【分析及解】由已知定义域为:]1,0()0,1[?-,所以x
x x f --=2
1)(,易知)()(x f x f =-
所以函数)(x f 为奇函数,故选B
【例9】如果)
1(log )
3(log ,)(220
f f C m m f n
i i n i 那么
∑==
等于
A .2
B .
2
1 C .1
D .3
【分析及解】因为n
n
i i n
i
m C m m f )1()(0
+==∑=,22log 4log )1(log )3(log 2222==n
n
f f ,故选A 【例10】2008年9月25日晚21:10分在酒泉卫星发射中心用长征二号F 型运载火箭将
“神舟”七号发射成功。已知火箭的起飞重量M 是箭体(包括搭载的飞行器)的重量
m 和燃料重量x 之和,在不考虑空气阻力的条件下,假设火箭的最大速度y 关于x 的
函数关系为2ln 4)]2ln()[ln(+-+=m x m k y (其中0≠k )。当燃料重量为
m e )1(-吨(e 为自然对数的底数,72.2≈e )时,该火箭的最大速度为)/(4s km
(1)求火箭的最大速度为)/(s km y 与燃料重量x 之间的函数关系式)(x f y = (2)已知该火箭的起飞重量是544吨,那么,应装载多少吨燃料,才能使该火箭的最
大速度达到s km /8,以便顺利地把飞船发送到预定的轨道? 【分析及解】(1)依题意把m e x )1(-=,4=y 代入函数关系式
2ln 4)]2ln()[ln(+-+=m x m k y ,解之得8=k
∴所求的函数关系式为2ln 4)]2ln()[ln(8+-+=m x m y ,整理得:8
)ln(
m
x m y += (2)设应装载x 吨燃料方能达到预定速度,则x m -=544,8=y 代入函数关系式
8)ln(
m x m y +=,得1544544
ln =-x
,解之得344=x (t ),故应装载344吨燃料方能顺利地把飞船发送到预定的轨道。
三:数列
【例11】图(1)、(2)、(3)、(4)分别包含l 个、5个、l3个、25个第十九届北京奥运会吉
祥物“福娃迎迎”,按同样的方式构造图形,设第”n 个图形包含)(n f 个“福娃迎迎”,则=)(n f .
【分析及解】由图易知1)1(=f ,3)31(2)2(-+?=f ,5)531(2)3(-++?=f ,
,7)7531(2)4(-+++?=f ,)12()]12(7531[2)(---+++++?=n n n f
即=)(n f 1222
+-n n ,
【例12】“神七”飞天,举国欢庆,据计算,运载飞船的为火箭,在点火1分钟通过的路程
为2km ,以后每分钟通过的路程增加2km ,在到达离地面240km 的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程大约需要的时间是 A .10分钟 B .13分钟 C .15分钟 D .20分钟
【分析及解】由已知点火后飞船通过的路程构成以2为首项,公差为2的等差数列,将此问题
转化为已知240=n S ,21=a ,2=d ,求n 的值问题,即22
)
1(2240?-+
=n n n ,整理得 02402=-+n n ,解之得15=n 或16-=n (舍去),故本题选C
【例13】若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知
5
537b a n n T S n n ,则+==( )
A .7
B .3
2
C .8
27
D .4
21
解法1:(赋值法)
∵
37+=
n n T S n n ∴4
7
1111==T S b a ∴1147b a = ① 又
5
14
222221112121==++=++T S d b d a b b a a
即21111428510d b d a +=+ ②
又6212
23322
333321112
11
1321321==++=?+?+
=++++T S d b d a d b d a b b b a a a
即 2111212166d b d a +=+ ③ 由①②③解之得:1174a b =, 112a d =,127
2
a d = ∴
421
7
1297874844111111211155==++=++=a a a a a a d b d a b a
∴本题选D
解法2:(基本量元素运算法)
等差数列{a n },{b n }的公差分别为1d 和2d ,则
2111211121212)1(2)1(d n b d n a d n n nb d n n na T S n n -+-+=-+-+
= 则有372
121
2
11
1+=
-+-+n n d n b d n a ① 又由于
2
11
15544d b d a b a ++=
② 观察①,② 可在①中取9=n 得
12
63
3997442111=
+?=++d b d a 即
4
21
55=b a ∴本题选D
解法3:(等差中项法)
∵2121-+=
n n a a a 2
1
21-+=n n b b b
∴227143)12()12(72
))(12(2))(12(2212121
21121121121+-=
+--==+-+-=++=------n n n n T S b b n a a n b b a a b a n n n n n n n n ∴
4
211263252751455==+?-?=b a ∴本题选D 解法4:(前n 和公式特征法)
∵等差数列前n 项和bn an S n +=2 即)(a
b
n an S n += ∴根据已知,可设nkn S n 7=, kn n T n )3(+= ∴ k k k S S a 634)47(5)57(455=??-??=-=
k k k T T b 124)34(5)35(455=?+-?+=-=
4
21
126355===k k b a ∴本题选D 【例14】由正数组成的等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,且
7
5132b a n n
T S n n ,则+=
A .20
13
B .14
9
C .31
20
D .20
9
解:可设kn n S n )2(=, kn n T n )13(+= ∴ k k k S S a 184)42(5)52(455=??-??=-=
k k k T T b 406)163(7)173(677=?+?-?+?=-= 20
9
401875=
==k k b a ∴本题选 D
【例15】由正数组成的等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,且
5
51312T S n n b a n n ,则--==
A .5
3
B .14
9
C .8
5
D .20
9
思路1:由解法3知:
13121212--===--n n T S b a n n n n ∴取3=n ,则有8
5
13313255=-?-?=T S
思路1:设)12(-=n k a n )13(-=n k b n 则 k a =1,k b 21=,
∴2
)
2(2)]12([2)(1n kn n k k n a a n S n n =-+=+=
2
)
13(2)]13(2[2)(1+=-+=+=
n kn n k k n b a n T n n ∴
132+=n n T S n n 8
5
16101535255==+??=T S
【例16】若等差数列}{},{n n b a 的前n 项和为n
n n n n n n b a n n T S T S ∞→+=lim ,132,,则又
的值等于
A .1
B .
3
2
C .5
6
D .
9
4 解:∵
2
62
41)12(3)12(21212--=
+--===--n n n n T S b a n n n n 即
1312--=
n n b a n n ∴n
n n b a ∞→lim =32
∴本题选 B
四:三角函数
【例17】已知函数]4
,3[sin 2)(π
πω-
=在区间x x f 上的最小值为-2,则ω的取值范围是( )
A .[)+∞??? ?
?-∞-,629, B .??
????+∞??? ??-∞-,2329,
C .(][)+∞-∞-,62,
D .(]??
??
??+∞-∞-,2
32, 【分析及解】① 当0>ω时, 4
3
π
π
≤
≤-x ∴4
3
ωπ
ωωπ
≤
≤-
x ,由已知结合图像
得 2
3
π
ωπ
-
≤-
∴ 23≥
ω ② 当0<ω时, 4
3ππ≤≤-x ∴3
4
ωπ
ωωπ
-
≤≤x ,由已知结合图像得
2
4
π
ωπ
-
≤ ∴ 2-≤ω 综上知:
),2
3
[]2,(+∞--∞∈ ω 故选D 。
【例18】设]4
,3[)sin(2)(0π
πωω-
=>在,函数x x f 上是增函数,那么( ) A .230≤<ω B .20≤<ω C .7
24
0≤<ω D .2≥ω
【分析及解】由 ππωππk x k 2222+≤≤- 得ω
π
ωπωωπωπk x k 2222+≤≤-()0>ω
由已知]4,3[ππ-
必然在上述0=k 的区间]2,2[ω
π
ωπ-的子区间, 即 ]2,2[]4,3[ωπωπππ-
?- ?????≥-≤-4
232πωππωπ
解之得:230≤<ω,故选A 。 五:平面向量
【例19】已知O 是平面上的一个定点,A ,B ,C ,是平面上不共线三个点,动点P 满足
),0(cos ||cos ||(
+∞∈+
+=λλC
AC B
AB ,则动点P 的轨迹一定通过△
ABC 的
( )
A .重心
B .垂心
C .外心
D .内心
【分析及解】由已知
cos ||cos ||C AC B
AB +
=λ两边同向量BC 取数量积
得)||(BC +-λ.BC AP +
=λ==0
故动点P 的轨迹一定通过△ABC 的垂心。∴选B
【例20】已知O 是平面上的一个定点,A ,B ,C ,是平面上不共线三个点,动点P 满足
),0((
+∞∈+
+=λλOA OP ,则动点P 的轨迹一定通过△
ABC 的 ( ) A .重心 B .垂心 C .外心 D .内心
【分析及解】设ABC ?的BC 边上的高为h ,BC 边上的中点为D ,则由已知
),(h
+=
λ
即,2h
λ
=
∴向量AP 与向量AD 共线。故动点P 的轨迹一定通过△ABC 的重心。∴选A
【例21】已知O 是平面上的一个定点,A ,B ,C ,是平面上不共线三个点,动点P 满足
),0(+∞∈+
+=λλOA OP ,则动点P 的轨迹一定通过△ABC 的
( )
A .重心
B .垂心
C .外心
D .内心
【分析及解】设ABC ?的BC 边上中点为D ,e e μλ=+=)(21,其中21,e e 分别是向量AB 和AC 的单位向量。∴向量AP 与向量AD 共线。故动点P 的轨迹一定通过△ABC 的内心,∴选D
【例22】已知O 是平面上的一个定点,A ,B ,C ,是平面上不共线三个点,动点P 满足
),0(cos ||cos ||(2+∞∈+++=
λλC
AC B AB ,则动点P 的轨迹一定通过△ABC 的
A .重心
B .垂心
C .外心
D .内心
【分析及解】设BC 的中点为,D 则由已知得cos ||cos ||(
C
AC B AB +
=λ两边同向
量BC 取数量积得)cos ||cos ||(
.C
AC B
AB +
=λ=)|||(BC BC +-λ=0
故动点P 的轨迹一定通过△ABC 的外心。∴选C 【例23】如图所示,我国发射的“神舟”七号载人飞船在地球
上空km 1600处沿着圆形的轨道飞行,每2小时沿轨道绕 地球飞行一周,假设飞船于中午12点整通过飞船跟踪站
A 点的正上空,地球的半径约为km 6400。
(1)若跟踪站的天线瞄准的方向与水平线的夹角成0
30, 那么什么时候飞船能收到跟踪站天线发出的指令信号? (2)若要求飞船恰在中午12点整收到跟踪站发出的指令信号,
求跟踪站与A 点的最远距离,(跟踪站的天线瞄准方向可以自由调节,参考数据:
69.044sin 0=,60.036sin 0=,结果精确到km 1)。
【分析及解】(1)如图,设飞船在B 点与跟踪站天线所发出的无线电指令信号相遇,在ABO ?中,
6400=OA ,800016006400=+=OB ,设0001209030=+=∠=OAB α,
ABO ∠=β,AOB ∠=γ,由正弦定理,得
α
βsin sin OB OA =,即 0120sin 8000
sin 6400=β
∴69.035
2
sin ≈=
β,求得044=β,00001644120180=--=γ O
A D C
B
β
α
水平线
γ
30
因此飞船绕O 转过γ角所用时间为3.5360
120≈?
γ
(分钟)。飞船收到指令信号的时间为
分钟小时分钟小时7.54113.512=-。即飞船在秒分钟点425411收到指令信号。
(2)设飞船在A 点正上空的点为C ,跟踪站与A 的最远点为D ,由平面几何知识可知,
CD 应为圆周的切线,即OD CD ⊥,
在ODC Rt ?中,8.05
4
80006400cos ====
∠OC OD COD , 6.0cos 1sin 2=∠-=∠COD COD
∴0
36=∠COD ,弧AD 长为
6406400360
36
=?(km ) 即跟踪站与A 点的最大球面距离为km 640。
六:不等式
【例24】对于使2
2x x M -+≤成立的所有常数M 中,我们把M 的最小值1叫做2
2x x
-+的上确界,若,,1a b R a b +
∈+=且,则12
2a b
-
-的上确界为 (A )-3 (B )4- (C )-41 (D )9
2
-
【分析及解】由题意知相当于求b
a 2
21--
的最大值, 又2
9225)22(25)(22221-=--≤+--=+-+-=--
b a a b b b a a b a b a ,故选(D ) 【例25】对于函数)(x f ,在使M x f ≤)(成立的所有常数M 中,我们把M 的最小值称为
函数)(x f 的“上确界”,则函数1
)1()(22++=x x x f 上的“上确界”为
( C )
A .
4
1 B .
2
1 C .
2 D .4
【分析及解】由题意知相当于)(x f 的最大值,
又21
211
211)1()(22
2≤+
+=++=++=x
x x x
x x x f ,故选C
七:直线与圆的方程
【例26】已知)0,1(=i ,)1,0(=,经过原点O 以j m i u +=为方向向量的直线与经过定点
)1,0(A ,以m -=为方向向量的直线相交于P ,其中R m ∈,当P 变动时,试问是否存在
一个定点Q ,使得||PQ 为定值?若存在,求出Q 的坐标,若不存在,说明理由. 【分析及解】由题意知:),1()1,0()0,1(m m j m i u =+=+=,
)1,()1,0()0,1(-=-=-=m m m ,设),(y x P ,则),(y x =,)1,(-=y x
∵//,//,∴0=-y mx ,0)1(=+-x y m ,消去m 得4
1)2
1(2
2
=
-+y x 即2
1
)2
1(2
2
=
-+y x ,故存在一个定点)21,0(Q ,,使得||PQ 为定值21,所以存在)21,0(Q
【例27】直线01:111=++y b x a l 和直线01:222=++y b x a l 的交点为)3,2(,则过两点
),(111b a Q ,),(222b a Q 的直线方程为_____________.
【分析及解】∵)3,2(为两直线21,l l 的交点, ∴013211=++b a ,013222=++b a 由此可知,点),(111b a Q ,),(222b a Q 都在直线0132=++y x 上,又∵1l 与2l 是两条不同的直线, ∴1a 与2a ,1b 与2b 不可能全相同,因此1Q ,2Q 为不同的两点, ∴过两点1Q ,2Q 的直线方程为0132=++y x . 八:圆锥曲线
【例28】我国2008年9月25日发射的“神七”载人飞船的运行轨道是以地球的中心为一个焦点的椭圆,近地点距地面为m 千米,远地点距地面为n 千米,地球半径为R 千米,则飞船运行轨道的短轴长为
A .))((2R n R m ++
B .))((R n R m ++
C .mn
D .mn 2
【分析及解】由已知R m c a +=-,R n c a +=+,解之得22R n m a ++=
,2
m
n c -=,
计算得:))((R n R m b ++=, 故长轴长为))((2R n R m ++,∴本题选A
【例29】图中共顶点的椭圆①、②与双曲线③、④的离心率分别为1234e e e e ﹑﹑﹑,其大小关系为(C )
A .
1234e e e e <<< B .2134e e e e <<< C .1243e e e e <<<
D .2143e e e e <<<
【分析及解】∵椭圆离心率的变化反映了椭圆的扁平程度, 又由椭圆②较椭圆①更“扁平”,可知椭圆②的离心率大于椭圆①的离心率,即12e e >,又∵双曲线的离心率是描述双曲线“开口”大小的一个重要数据,由1>=a
c
e 可推出e 越大, 双曲线的“开口”就越开阔. ∴34e e <,故1243e e e e <<<,∴选C
【例30】设“神舟”七号飞天前,空间科学与科技实验小组在计算机上模拟“神七”变
轨返回试验,设计方案如图所示,航天器运行(按顺时针方向)的轨迹为
125
1002
2=+y x ,变轨(即航天器运行轨迹由椭圆变为抛物线)后返回的轨迹是以y 轴为对称轴,
)7
64
,
0(M 为顶点的抛物线的实线部分,降落点为)0,8(D ,观察点)0,4(A 、)0,6(B 同时跟踪航天器。
(1)求航天器变轨后的运行轨迹所在的曲线方程 (2)试问:当航天器在x 轴上方时,
观测点A 、B
应向航天器发出变轨指令?
【分析及解】(1)设曲线方程为7
64
2
+=ax y , 由)0,8(D 在曲线上:∴7
64640+
=a , 即 71-=a , ∴所求曲线方程为712+-=x y (2)设变轨点为),(y x C ,根据题意可知???
????+-==+764711
2510022
2x y y x 消去x 得:
036742
=--y y ,解之得:4=y 或4
9
-
=y (不合题意,舍去) 将4=y 代入7
64712+-
=x y 得6=x 或6-=x (不合题意,舍去), ∴C 点的坐标为)4,6(,∴52||=AC ,4||=BC
故当观测点A 、B 测得AC 、BC 距离分别为52、4时,应向航天器发出变轨指令
【例31】已知抛物线24x y =,过定点0(0,)(0)M m m >的直线l 交抛物线于A 、B 两点. (Ⅰ)分别过A 、B 作抛物线的两条切线,A 、B 为切点,求证:这两条切线的交点00(,)
P x y 在定直线y m =-上.
(Ⅱ)当2m >时,在抛物线上存在不同的两点P 、Q 关于直线l 对称,弦长|PQ|中是否
存在最大值?若存在,求其最大值(用m 表示),若不存在,请说明理由. 【分析及解】(Ⅰ)由214y x =
,得1
'2
y x =,设1122(,),(,)A x y B x y 过点A 的切线方程为:1111
()2
y y x x x -=-,
即112()x x y y =+
同理求得过点B 的切线方程为:222()x x y y =+ ∵直线PA 、PB 过00(,)P x y , ∴10012()x x y y =+,20022()x x y y =+
∴点1122(,),(,)A x y B x y 在直线002()xx y y =+上, ∵直线AB 过定点0(0,)M m , ∴002()y m =+,即0.y m =-
∴两条切线PA 、PB 的交点00(,)P x y 在定直线y m =-上.
(Ⅱ) 设3344(,),(,)P x y Q x y ,
设直线l 的方程为:y kx m =+, 则直线PQ 的方程为:1
y x n k
=-
+, 2214404y x n x x n k k x y
?=-+?
?+-=?
?=?
, 34344,4x x x x n k ∴+=-?=-,2
4160n k ??
?=+> ???
①
设弦PQ 的中点55(,)G x y , 则345552212
,2x x x y x n n k k k
+=
=-=-+=+
∵弦PQ 的中点55(,)G x y 在直线l 上,
∴
222()n k m k k
+=?-+, 即22222
()2n k m m k k k
=?-+-=-- ②
②代入①中,得2
2242116(2)0 2.m m k k k ??
+-->?<- ??? ③
342||||1(2)
PQ x x m k =-====<-
由已知2m >,当20
2330m m m ->??<
-
时, 弦长|PQ|中不存在最大值.
当3m >时,这时3
22
m m -->
, 此时,弦长|PQ|中存在最大值, 即当
21302
m k -=>时,弦长|PQ|中的最大值为2(1).m - 【例32】如图,ADB 为半圆,AB 为半圆直径,O 为半圆圆心,且AB OD ⊥,Q 为线段
OD 的中点,已知4||=AB ,曲线C 过Q 点,动点P 在曲线C 上运动且保持
||||PB PA +的值不变
(Ⅰ)建立适当的平面直角坐标系,求曲线C 的方程; (Ⅱ)过点D 的直线l 和曲线C 相交于不同的两点
M 、N ,且M 在D 、N 之间,
设DN
DM
=
λ ,求λ的取值范围 解法1:(Ⅰ)以O 为原点,AB 、OD 所在直线 分别为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系,
∵4||52||||||||=>=+=+AB QB QA PB PA ∴曲线C 是以A 、B 为焦点的椭圆,∴5=
a ,2=c ,1=b
故曲线C 的方程为:15
22
=+y x A
B
O D Q
(Ⅱ)由已知DN
DM
=
λ,则DN DM λ=,即λ=,当直线l 与x 轴重合时,易得3
1
=
λ ,当直线l 与x 轴不重合时,设直线l 的方程为2+=kx y 。
由?????=++=15
22
2y x kx y 消去y 并整理得:01520)15(22=+++kx x k 。 由判别式0>? 可得:5
3
2
>
k 设),(),,(2211y x N y x M ,则1520221+-=
+k k x x ,1
515
2
21+=k x x ① ∵M 在D 、N 之间,故012<
=+k k x λ ② 1
51522
2
+=k x λ ③ ②2
/③得:.3158021
22+=++k k λλ 由532
>k ,得
,3
1631580422<+ < ++ <λλ解之得:33 1 <<λ且1≠λ 又<01<λ,所以.131<<λ 综上所述, 13 1 <≤λ 解法2: (Ⅰ)同解法一 (Ⅱ)由已知得10<<λ,设M(x 1,y 1),N (x 2,y 2),)2,0(D 由λ=,???-=-=)2(221 2 1y y x x λλ可得,即???+-==222121λλλy y x x ∵M 、N 在椭圆上 ???????=+-+=+∴1)22(5 )(15222 22 22 2λλλy x y x 消去2x 得:2222221)22(λλλλ-=-+-y y 利用 λ λ43 52-= y 1,33 1 ,1|435| ,1||2≠≤≤≤-∴≤λλλλ且解得y . 又10<<λ 综合可得λ的取值范围是[3 1 ,1) 【例33】设点F (0,32),动圆P 经过点F 且和直线y =-3 2相切.记动圆的圆心P 的轨迹为曲线W . (Ⅰ)求圆心P 的轨迹W 的方程; (Ⅱ)过点F 作直线l 交曲线W 于A ,B 两点,过A ,B 两点分别作曲线W 的切线l 1, l 2,求证:直线l 1,l 2的交点Q 永远在一条定直线上. 【分析及解】(Ⅰ)过点P 作PN 垂直直线3 2 y =- 于点.N 依题意得||||PF PN =. 所以动点P 的轨迹为是以30, 2F ?? ?? ? 为焦点,直线32y =-为准线的抛物线. 即曲线W 的方程是26.x y = (Ⅱ)依题意,直线l 的斜率存在且不为0, 设直线l 的方程为3 2 y kx =+, 将3 2 y kx =+ 代入26x y =, 化简得2690x kx --=. 设1122() () A x y B x y ,, ,, 则12126 9.x x k x x +==-, 设Q 的坐标为(x,y ),对6 2 x y =求导得.3x y =' ∴过A 点的切线方程为 ,63)(32 11111x x x y x x x y y -=-=-即(1) 同理,过B 点的切线方程为 ,6 32 22x x x y -=(2) (1)-(2)得;32 2 1k x x x =+= (1)+(2)得;3362)(3)(6322 1212212212 22 121-==-+-+=+-+=x x x x x x x x x x x x x y 所以Q 的轨迹方程为x 3k,3y .2ì=?? ?í?=-??? (k 为参数) 即Q 的永远在一条定直线2 3 - =y 上. 九:立体几何 【例34】正四棱锥ABCD V -的五个顶点在同一个球面上,若其底面边长为4,侧棱长为 62,则此球的表面积为 A E B D 图2 A B C E 图1 (A ) π18 (B )π36 (C ) π72 (D ) π9 【分析及解】如图,设球的半径为R E 为正方形ABCD 中心,在直角三角形VAE 中 有222222)22()()62(++=?+=OE R AE VE VA 在直角三角形OAE 中有: 222222)22(+=?+=OE R AE OE OA 两式联立解得3=R ,故球的表面积为πππ3634422=?==R S 球,故选(B ) 【例35】如图1,平面中△ABC 的角C 的内角平分线CE 分△ABC 面积所成的比 BC AC S S BEC AEC =??,把这个结论类比到空间:在 三棱锥A-BCD (如图2)中,平面DEC 平分二面角A-CD-B 且与AB 相交于E ,则类比的结论是 . 【分析及解】利用类比的思想可得结论: BDC ACD CDE B CDE A S S V V ??--= 十:排列,组合,二项式定理 【例36】体育老师把9个相同的足球放入编号为1,2,3的三个箱中,要求每个箱子放球 的个数不少于其编号,则不同的放球方法有 ( ) A .8种 B .10种 C .12种 D .16种 【分析及解】先在2号盒子里放1个小球,在3号盒子里放2个小球,余下的6个小球排 成一排为:OOOOOO ,只需在6个小球的5个空位之间插入2块挡板,如: OO OO OO ||,每一种插法对应着一种放法,故共有不同的放法为1025=C 种. 故选B 【例37】将13个相同的小球放入编号为1,2,3,4的四个盒中,每个盒中放入的小球数 不少于盒子的编号数,则不同的放法共有 种.(用数字作答) 【分析及解】先在2号盒子里放1个小球,在3号盒子里放2个小球,在4号盒子里放3个小球,余下的7个小球排成一排为:OOOOOOO ,只需在7个小球的6个空位之间插入3块木板,如:O OOO OO O |||,每一种插法对应着一种放法,故共有不同的放法为 2036=C 种. 故应填20 【例38】用数字5,4,3,2,1,0可以组成没有重复数字,并且不大于4310的四位偶数共有 A .110种 B .109种 C .108种 D .107种 【分析及解】(1)查首位:只考虑首位比4小的数,可分3种情况,① ???1型,因为偶 数要求个位可排4,2,0,有2413A A 种;② ???2型,此种情况个位只能排4,0且千位上不能 排0,有2412A A 种;③ ???3型,此种情况个位可排4,2,0,所以有2413A A 种。 (2)查前2位:只考虑前“2”位中比3小的数,可分3种情况,① ??40型,此种情况 个位只能排2,有13A 种;② ??41型,此种情况个位只能排2,0,有1312A A 种;③ ??42型,此种情况个位只能排0,有13A 种。 (3)查前3位:只考虑前“3”位中比1小的数,只有?430型,此种情况个位只能排2,故只有4302一种,在结合题目条件不大于4310,其自身4310也满足。故共有: 11022213121324122413=++++A A A A A A A ,故选A 【例39】将5个数2,2,1,3 2 ,2-分别写在卡片上,然后不放回地抽取出来,依据抽取的顺序,这5张卡片上的数字依次作为减函数kx y =的系数k ,二次函数2ax y =的首项系数a ,椭圆的离心率1e ,双曲线的离心率2e ,抛物线的离心率3e ,其中恰好有两个数字对应正确的抽取方法有______种. 【分析及解】5个数中有2个对应正确,可能性有1025=C 种,另三个对应不正确,有2种对 应方法,由分步计数原理知,共有20210=?种. 【例40】地面上有D C B A ,,,四个科研机构在接收嫦娥卫星发回的某类信息,它们两两之间可以互相接发信息,由于功率限制,卫星只能随机地向其中一个科研机构发送信息,每个科研机构都不能同时向两个或两个以上的科研机构发送信息,某日四个机构之间发送了三次信息后,都获得了卫星发回的同一条信息,那么是A 接收到该信息后互相联系的方式共有 (A ) 16种 (B )17种 (C ) 34种 (D ) 48种 【分析及解】本题分类求解. 第一类:A 直接发送给D C B ,,三处,有13 3=C 种. 第二类:A 直接发送给D C B ,,中的两处,再由其中一处通知第四处,有61223=?C C 种. 第三类:A 直接发送给D C B ,,中的一处,再由该处通知另两处,有9)1(1213=+?C C 种. ∴共有16961=++种不同的方式.故选(A ) 【例41】n x x )1 (3 + 的各项系数之和大于8,小于32,则展开式中系数最大的项是 (A ) 36x (B )x 4 (C ) 64x x (D ) x 4或64x x 【分析及解】在n x x )1 (3 + 展开式中的项的系数即是该项的二项式系数,即3228< 53< 12 3 2 24 366)1 ( )(x x x x C T =?=?=,故选(A ) 十一:概率 【例42】抛一枚均匀硬币,正,反面出现的概率都是 2 1 ,反复投掷,数列}{n a 定义如下: ?? ?-=)(1)(1次投掷出现反面 第次投掷出现正面 第n n a n ,若)(21?∈+++=N n a a a S n n ,则事件04>S 的概率为 (A ) 161 (B )41 (C ) 165 (D ) 2 1 【分析及解】04>S ,则4次投掷中至少有3次出现正面, 故所求概率16 5 )2 1()2 1()2 1()2 1 (0 4 4 43 3 4= +=C C P ,故选(C ) 【例43】抛掷一枚骰子,当它每次落地时,向上的点数称为该次抛掷的点数,可随机出现1到6点中的任一个结果,连续抛掷三次,将第一次,第二次,第三次抛掷的点数分别记为c b a ,,,求长度为c b a ,,的三条线段能构成等腰三角形的概率. 【分析及解】连续抛掷三次, 点数分别为c b a ,,的基本事件总数为216666=?? 长度为c b a ,,的三条线段能构成等腰三角形有下列两种情形 ①当c b a ==时, 能构成等边三角形,有;1,1,1;2,2,2; 6,6,6共6种可能. ②当c b a ,,恰有两个相等时,设三边长为z y x ,,,其中}6,5,4,3,2{∈x ,且y x ≠; 若2=x ,则y 只能是1或3,共有2种可能; 若3=x ,则y 只以是5,4,2,1,共有4种可能; 若6,5,4=x ,则y 只以是集合}6,5,4,3,2,1{中除x 外的任一个数,共有53?种可能; ∴当c b a ,,恰有两个相等时,符合要求的c b a ,,共有63)5342(3=?++? 故所求概率为7223 66363 =+=P 【例44】一只蚂蚁在边长分别为5,4,3的三角形的边上爬行,某时刻该蚂蚁距离三角形的三 个顶点的距离均不小于1的概率是__________ 【分析及解】如图,当某时刻该蚂蚁距离三角形的三个顶点的距离 均不小于1时,蚂蚁只能在线段DE ,FG ,HM 上,所以所求概率为 2112312=++=++++=CA BC AB HM FG DE P 十二:概率与统计 【例45】一台仪器每启动一次都随机地出现一个5位的二进制数54321a a a a a A =,其中A 的各位数字中,11=a ,)5,4,3,2(=k a k 出现0的概率为 31,出现1的概率为3 2 ,例如:10001=a ,其中151==a a ,0432===a a a ,记54321a a a a a ++++=ξ,当启动一次仪器时, (1)求3=ξ的概率 (2) 求ξ的概率分布列 【分析及解】(1)由题意得:27 8)32()31()3(222 4= ==C P ξ (2) ξ的取值为5,4,3,2,1 811)31()1(404===C P ξ,81 8)31)(32()2(3 14===C P ξ 278)3(==ξP ,8132)31()32()4(334===C P ξ,81 16)32()5(4 44===C P ξ 故ξ的概率分布列为 【例46】已知从“神七”飞船带回的某种植物种子每粒成功发芽的概率都为 3 ,某植物研究所进行该种子的发芽实验,每次实验种一料种子,每次实验结果相互独立。假定某次实验种子发芽则称该次实验是成功的,如果种子没有发芽,则称该次实验是失败的。若该研究所共进行四次实验,设ξ表示四次实验结束时实验成功的次数与失败的次数之差 ? ??? ???? ? ? ? ?A F G B H M C D E 的绝对值 (1)求随机变量ξ的数学期望E ξ; (2)记“关于x 的不等式012>+-x x ξξ的解集是实数集R ”为事件A ,求事件A 发生 的概率P (A )。 【分析及解】(1)由题意知Lξ的可能取值为0,2,4 ”0“=ξ 指的是实验成功2次,失败2次. 81 24)311()31()0(23 24=-==∴C P ξ ”2“=ξ指的是实验成功3次,失败1次或实验成功1次,失败3次. 81 40)311)(31()311()31()2(314334=-+-==∴C C P ξ ”4“=ξ指的是实验成功4次,失败0次或实验成功0次,失败4次. 8117)311()31()4(40 4444=-+==∴C C P ξ 81 148 811748140281240=?+?+?=∴ξE 故随机变量ξ的数学期望为81 148 . (2)由题意知:“不等式012 >+-x x ξξ的解集是实数R ”为事件A. 当0=ξ时,不等式化为1>0,其解集是R ,说明事件A 发生; 当2=ξ时,不等式化为01222 >+-x x 04<-=? ,所以解集是R ,说明事件A 发生; 当4=ξ时,不等式化为0)12(01442 2>-?>+-x x x 其解集? ?????≠ ∈21x R x x , 说明事件A 不发生. ∴81 6481408124)2()0()(=+= =+==ξξP P A P 【例47】已知集合{,,},{1,0,1}A a b c B ==-,建立从A 到B 的映射f ,记 ()()() f a f b f c ξ=?? (1)求ξ的分布列(不要求计算过程); (2)求ξ的数学期望和方差. 高考数学高三模拟考试试卷压轴题高考2月月考试题 一 选择题(5?10=50分) 1.已知集合()(){}{} 120,13,A x x x x B x x x R =--==+<∈,则A B = ( ) A .{}0,1 B .{}0,1,2 C .{} 42x x -<< D .{} 02x x << 2.复数z 满足 1+)2i z =(,则=z ( ) A .1i -- B .1i - C . 1+i D .1+i - 3.阅读如下图所示程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为 ( ) A . 11 B . 10 C . 9 D .8 4. 下列四个函数中,图象既关于直线π125= x 对称,又关于点?? ? ??06, π对称的是( ) A ?? ? ? ? + =32sin πx y B ?? ? ? ?-=32sin πx y C ?? ? ? ?-=64sin πx y D ?? ? ? ? +=64sin πx y 5.已知(),p x y 是不等式组10300x y x y x +-≥?? -+≥??≤? 的表示的平面区域内的一点,()1,2A ,O 为坐标 原点,则OA OP ?的最大值( ) A.2 B.3 C.5 D.6 6.“命题“q p ∨”为假”是“命题“q p ∧”为假”的( ) A . 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 7. 已知12,F F 是双曲线22 221x y a b -=,()0,0a b >>的左,右焦点,若双曲线左支上 存在一点P 与点2F 关于直线bx y a = 对称,则该双曲线的离心率为( ) A. 5 2 258. 某班同学准备参加学校在寒假里组织的“社区服务”、“进敬老院”、“参观工厂”、“民俗调查”、“环保宣传”五个项目的社会实践活动,每天只安排一项活动,并要求在周一至周五内完成.其中“参观工厂”与“环保宣讲”两项活动必须安排在相邻两天,“民俗调查”活动不能安排在周一.则不同安排方法的种数是 A. 24 B.36 C. 48 D.64 1、(本小题满分14分) 已知函数. (1)当时,如果函数仅有一个零点,求实数的取值范围; (2)当时,试比较与的大小; (3)求证:(). 2、设函数,其中为常数. (Ⅰ)当时,判断函数在定义域上的单调性; (Ⅱ)若函数的有极值点,求的取值范围及的极值点; (Ⅲ)当且时,求证:. 3、在平面直角坐标系中,已知椭圆.如图所示,斜率为且不过原 点的直线交椭圆于,两点,线段的中点为,射线交椭圆于点,交直 线于点. (Ⅰ)求的最小值; (Ⅱ)若?,(i)求证:直线过定点; (ii )试问点,能否关于轴对称?若能,求出 此时 的外接圆方程;若不能,请说明理由. 二、计算题 (每空? 分,共? 分) 4 、设函数 的图象在点处的切线的斜率 为 ,且函数为偶函数.若函数 满足下列条件:①;② 对一切实数 ,不等式恒成立. (Ⅰ)求函数的表达式; (Ⅱ)求证: . 5 、已知函数: (1 )讨论函数的单调性; (2) 若函数 的图像在点 处的切线的倾斜角为,问:在什么范围取值 时,函数 在区间上总存在极值? (3)求证:. 6、已知函数=,. (Ⅰ)求函数在区间上的值域; (Ⅱ)是否存在实数,对任意给定的,在区间上都存在两个不同的, 使得成立.若存在,求出的取值范围;若不存在,请说明理由; (Ⅲ)给出如下定义:对于函数图象上任意不同的两点,如果对 于函数图象上的点(其中总能使得 成立,则称函数具备性质“”,试判断函数是不是具 备性质“”,并说明理由. 7、已知函数 (Ⅰ)若函数是定义域上的单调函数,求实数的最小值; (Ⅱ)方程有两个不同的实数解,求实数的取值范围; (Ⅲ)在函数的图象上是否存在不同两点,线段的中点的横坐标 为,有成立?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由. 8、已知函数: ⑴讨论函数的单调性; 天一原创试题(理科) 一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.集合{}2log 2A x x =≤,{}1B x x =>-则A B =( ) A .{14}x x -<≤ B .{14}x x -<< C .{04}x x <≤ D .{4}x x ≤ 【答案】D 【解析】根据题意可得{}{}2log 204x A x x x ≤<=≤=,因为A B ={04}x x <≤,故选 C . 2.以下四个命题中,真命题的个数是 ① 存在正实数,M N ,使得log log log M N MN a a a +=; ② 若函数满足(2018)(2019)0f f ?<,则()f x 在(2018,2019)上有零点的逆命题; ③ 函数(21)()log x a f x -=(0a >≠且a 1)的图像过定点(1,0) ④ “x =-1”是“x 2-5x -6=0”的必要不充分条件. A.1 B.2 C.3 D.4 【答案】B 【解析】根据对数运算法则知①正确;函数()f x 在(2018,2019)上有零点时,函数()f x 在x =2018和x =2019处的函数值不一定异号,故逆命题错误,故②错误;因为无论a 取何值(1)0f =,所以函数()f x 的图像过定点(1,0),故③正确;当x =-1时,x 2-5x -6=0;x 2-5x -6=0时,x =-1或x =6,所以是充分不必要条件,故④错误;故选B 3.若,,,a b c R a b ∈>,则下列不等式成立的是 A .22ac bc > B .a c b c > C.1 1()()22a b > D.2211 a b c c >++ 【答案】D 【解析】对于A ,当c=0,显然不成立;对于B ,令a =1,b =-2,c =0,错误;对于C ,根据指数函数的单调性应为11()()22a b <;对于D ,∵a>b ,c 2+1>0,∴2211 a b c c >++,故选D. 4.已知函数,0()(),0 x e x f x g x x ?≥=??? 2021年新高考数学名校地市选填压轴题好题汇编(五) 一.选择题(共25小题) 1.(2021?全国模拟)已知抛物线22y px =上三点(2,2)A ,B ,C ,直线AB ,AC 是圆22(2)1x y -+=的两条切线,则直线BC 的方程为( ) A .210x y ++= B .3640x y ++= C .2630x y ++= D .320x y ++= 2.(2021?全国模拟)已知5a <且55a ae e =,4b <且44b be e =,3c <且33c ce e =,则( ) A .c b a << B .b c a << C .a c b << D .a b c << 3.(2020秋?静安区期末)在平面直角坐标系xOy 中,α、β是位于不同象限的任意角,它们的终边交单位圆(圆心在坐标原点)O 于A 、B 两点.若A 、B 两点的纵坐标分别为正数a 、b ,且cos()0αβ-,则a b +的最大值为( ) A .1 B C .2 D .不存在 4.(2020秋?杨浦区校级期末)已知三角形ABC 的三个顶点都在椭圆22143 x y +=上,设它的三条边AB 、BC 、 AC 的中点分别为D 、E 、M ,且三条边所在直线的斜率分别为 1 、2 、 3 ,且 1 、 2 、 3 均不为0.O 为坐标原点,若直线OD 、OE 、OM 的斜率之和为1.则 1 2 3 1 1 1 (+ += ) A .4 3 - B .3- C .1813- D .32 - 5.(2020秋?大兴区期末)已知数列{}n a 的前n 项和122n n S +=-,若*n N ?∈,24n n a S λ+恒成立,则实数 λ的最大值是( ) A .3 B .4 C .5 D .6 6.(2020秋?大兴区期末)已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b +=>>的左、右顶点分别为1A ,2A ,且以线段12A A 为 直径的圆与直线20bx ay ab -+=相切,则椭圆C 的离心率为 ( ) A B C . 23 D 7.(2020秋?大通县期末)已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F ,准线为l ,且l 过点(3,2)-,M 在抛物线C 上,若点(2,4)N ,则||||MF MN +的最小值为( ) A .2 B .3 C .4 D .5 8.(2020秋?大通县期末)已知点A ,B 是双曲线22221(0,0)x y a b a b -=>>的左、右顶点,1F ,2F 是双曲线 O 第二章 平面向量 §2.1 平面向量的实际背景及基本概念 班级 姓名 学号 得分 一、选择题 1 . 下 列 物 理 量 中 , 不 能 称 为 向 量 的 是 ( ) A .质量 B .速度 C .位移 D .力 2 . 设 O 是 正 方 形 ABCD 的 中 心 , 向 量 ( ) AO 、OB 、CO 、OD 是 A .平行向量 B .有相同终点的向量 C .相等向量 D .模相等的向量3.下列命题中,正确的是 ( ) A .|a | = |b | ? a = b B .|a |> |b | ? a > b C .a = b ? a 与 b 共线 D .|a | = 0 ? a = 0 4.在下列说法中,正确的是 ( ) A .两个有公共起点且共线的向量,其终点必相同; B .模为 0 的向量与任一非零向量平行; C .向量就是有向线段; D .若|a |=|b |,则 a =b 5.下列各说法中,其中错误的个数为 ( ) (1)向量 AB 的长度与向量 BA 的长度相等;(2)两个非零向量 a 与 b 平行,则 a 与 b 的方向相同或相反;(3)两个有公共终点的向量一定是共线向量;(4)共线向量是可以移动到同一条直线上的向量;(5)平行向量就是向量所在直线平行 A .2 个 B .3 个 C .4 个 D .5 个 *6.△ABC 中,D 、E 、F 分别为 BC 、CA 、AB 的中点,在以 A 、B 、C 、D 、E 、F 为端点的有向线段所表示的向量中,与 EF 共线的向量有 ( ) A .2 个 B .3 个 C .6 个 D .7 个 二、填空题 7. 在(1)平行向量一定相等;(2)不相等的向量一定不平行;(3)共线向量一定相等;(4)相等向量一定共线;(5)长度相等的向量是相等向量;(6)平行于同一个向量的两个向量是共线向量中,说法错误的是 . 8. 如图,O 是正方形 ABCD 的对角线的交点,四边形 OAED 、OCFB 是正方形,在图中所示的向量中, (1) 与 AO 相等的向量有 ; (2) 与 AO 共线的向量有 ; (3) 与 AO 模相等的向量有 ; (4) 向量 AO 与CO 是否相等?答: . 9.O 是正六边形 ABCDEF 的中心,且 AO = a , OB = b , AB = c ,在以 A 、B 、C 、D 、E 、 F 、O 为端点的向量中: E D (1) 与 a 相等的向量有 ; (2) 与 b 相等的向量有 ; F (3) 与 c 相等的向量有 . *10.下列说法中正确是 (写序号) (1) 若 a 与 b 是平行向量,则 a 与 b 方向相同或相反; A B (2) 若 AB 与CD 共线,则点 A 、B 、C 、D 共线; (3) 四边形 ABCD 为平行四边形,则 AB = CD ; (4) 若 a = b ,b = c ,则 a = c ; (5) 四边形 ABCD 中, AB = DC 且| AB |=| AD | ,则四边形 ABCD 为正方形; (6)a 与 b 方向相同且|a | = |b |与 a = b 是一致的; 三、解答题 【必考题】数学高考试题(及答案) 一、选择题 1.某班上午有五节课,分別安排语文,数学,英语,物理,化学各一节课.要求语文与化学相邻,数学与物理不相邻,且数学课不排第一节,则不同排课法的种数是 A .24 B .16 C .8 D .12 2.在某种信息传输过程中,用4个数字的一个排列(数字允许重复)表示一个信息,不同排列表示不同信息,若所用数字只有0和1,则与信息0110至多有两个对应位置上的数字相同的信息个数为 A .10 B .11 C .12 D .15 3.设集合M={1,2,4,6,8},N={1,2,3,5,6,7},则M ?N 中元素的个数为( ) A .2 B .3 C .5 D .7 4.为美化环境,从红、黄、白、紫4种颜色的花中任选2种花种在一个花坛中,余下的2种花种在另一个花坛中,则红色和紫色的花不在同一花坛的概率是 A . 13 B . 12 C . 23 D . 56 5.已知F 1,F 2分别是椭圆C :22 221x y a b += (a >b >0)的左、右焦点,若椭圆C 上存在点P , 使得线段PF 1的中垂线恰好经过焦点F 2,则椭圆C 离心率的取值范围是( ) A .2,13?? ???? B .1,32???? C .1,13?? ???? D .10,3 ?? ?? ? 6.函数3 2 ()31f x x x =-+的单调减区间为 A .(2,)+∞ B .(,2)-∞ C .(,0)-∞ D .(0,2) 7.已知集合1}{0|A x x -≥=,{0,1,2}B =,则A B = A .{0} B .{1} C .{1,2} D .{0,1,2} 8.某单位有职工100人,不到35岁的有45人,35岁到49岁的有25人,剩下的为50岁以上(包括50岁)的人,用分层抽样的方法从中抽取20人,各年龄段分别抽取的人数为( ) A .7,5,8 B .9,5,6 C .7,5,9 D .8,5,7 9.两个实习生每人加工一个零件.加工为一等品的概率分别为23和3 4 ,两个零件是否加工为一等品相互独立,则这两个零件中恰有一个一等品的概率为 A . 12 B . 512 C . 14 D . 16 10.函数f (x )=2sin(ωx +φ)(ω>0,-2π<φ<2 π )的部分图象如图所示,则ω、φ的值分别是( )高考数学高三模拟考试试卷压轴题高考2月月考试题
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