海淀2007高三数学查漏补缺题
07年高考数学北京卷应该是在06年北京卷成功的基础上,稳定的发展,复习中要对各区题目(尤其东城、西城、海淀)文科理科中重点板块不仅要明确知识点,而且还要掌握结构特点,要用联系的思想看知识间的综合,用运动的观点看能力的要求. 高考数学试题是以思维能力考查为主体的,试题展现数学关系常常选取不同展示形式(图表、图象、曲线图、表格、符号、等等)之一,同学们要善于利用数学信息的多种表述分析问题,联系已有知识方法,提高分析问题、解决问题能力.
一、函数与导数
1.〖理科〗 已知函数f (x)=6lnx―ax2―8x+b (a,b为常数),且x =3为f (x)的一个极值点.
(Ⅰ) 求a;
(Ⅱ) 求函数f (x)的单调区间;
(Ⅲ) 若y = f (x)的图象与x轴正半轴有且只有3个交点,求实数b的取值范围.
解: (Ⅰ) ∵ f ′ (x) =
―2ax―8, ∴ f ′ (3) =2―
(Ⅱ) 函数f (x)的定义域为(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.
∴函数f (x)的单调递增区间为(0,1)和(3,+∞),单调递减区间为(1,3).
(注:单调区间应分开写,不能用“È”连接)
(Ⅲ) 由(Ⅱ)可知函数f (x)在(0,1)单调递增,在(1,3)单调递减,在(3,+∞)单调递增.
且当x=1或x=3时,f ′ (x)=0.
∴ f (x)的极大值为f (1)=6ln1+1―8+b=b―7,
f (x)的极小值为f (3)=6ln3+9―24+b=6ln3+b―15.
∵当x充分接近0时,f (x)<0,当x充分大时,f (x)>0,
∴要使f (x)的图象与x轴正半轴有且仅有三个不同的交点,只需
则7<b<15―6ln3
2.〖理科、文科〗设函数
,其图象在点
处的切线的斜率分别为
.
(Ⅰ)求证:
;
(Ⅱ)若函数
的递增区间为
,求
的取值范围;
(Ⅲ)若当
时(k是与
无关的常数),恒有
,试求k的最小值.
(Ⅰ)证明:
,由题意及导数的几何意义得
,
(1)
,
(2)
又
,可得
,即
,故
由(1)得
,代入
,再由
,得
,
(3)
将
代入(2)得
,即方程
有实根.
故其判别式
得
,或
, (4)
由(3),(4)得
;
(Ⅱ)解:由
的判别式
,
知方程
有两个不等实根,设为
,
又由
知,
为方程(
)的一个实根,则由根与系数的关系得
,
当
或
时,
,当
时,
,
故函数
的递增区间为
,由题设知
,
因此
,由(Ⅰ)知
得
的取值范围为
;
(Ⅲ)解:由
,即
,即
,
因为
,则
,整理得
,
设
,可以看作是关于
的一次函数,
由题意
对于
恒成立,
故
即
得
或
,
由题意,
,
故
,因此
的最小值为
.
二、数列
3.对于数列{an}, {cn}数列,其中cn=an+1― an (nÎN*).
(Ⅰ) 若数列{an}的通项公式
(nÎN*),求{cn}的通项公式;
(Ⅱ) 若数列{an}的首项是1,且满足cn― an=2n.
(1) 求证:数列
为等差数列;
(2) (理) 若
(nÎN*),求证:
.
(文) 求数列{an}的前n项和Sn.
证明:(Ⅰ)依题意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
为首项、
为公差的等差数列.
(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〗 设数列
的各项都是正数,记Sn为数列
的前n项和,且对任意n∈N+,都有
.
(Ⅰ)求证:
=2Sn-an;
(Ⅱ)求数列
的通项公式;
(Ⅲ)若
(
为非零常数,n∈N+),问是否存在整数
,使得对任意 n∈N+,都有bn+1>bn.
(Ⅰ)证明:在已知式中,当n=1时,
∵a1>0 ∴a1=1……………………………………1分
当n≥2时,
①
②
①-②得,
…………………………3分
∵an>0 ∴
=
即
=2Sn-an ∵a1=1适合上式
∴
=2Sn-an(n∈N+)……………………5分
(Ⅱ)解:由(1)知
=2Sn-an(n∈N+) ③
当n≥2时,
=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
∴数列{an}是等差数列,首项为1,公差为1,可得an=n………………9分
(Ⅲ)解:∵
欲使
即
成立 ⑤……………………11分
当n=2k-1,k=1,2,3,…时,⑤式即为
⑥
依题意,⑥式对k=1,2,3…都成立,∴λ<1………………12分
当n=2k,k=1,2,3,…时,⑤式即为
⑦
依题意,⑦式对k=1,2,3,…都成立,
∴
……………………13分
∴
∴存在整数λ=-1,使得对任意n∈N+,都有
>
三、立体几何
5. 〖理科、文科〗 如图,已知正三棱柱
―
的底面边长是
,
是侧棱
的中点,直线
与侧面
所成的角为
.
(Ⅰ)求此正三棱柱的侧棱长;
(Ⅱ) 求二面角
的大小;
(Ⅲ)求点
到平面
的距离.
(Ⅰ)证明:设正三棱柱
―
的侧棱长为
.取
中点
,连
.
是正三角形,
.
又底面
侧面
,且交线为
.
侧面
.
连
,则直线
与侧面
所成的角为
.
在
中,
,解得
.
此正三棱柱的侧棱长为
.
注:也可用向量法求侧棱长.
(Ⅱ)解:解法1:过
作
于
,连
,
侧面![]()
![]()
.
为二面角
的平面角.
在
中,
,又
, ![]()
.
又![]()
在
中,
.
故二面角
的大小为
.
解法2:(向量法,见后)
(Ⅲ)解:解法1:由(Ⅱ)可知,
平面
,
平面
平面
,且交线为
,
过
作
于
,则
平面
.
在
中,
.
![]()
为
中点,
点
到平面
的距离为
.
解法2: (思路)等体积变换:由
可求.
解法3: (向量法,见后)
题(Ⅱ)、(Ⅲ)的向量解法:
(Ⅱ)解法2:如图,建立空间直角坐标系
.
则
.
设![]()
为平面
的法向量.
由
得![]()
.
取
又平面
的一个法向量
![]()
.
结合图形可知,二面角
的大小为
.
(Ⅲ)解法3:由(Ⅱ)解法2,![]()
![]()
点
到平面
的距离![]()
=
.
注:若为了看图方便,也可以把图调整后,标好字母证明之.
6. 〖理科、文科〗如图,在四棱锥E-ABCD中,AB⊥平面BCE,CD⊥平面BCE,AB=BC=CE=2CD= 2, ∠BCE=1200.
(Ⅰ)求证:平面ADE⊥平面ABE ;
(Ⅱ)求点C到平面ADE的距离.
解法1:取BE的中点O,连OC.
∵BC=CE, ∴OC⊥BE.又AB⊥平面BCE.
以O为原点建立空间直角坐标系O-xyz如图,
则由已知条件有:
,
,
![]()
,![]()
设平面ADE的法向量为n=
,
则由n?![]()
![]()
![]()
![]()
及n?![]()
![]()
![]()
![]()
可取n![]()
又AB⊥平面BCE. ∴AB⊥OC.OC⊥平面ABE
∴平面ABE的法向量可取为m=
.
∵n?m![]()
?
=0,
∴n⊥m∴平面ADE⊥平面ABE.
(Ⅱ)点C到平面ADE的距离为![]()
解法2:取BE的中点O,AE的中点F,连OC,OF,DF.则![]()
![]()
∵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.
从而平面ADE⊥平面ABE.
(Ⅱ)∵CD ![]()
,延长AD, BC交于T
则C为BT的中点.
点C到平面ADE的距离等于点B到平面ADE的距离的
.
过B作BH⊥AE,垂足为H.∵平面ADE.⊥平面ABE.∴BH⊥平面BDE.
由已知有AB⊥BE.
BE=
,AB= 2, ∴BH=
,
从而点C到平面ADE的距离为
或
∥ FD, 点C到平面ADE的距离等于点O到平面ADE的距离为
.
或取A B的中点M.易证
∥ DA.点C到平面ADE的距离等于点M到平面ADE的距离为
.
四、三角函数
7.〖理科、文科〗已知三点
,其中
.
(Ⅰ)若
,求角
的值;
(Ⅱ)若
,求
的值.
解:(Ⅰ)
.
∵
,∴
,即
,
化简得
,∴
.
∵
,∴
.
(Ⅱ)
,
,
∴![]()
8.〖理科、文科〗已知:
为实数,函数
∈R.
(Ⅰ)设
求
的取值范围;
(Ⅱ)当
的最大值是3时,求
的值.
解:![]()
的取值范围是![]()
![]()
令![]()
(1)![]()
的最大值为![]()
依题意
(满足
)
(2)
时
的最大值为![]()
依题意
,所以,
不满足题意.
(3)
时,
的最大值为![]()
依题意
,
,满足
.
由以上知:
.
五、概率
9. 〖理科〗某保险公司的统计表明,新保险的汽车司机中可划分为两类:第一类人易出事故,其在一年内出事故的概率为0.4,第二类人为谨慎的人,其在一年内出事故的概率为0.2.假定在新投保的3人中有一人是第一类人,有两人是第二类人.一年内这3人中出现事故的人数为记为
.(设这三人出事故与否互不影响)
(Ⅰ)求三人都不出事故的概率;
(Ⅱ)求
的分布列及数学期望.
解:(Ⅰ)![]()
(Ⅱ)![]()
![]()
![]()
0
1
2
3
p
![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
10. 〖理科、文科〗三名学生进行投篮测试,投中两次就停止投篮记为过关,每人最多可投4次.已知每位同学每次投中的概率均为
,且各次投篮投中与否互不影响.
(Ⅰ)求每位同学过关的概率;
(Ⅱ)求恰有两位同学过关的概率;
(Ⅲ)求至少有一位同学过关的概率.
解:(Ⅰ)设每位同学过关的概率记为p
![]()
(Ⅱ) 设恰有两位同学过关的概率为![]()
![]()
(Ⅲ)设至少有一位同学过关的概率![]()
![]()
六、不等式
11、〖理〗已知关于
的不等式
的解集为
,且
.求![]()
解:易知对任意的
,均有
![]()
![]()
![]()
![]()
的取值范围是
![]()
![]()
![]()
![]()
当
时,有
,故
,
当
时,
,故
,
当
时,有
,故
,
因此,当
时,
,
当
时,
,
当
时,
.
12、〖理科、文科〗若实数
,解关于
的不等式
.
解:![]()
![]()
当
时,有
,故不等式的解集为
,
当
时,不等式转化为
,故不等式的解集为
,
当
时,有
,故不等式的解集为
.
七、解析几何
13. 〖理科、文科〗已知两定点
,动点M满足
.
(Ⅰ)求动点M的轨迹Q的方程;
(Ⅱ)设曲线Q与y轴的交点为B,点E、F是曲线Q上两个不同的动点,且
,直线AE与BF交于点
,求证:
为定值;
(Ⅲ) 〖理科〗在第(Ⅱ)问的条件下,求证:过点
和点E的直线是曲线Q的一条切线.
(Ⅳ)在第(Ⅱ)问的条件下,试问是否存在点E使得
(或
),若存在,求出此时点E的坐标;若不存在,说明理由.
解:(Ⅰ)设动点
,因为![]()
所以
或![]()
化简得:![]()
(Ⅱ)由
可设点
则由A、P、E三点共线可得
,同理可得:
,两式相乘得:
,又因为
,所以
=3
(Ⅲ)点E处曲线Q的切线的斜率为
,则切线方程为
,AE、BF的方程为
,
,则
,所以
在上述切线上,即过点
和点E的直线是曲线Q的一条切线.
(Ⅳ) 先证:![]()
(其中用到
代换)
![]()
由此可得:
.
要使
,则只需
,即
.而
,因此不存在点E使得
成立.
另解:同前可得
,要使
,则只需
,即
,化简得
,显然不成立.
14〖理科、文科〗如图,已知
,N、P两点分别在
轴和
轴上运动,并且满足
,
(Ⅰ)求动点Q的轨迹方程;
(Ⅱ)若正方形ABCD的三个顶点A、B、C在点Q的轨迹上,求正方形ABCD面积的最小值.
解(Ⅰ)![]()
![]()
由已知![]()
![]()
(Ⅱ)如图,不妨设正方形在抛物线上的三个顶点中A、B在x轴的下方(包括x轴),记A、B、C的坐标分别为
,其中![]()
并设直线AB的斜率为k(k<0)
则有
……①
又因为A、B、C在抛物线
上,故有
代入①式得
……②
∵![]()
即![]()
∴![]()
∴
将②代入可得:
![]()
即
,
得![]()
正方形的边长为![]()
![]()
![]()
![]()
易知![]()
所以![]()
所以正方形ABCD面积的最小值为
.
祝同学们考试顺利!
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