（京津?qū)Ｓ茫?019高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 優(yōu)編增分練（80分）解答題標(biāo)準(zhǔn)練（二）理.doc

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[80分] 解答題標(biāo)準(zhǔn)練(二) 1．(2018威海模擬)在△ABC中，邊BC上一點(diǎn)D滿足AB⊥AD，AD＝DC. (1)若BD＝2DC＝2，求邊AC的長(zhǎng)； (2)若AB＝AC，求sin B. 解　(1)∵AB⊥AD， ∴在Rt△ABD中，sin∠ABD＝＝， ∴∠ABD＝60，AB＝1. 在△ABC中，AB＝1，BC＝3，由余弦定理可得， AC2＝AB2＋BC2－2ABBCcos∠ABC ＝1＋9－213＝7， ∴AC＝. (2)在△ACD中，由正弦定理可得＝， ∵AD＝DC， ∴＝， ∵AB＝AC，∴B＝C， ∴∠BAC＝180－2B， ∵∠BAD＝90， ∴∠DAC＝∠BAC－∠BAD ＝180－2B－90＝90－2B， ∴＝， ∴＝， 化簡(jiǎn)得2sin2B＋sin B－＝0， 即(sin B－1)(2sin B＋)＝0， ∵sin B>0，∴sin B＝. 2．(2018安徽省亳州市渦陽(yáng)一中模擬)如圖，在斜三棱柱ABC－A1B1C1中，已知∠B1C1A1＝90，異面直線AB1⊥A1C，且AA1＝AC. (1)求證：平面ACC1A1⊥平面A1B1C1； (2)若AC1＝AA1＝B1C1，求直線A1C1與平面ABB1A1所成角的正弦值． (1)證明　因?yàn)锳A1＝AC， 所以四邊形ACC1A1是菱形， 所以A1C⊥AC1， 又因?yàn)楫惷嬷本€AB1⊥A1C，AC1∩AB1＝A， AB1，AC1?平面AB1C1， 所以A1C⊥平面AB1C1， 又B1C1?平面AB1C1， 所以A1C⊥B1C1. 又因?yàn)椤螧1C1A1＝90， 即B1C1⊥A1C1， 且A1C1∩A1C＝A1，A1C，A1C1?平面ACC1A1， 所以B1C1⊥平面ACC1A1， 又B1C1?平面A1B1C1， 所以平面ACC1A1⊥平面A1B1C1. (2)解　設(shè)O是A1C1的中點(diǎn)， 因?yàn)锳C1＝AA1， 所以AO⊥A1C1， 由(1)可知，AO⊥平面A1B1C1， 以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn)，過(guò)點(diǎn)O且與C1B1平行的直線為x軸， 以O(shè)C1所在直線為y軸， 以O(shè)A所在直線為z軸， 建立空間直角坐標(biāo)系O－xyz， 設(shè)AA1＝2， 則A(0,0，)，A1(0，－1,0)， C1(0,1,0)，B1(2,1,0)， 設(shè)A1C1與平面ABB1A1所成的角為θ， 因?yàn)?＝(0,2,0)，＝(2,2,0)，＝(0,1，)， 設(shè)平面ABB1A1的一個(gè)法向量是n＝(x，y，z)， 則即 不妨令x＝1， 則y＝－1，z＝，可得n＝， 所以sin θ＝|cos〈，n〉|＝＝， 所以直線A1C1與平面ABB1A1所成角的正弦值為. 3．(2018山西省運(yùn)城市康杰中學(xué)模擬)在某校舉行的航天知識(shí)競(jìng)賽中，參與競(jìng)賽的文科生與理科生人數(shù)之比為1∶3，且成績(jī)分布在[40,100]內(nèi)，分?jǐn)?shù)在80以上(含80)的同學(xué)獲獎(jiǎng)．按文、理科用分層抽樣的方法抽取200人的成績(jī)作為樣本，得到成績(jī)的頻率分布直方圖(見(jiàn)下圖)． (1)填寫下面的22列聯(lián)表，判斷能否有超過(guò)95%的把握認(rèn)為“獲獎(jiǎng)與學(xué)生的文、理科有關(guān)”？ 文科生 理科生 總計(jì) 獲獎(jiǎng) 5 不獲獎(jiǎng) 總計(jì) 200 (2)將上述調(diào)査所得的頻率視為概率，現(xiàn)從該校參與競(jìng)賽的學(xué)生中，任意抽取3名學(xué)生，記“獲獎(jiǎng)”學(xué)生人數(shù)為X，求X的分布列及期望． 附表及公式：K2＝，n＝a＋b＋c＋d. 其中n＝a＋b＋c＋d. P(K2≥k0) 0.15 0.10 0.05 0.025 0.010 0.005 k0 2.072 2.706 3.841 5.024 6.635 7.879 解　(1) 文科生 理科生 總計(jì) 獲獎(jiǎng) 5 35 40 不獲獎(jiǎng) 45 115 160 總計(jì) 50 150 200 K2＝＝≈4.167>3.841， 所以有超過(guò)95%的把握認(rèn)為“獲獎(jiǎng)與學(xué)生的文、理科有關(guān)”． (2)由表中數(shù)據(jù)可知，將頻率視為概率，從該校參賽學(xué)生中任意抽取一人，抽到獲獎(jiǎng)同學(xué)的概率為. X的所有可能的取值為0,1,2,3，且X～B. P(X＝k)＝Ck3－k(k＝0,1,2,3)． P(X＝0)＝C03－0＝， P(X＝1)＝C13－1＝， P(X＝2)＝C21＝， P(X＝3)＝C30＝， 所以X的分布列為 X 0 1 2 3 P E(X)＝3＝. 4．(2018安徽省“皖江八?！甭?lián)考)已知橢圓C：＋＝1(a>b>0)的左焦點(diǎn)為F(－c,0)，右頂點(diǎn)為A，點(diǎn)E的坐標(biāo)為(0，c)，△EFA的面積為，過(guò)點(diǎn)E的動(dòng)直線l被橢圓C所截得的線段MN長(zhǎng)度的最小值為. (1)求橢圓C的方程； (2)B是橢圓C上異于頂點(diǎn)的一點(diǎn)，且直線OB⊥l，D是線段OB延長(zhǎng)線上一點(diǎn)，且|DB|＝|MN|，⊙D的半徑為|DB|，OP，OQ是⊙D的兩條切線，切點(diǎn)分別為P，Q，求∠POQ的最大值，并求出取得最大值時(shí)直線l的斜率． 解　(1)由已知，可得(c＋a)c＝. 又由b2＝a2－c2，可得2c2＋ac－a2＝0，解得a＝2c， 設(shè)橢圓C的方程為＋＝1， 當(dāng)直線l的斜率不存在時(shí)，線段MN的長(zhǎng)為2c； 當(dāng)直線l的斜率存在時(shí)，設(shè)l的方程為y＝kx＋c， 由得(4k2＋3)x2＋8kcx－8c2＝0， Δ＝(8kc)2＋32c2(4k2＋3)>0， 從而|MN|＝ ＝ ＝2c ＝2c<2c， 易知當(dāng)k＝0時(shí)，|MN|的最小值為c， 從而c＝1，因此，橢圓C的方程為＋＝1. (2)由B是橢圓上異于頂點(diǎn)的一點(diǎn)且直線OB⊥l，可知l的斜率存在且不為0. 由(1)知， |MN|＝， 而⊙D的半徑r＝|MN|， 又直線OB的方程為y＝－x， 由得x＝， 因此|OB|＝ |xB| ＝， 由題意可知sin ＝＝， 要求∠POQ的最大值，即求的最小值． 而＝ ＝ ＝ ， 令u＝4k2＋3， 則u>3，∈， 因此＝ ＝ ＝≥1， 當(dāng)且僅當(dāng)＝2，即u＝時(shí)等號(hào)成立， 此時(shí)k＝，所以sin≤， 因此≤，所以∠POQ的最大值為. 綜上所述，∠POQ的最大值為， 取得最大值時(shí)直線l的斜率k＝. 5．(2018四川省成都市第七中學(xué)模擬)已知函數(shù)f(x)＝(x>0，a∈R)． (1)當(dāng)a>－時(shí)，判斷函數(shù)f(x)的單調(diào)性； (2)當(dāng)f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)時(shí)，若f(x)的極大值小于整數(shù)m，求m的最小值． 解　(1)由題意知， f′(x)＝ ＝(x>0)． 令h(x)＝(－x2＋3x－3)ex－a(x>0)， 則h′(x)＝(－x2＋x)ex， 當(dāng)00，h(x)為增函數(shù)； 當(dāng)x>1時(shí)，h′(x)<0，h(x)為減函數(shù)． 故h(x)在x＝1處取得極大值，也為最大值． 則h(x)max＝h(1)＝－e－a. 由于a>－， 所以h(x)max＝h(1)＝－e－a<0， 所以f′(x)<0， 于是f(x)為(0，＋∞)上的減函數(shù)． (2)令h(x)＝(－x2＋3x－3)ex－a(x>0)， 則h′(x)＝(－x2＋x)ex， 當(dāng)00，h(x)為增函數(shù)； 當(dāng)x>1時(shí)，h′(x)<0，h(x)為減函數(shù)． 當(dāng)x趨近于＋∞時(shí)，h(x)趨近于－∞. 由于f(x)有兩個(gè)極值點(diǎn)， 所以f′(x)＝0有兩個(gè)不等實(shí)根， 即h(x)＝(－x2＋3x－3)ex－a＝0有兩不等實(shí)根x1，x2(x10， h＝－e－a<－e＋3<0， 則x2∈. 而f′(x2)＝＝0， 即ex2＝，① 所以f(x)極大值＝f(x2)＝， 于是f(x2)＝，② 令t＝x2－2，則x2＝t＋2， 則②可變?yōu)間(t)＝a＝a， 可得－1<<－，而－32. 又由①得a＝(－x＋3x2－3)， 把它代入②得f(x2)＝(2－x2)， 所以當(dāng)x2∈時(shí)，f′(x2)＝(1－x2)<0恒成立， 故f(x2)＝(2－x2) 為上的減函數(shù)， 所以f(x2)>f＝>2. 所以滿足題意的整數(shù)m的最小值為3. 6．在數(shù)列{an}中，Sn＋1＝4an＋2，a1＝1. (1) 設(shè)cn＝，求證：數(shù)列{cn}是等差數(shù)列； (2) 求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和的公式． (1)證明　 ∵Sn＋1＝4an＋2，① ∴當(dāng)n≥2，n∈N*時(shí)，Sn＝4an－1＋2.② ①－②得an＋1＝4an－4an－1. 方法一　對(duì)an＋1＝4an－4an－1兩邊同除以2n＋1，得 ＝2－， 即＋＝2， 即cn＋1＋cn－1＝2cn， ∴數(shù)列{cn}是等差數(shù)列． 由Sn＋1＝4an＋2，得a1＋a2＝4a1＋2， 則a2＝3a1＋2＝5， ∴c1＝＝，c2＝＝， 故公差d＝－＝， ∴{cn}是以為首項(xiàng)，為公差的等差數(shù)列． 方法二　∵an＋1－2an＝2an－4an－1 ＝2(an－2an－1)， 令bn＝an＋1－2an， 則{bn}是以a2－2a1＝4a1＋2－a1－2a1＝3為首項(xiàng)，2為公比的等比數(shù)列， ∴bn＝32n－1， ∵ cn＝， ∴ cn＋1－cn＝－＝ ＝＝＝， c1＝＝， ∴ {cn}是以為首項(xiàng)，為公差的等差數(shù)列． (2)解　由(1)可知數(shù)列是首項(xiàng)為，公差為的等差數(shù)列， ∴＝＋(n－1)＝n－，an＝(3n－1)2n－2是數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式． 設(shè)Sn＝(3－1)2－1＋(32－1)20＋…＋(3n－1)2n－2， 則2Sn＝(3－1)20＋(32－1)21＋…＋(3n－1)2n－1， ∴Sn＝2Sn－Sn ＝－(3－1)2－1－3(20＋21＋…＋2n－2)＋(3n－1)2n－1 ＝－1－3＋(3n－1)2n－1 ＝－1＋3＋(3n－4)2n－1 ＝2＋(3n－4)2n－1. ∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an＝(3n－1)2n－2，前n項(xiàng)和公式為Sn＝2＋(3n－4)2n－1，n∈N*.