2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)设复数z满足=i,则|z|=()A.1B.C.D.22.(5分)sin20cos10cos160sin10=()A.B.C.D.3.(5分)设命题p:nN,n22n,则p为()A.nN,n22n B.nN,n22n C.nN,n22n D.nN,n2=2n4.(5分)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为()A.0.648B.0.432C.0.36D.0.3125.(5分)已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若0,则y0的取值范围是()A.B.C.D.6.(5分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:”今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?“其意思为:”在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?“已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有()A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛7.(5分)设D为ABC所在平面内一点,,则()A.B.C.D.8.(5分)函数f(x)=cos(x+)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为() A.(k,k+),kzB.(2k,2k+),kzC.(k,k+),kzD.(,2k+),kz9.(5分)执行如图所示的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5B.6C.7D.810.(5分)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为()A.10B.20C.30D.6011.(5分)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20,则r=()A.1B.2C.4D.812.(5分)设函数f(x)=ex(2x1)ax+a,其中a1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)二、填空题(本大题共有4小题,每小题5分)13.(5分)若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a= .14.(5分)一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.则该圆标准方程为 .15.(5分)若x,y满足约束条件.则的最大值为 .16.(5分)在平面四边形ABCD中,A=B=C=75.BC=2,则AB的取值范围是 .三、解答题:17.(12分)Sn为数列{an}的前n项和,已知an0,an2+2an=4Sn+3(I)求{an}的通项公式:()设bn=,求数列{bn}的前n项和.18.(12分)如图,四边形ABCD为菱形,ABC=120,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE丄平面ABCD,DF丄平面 ABCD,BE=2DF,AE丄EC.()证明:平面AEC丄平面AFC()求直线AE与直线CF所成角的余弦值.19.(12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千元)对年销售量y(单位:t)和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费xi和年销售量yi(i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.(xi)2(wi)2(xi)(yi)(wi)(yi)46.65636.8289.81.61469108.8表中wi=i,=()根据散点图判断,y=a+bx与y=c+d哪一个适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)()根据()的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程;()已知这种产品的年利润z与x、y的关系为z=0.2yx.根据()的结果回答下列问题:(i)年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少?(ii)年宣传费x为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据(u1 v1),(u2 v2)…..(un vn),其回归线v=+u的斜率和截距的最小二乘估计分别为:=,=.20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a0)交于M,N两点.()当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.()y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有OPM=OPN?(说明理由)21.(12分)已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min{m,n}表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min{f(x),g(x)}(x0),讨论h(x)零点的个数.选修4一1:几何证明选讲22.(10分)如图,AB是O的直径,AC是O的切线,BC交O于点E.()若D为AC的中点,证明:DE是O的切线;()若OA=CE,求ACB的大小.选修4一4:坐标系与参数方程23.(10分)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=2,圆C2:(x1)2+(y2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.()求C1,C2的极坐标方程;()若直线C3的极坐标方程为=(R),设C2与C3的交点为M,N,求C2MN的面积.选修4一5:不等式选讲24.(10分)已知函数f(x)=|x+1|2|xa|,a0.()当a=1时,求不等式f(x)1的解集;()若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标)参考答案与试题解析一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)1.(5分)设复数z满足=i,则|z|=()A.1B.C.D.2【考点】A8:复数的模.菁优网版权所有【专题】11:计算题;5N:数系的扩充和复数.【分析】先化简复数,再求模即可.【解答】解:复数z满足=i,1+z=izi,z(1+i)=i1,z==i,|z|=1,故选:A.【点评】本题考查复数的运算,考查学生的计算能力,比较基础.2.(5分)sin20cos10cos160sin10=()A.B.C.D.【考点】GP:两角和与差的三角函数.菁优网版权所有【专题】56:三角函数的求值.【分析】直接利用诱导公式以及两角和的正弦函数,化简求解即可.【解答】解:sin20cos10cos160sin10=sin20cos10+cos20sin10=sin30=.故选:D.【点评】本题考查诱导公式以及两角和的正弦函数的应用,基本知识的考查.3.(5分)设命题p:nN,n22n,则p为()A.nN,n22nB.nN,n22nC.nN,n22nD.nN,n2=2n【考点】2J:命题的否定.菁优网版权所有【专题】5L:简易逻辑.【分析】根据特称命题的否定是全称命题即可得到结论.【解答】解:命题的否定是:nN,n22n,故选:C.【点评】本题主要考查含有量词的命题的否定,比较基础.4.(5分)投篮测试中,每人投3次,至少投中2次才能通过测试.已知某同学每次投篮投中的概率为0.6,且各次投篮是否投中相互独立,则该同学通过测试的概率为()A.0.648B.0.432C.0.36D.0.312【考点】C8:相互独立事件和相互独立事件的概率乘法公式.菁优网版权所有【专题】5I:概率与统计.【分析】判断该同学投篮投中是独立重复试验,然后求解概率即可.【解答】解:由题意可知:同学3次测试满足XB(3,0.6),该同学通过测试的概率为=0.648.故选:A.【点评】本题考查独立重复试验概率的求法,基本知识的考查.5.(5分)已知M(x0,y0)是双曲线C:=1上的一点,F1,F2是C的左、右两个焦点,若0,则y0的取值范围是()A.B.C.D.【考点】KC:双曲线的性质.菁优网版权所有【专题】11:计算题;5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用向量的数量积公式,结合双曲线方程,即可确定y0的取值范围.【解答】解:由题意,=(x0,y0)(x0,y0)=x023+y02=3y0210,所以y0.故选:A.【点评】本题考查向量的数量积公式,考查双曲线方程,考查学生的计算能力,比较基础.6.(5分)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:”今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺.问:积及为米几何?“其意思为:”在屋内墙角处堆放米(如图,米堆为一个圆锥的四分之一),米堆底部的弧长为8尺,米堆的高为5尺,问米堆的体积和堆放的米各为多少?“已知1斛米的体积约为1.62立方尺,圆周率约为3,估算出堆放的米约有()A.14斛B.22斛C.36斛D.66斛【考点】LF:棱柱、棱锥、棱台的体积.菁优网版权所有【专题】5F:空间位置关系与距离.【分析】根据圆锥的体积公式计算出对应的体积即可.【解答】解:设圆锥的底面半径为r,则r=8,解得r=,故米堆的体积为()25,1斛米的体积约为1.62立方,1.6222,故选:B.【点评】本题主要考查椎体的体积的计算,比较基础.7.(5分)设D为ABC所在平面内一点,,则()A.B.C.D.【考点】96:平行向量(共线).菁优网版权所有【专题】5A:平面向量及应用.【分析】将向量利用向量的三角形法则首先表示为,然后结合已知表示为的形式.【解答】解:由已知得到如图由===;故选:A.【点评】本题考查了向量的三角形法则的运用;关键是想法将向量表示为.8.(5分)函数f(x)=cos(x+)的部分图象如图所示,则f(x)的单调递减区间为() A.(k,k+),kzB.(2k,2k+),kzC.(k,k+),kzD.(,2k+),kz【考点】HA:余弦函数的单调性.菁优网版权所有【专题】57:三角函数的图像与性质.【分析】由周期求出,由五点法作图求出,可得f(x)的解析式,再根据余弦函数的单调性,求得f(x)的减区间.【解答】解:由函数f(x)=cos(x+)的部分图象,可得函数的周期为=2()=2,=,f(x)=cos(x+).再根据函数的图象以及五点法作图,可得+=,kz,即=,f(x)=cos(x+).由2kx+2k+,求得 2kx2k+,故f(x)的单调递减区间为(,2k+),kz,故选:D.【点评】本题主要考查由函数y=Asin(x+)的部分图象求解析式,由周期求出,由五点法作图求出的值;还考查了余弦函数的单调性,属于基础题.9.(5分)执行如图所示的程序框图,如果输入的t=0.01,则输出的n=()A.5B.6C.7D.8【考点】EF:程序框图.菁优网版权所有【专题】5K:算法和程序框图.【分析】由已知中的程序框图可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量n的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.【解答】解:第一次执行循环体后,S=,m=,n=1,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=2,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=3,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=4,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=5,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=6,不满足退出循环的条件;再次执行循环体后,S=,m=,n=7,满足退出循环的条件;故输出的n值为7,故选:C.【点评】本题考查的知识点是程序框图,当循环的次数不多,或有规律时,常采用模拟循环的方法解答.10.(5分)(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为()A.10B.20C.30D.60【考点】DA:二项式定理.菁优网版权所有【专题】11:计算题;5P:二项式定理.【分析】利用展开式的通项,即可得出结论.【解答】解:(x2+x+y)5的展开式的通项为Tr+1=,令r=2,则(x2+x)3的通项为=,令6k=5,则k=1,(x2+x+y)5的展开式中,x5y2的系数为=30.故选:C.【点评】本题考查二项式定理的运用,考查学生的计算能力,确定通项是关键.11.(5分)圆柱被一个平面截去一部分后与半球(半径为r)组成一个几何体,该几何体三视图中的正视图和俯视图如图所示.若该几何体的表面积为16+20,则r=()A.1B.2C.4D.8【考点】L!:由三视图求面积、体积.菁优网版权所有【专题】5Q:立体几何.【分析】通过三视图可知该几何体是一个半球拼接半个圆柱,计算即可.【解答】解:由几何体三视图中的正视图和俯视图可知,截圆柱的平面过圆柱的轴线,该几何体是一个半球拼接半个圆柱,其表面积为:4r2+r22r2r+2r2r+r2=5r2+4r2,又该几何体的表面积为16+20,5r2+4r2=16+20,解得r=2,故选:B.【点评】本题考查由三视图求表面积问题,考查空间想象能力,注意解题方法的积累,属于中档题.12.(5分)设函数f(x)=ex(2x1)ax+a,其中a1,若存在唯一的整数x0使得f(x0)0,则a的取值范围是()A.[)B.[)C.[)D.[)【考点】51:函数的零点;6D:利用导数研究函数的极值.菁优网版权所有【专题】2:创新题型;53:导数的综合应用.【分析】设g(x)=ex(2x1),y=axa,问题转化为存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=axa的下方,求导数可得函数的极值,数形结合可得ag(0)=1且g(1)=3e1aa,解关于a的不等式组可得.【解答】解:设g(x)=ex(2x1),y=axa,由题意知存在唯一的整数x0使得g(x0)在直线y=axa的下方,g(x)=ex(2x1)+2ex=ex(2x+1),当x时,g(x)0,当x时,g(x)0,当x=时,g(x)取最小值2,当x=0时,g(0)=1,当x=1时,g(1)=e0,直线y=axa恒过定点(1,0)且斜率为a,故ag(0)=1且g(1)=3e1aa,解得a1故选:D.【点评】本题考查导数和极值,涉及数形结合和转化的思想,属中档题.二、填空题(本大题共有4小题,每小题5分)13.(5分)若函数f(x)=xln(x+)为偶函数,则a=1.【考点】3K:函数奇偶性的性质与判断.菁优网版权所有【专题】51:函数的性质及应用.【分析】由题意可得,f(x)=f(x),代入根据对数的运算性质即可求解.【解答】解:f(x)=xln(x+)为偶函数,f(x)=f(x),(x)ln(x+)=xln(x+),ln(x+)=ln(x+),ln(x+)+ln(x+)=0,ln(+x)(x)=0,lna=0,a=1.故答案为:1.【点评】本题主要考查了偶函数的定义及对数的运算性质的简单应用,属于基础试题.14.(5分)一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.则该圆标准方程为(x)2+y2=.【考点】K3:椭圆的标准方程.菁优网版权所有【专题】5D:圆锥曲线的定义、性质与方程.【分析】利用椭圆的方程求出顶点坐标,然后求出圆心坐标,求出半径即可得到圆的方程.【解答】解:一个圆经过椭圆=1的三个顶点.且圆心在x轴的正半轴上.可知椭圆的右顶点坐标(4,0),上下顶点坐标(0,2),设圆的圆心(a,0),则,解得a=,圆的半径为:,所求圆的方程为:(x)2+y2=.故答案为:(x)2+y2=.【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,圆的方程的求法,考查计算能力.15.(5分)若x,y满足约束条件.则的最大值为3.【考点】7C:简单线性规划.菁优网版权所有【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数的几何意义,利用数形结合确定的最大值.【解答】解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分ABC).设k=,则k的几何意义为区域内的点到原点的斜率,由图象知OA的斜率最大,由,解得,即A(1,3),kOA==3,即的最大值为3.故答案为:3.【点评】本题主要考查线性规划的应用,结合目标函数的几何意义以及直线的斜率,利用数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法.16.(5分)在平面四边形ABCD中,A=B=C=75.BC=2,则AB的取值范围是(,+).【考点】HT:三角形中的几何计算.菁优网版权所有【专题】15:综合题;2:创新题型;58:解三角形.【分析】如图所示,延长BA,CD交于点E,设AD=x,AE=x,DE=x,CD=m,求出x+m=+,即可求出AB的取值范围.【解答】解:方法一:如图所示,延长BA,CD交于点E,则在ADE中,DAE=105,ADE=45,E=30,设AD=x,AE=x,DE=x,CD=m,BC=2,(x+m)sin15=1,x+m=+,0x4,而AB=x+mx=+x,AB的取值范围是(,+).故答案为:(,+).方法二:如下图,作出底边BC=2的等腰三角形EBC,B=C=75,倾斜角为150的直线在平面内移动,分别交EB、EC于A、D,则四边形ABCD即为满足题意的四边形;当直线移动时,运用极限思想,直线接近点C时,AB趋近最小,为;直线接近点E时,AB趋近最大值,为+;故答案为:(,+).【点评】本题考查求AB的取值范围,考查三角形中的几何计算,考查学生的计算能力,属于中档题.三、解答题:17.(12分)Sn为数列{an}的前n项和,已知an0,an2+2an=4Sn+3(I)求{an}的通项公式:()设bn=,求数列{bn}的前n项和.【考点】8E:数列的求和;8H:数列递推式.菁优网版权所有【专题】54:等差数列与等比数列.【分析】(I)根据数列的递推关系,利用作差法即可求{an}的通项公式:()求出bn=,利用裂项法即可求数列{bn}的前n项和.【解答】解:(I)由an2+2an=4Sn+3,可知an+12+2an+1=4Sn+1+3两式相减得an+12an2+2(an+1an)=4an+1,即2(an+1+an)=an+12an2=(an+1+an)(an+1an),an0,an+1an=2,a12+2a1=4a1+3,a1=1(舍)或a1=3,则{an}是首项为3,公差d=2的等差数列,{an}的通项公式an=3+2(n1)=2n+1:()an=2n+1,bn===(),数列{bn}的前n项和Tn=(+…+)=()=.【点评】本题主要考查数列的通项公式以及数列求和的计算,利用裂项法是解决本题的关键.18.(12分)如图,四边形ABCD为菱形,ABC=120,E,F是平面ABCD同一侧的两点,BE丄平面ABCD,DF丄平面 ABCD,BE=2DF,AE丄EC.()证明:平面AEC丄平面AFC()求直线AE与直线CF所成角的余弦值.【考点】LM:异面直线及其所成的角;LY:平面与平面垂直.菁优网版权所有【专题】5F:空间位置关系与距离;5G:空间角;5H:空间向量及应用.【分析】()连接BD,设BDAC=G,连接EG、EF、FG,运用线面垂直的判定定理得到EG平面AFC,再由面面垂直的判定定理,即可得到;()以G为坐标原点,分别以GB,GC为x轴,y轴,|GB|为单位长度,建立空间直角坐标系Gxyz,求得A,E,F,C的坐标,运用向量的数量积的定义,计算即可得到所求角的余弦值.【解答】解:()连接BD,设BDAC=G,连接EG、EF、FG,在菱形ABCD中,不妨设BG=1,由ABC=120,可得AG=GC=,BE平面ABCD,AB=BC=2,可知AE=EC,又AEEC,所以EG=,且EGAC,在直角EBG中,可得BE=,故DF=,在直角三角形FDG中,可得FG=,在直角梯形BDFE中,由BD=2,BE=,FD=,可得EF==,从而EG2+FG2=EF2,则EGFG,(或由tanEGBtanFGD===1,可得EGB+FGD=90,则EGFG)ACFG=G,可得EG平面AFC,由EG平面AEC,所以平面AEC平面AFC;()如图,以G为坐标原点,分别以GB,GC为x轴,y轴,|GB|为单位长度,建立空间直角坐标系Gxyz,由()可得A(0,,0),E(1,0,),F(1,0,),C(0,,0),即有=(1,,),=(1,,),故cos,===.则有直线AE与直线CF所成角的余弦值为.【点评】本题考查空间直线和平面的位置关系和空间角的求法,主要考查面面垂直的判定定理和异面直线所成的角的求法:向量法,考查运算能力,属于中档题.19.(12分)某公司为确定下一年度投入某种产品的宣传费,需了解年宣传费x(单位:千元)对年销售量y(单位:t)和年利润z(单位:千元)的影响,对近8年的年宣传费xi和年销售量yi(i=1,2,…,8)数据作了初步处理,得到下面的散点图及一些统计量的值.(xi)2(wi)2(xi)(yi)(wi)(yi)46.65636.8289.81.61469108.8表中wi=i,=()根据散点图判断,y=a+bx与y=c+d哪一个适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型?(给出判断即可,不必说明理由)()根据()的判断结果及表中数据,建立y关于x的回归方程;()已知这种产品的年利润z与x、y的关系为z=0.2yx.根据()的结果回答下列问题:(i)年宣传费x=49时,年销售量及年利润的预报值是多少?(ii)年宣传费x为何值时,年利润的预报值最大?附:对于一组数据(u1 v1),(u2 v2)…..(un vn),其回归线v=+u的斜率和截距的最小二乘估计分别为:=,=.【考点】BK:线性回归方程.菁优网版权所有【专题】5I:概率与统计.【分析】()根据散点图,即可判断出,()先建立中间量w=,建立y关于w的线性回归方程,根据公式求出w,问题得以解决;()(i)年宣传费x=49时,代入到回归方程,计算即可,(ii)求出预报值得方程,根据函数的性质,即可求出.【解答】解:()由散点图可以判断,y=c+d适宜作为年销售量y关于年宣传费x的回归方程类型;()令w=,先建立y关于w的线性回归方程,由于==68,==563686.8=100.6,所以y关于w的线性回归方程为=100.6+68w,因此y关于x的回归方程为=100.6+68,()(i)由()知,当x=49时,年销售量y的预报值=100.6+68=576.6,年利润z的预报值=576.60.249=66.32,(ii)根据()的结果可知,年利润z的预报值=0.2(100.6+68)x=x+13.6+20.12,当==6.8时,即当x=46.24时,年利润的预报值最大.【点评】本题主要考查了线性回归方程和散点图的问题,准确的计算是本题的关键,属于中档题.20.(12分)在直角坐标系xOy中,曲线C:y=与直线l:y=kx+a(a0)交于M,N两点.()当k=0时,分別求C在点M和N处的切线方程.()y轴上是否存在点P,使得当k变动时,总有OPM=OPN?(说明理由)【考点】KH:直线与圆锥曲线的综合.菁优网版权所有【分析】(I)联立,可得交点M,N的坐标,由曲线C:y=,利用导数的运算法则可得:y=,利用导数的几何意义、点斜式即可得出切线方程.(II)存在符合条件的点(0,a),设P(0,b)满足OPM=OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2.直线方程与抛物线方程联立化为x24kx4a=0,利用根与系数的关系、斜率计算公式可得k1+k2=.k1+k2=0直线PM,PN的倾斜角互补OPM=OPN.即可证明.【解答】解:(I)联立,不妨取M,N,由曲线C:y=可得:y=,曲线C在M点处的切线斜率为=,其切线方程为:ya=,化为.同理可得曲线C在点N处的切线方程为:.(II)存在符合条件的点(0,a),下面给出证明:设P(0,b)满足OPM=OPN.M(x1,y1),N(x2,y2),直线PM,PN的斜率分别为:k1,k2.联立,化为x24kx4a=0,x1+x2=4k,x1x2=4a.k1+k2=+==.当b=a时,k1+k2=0,直线PM,PN的倾斜角互补,OPM=OPN.点P(0,a)符合条件.【点评】本题考查了导数的运算法则、利用导数的几何意义研究切线方程、直线与抛物线相交问题转化为方程联立可得根与系数的关系、斜率计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.21.(12分)已知函数f(x)=x3+ax+,g(x)=lnx(i)当a为何值时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)用min{m,n}表示m,n中的最小值,设函数h(x)=min{f(x),g(x)}(x0),讨论h(x)零点的个数.【考点】6E:利用导数研究函数的最值;6H:利用导数研究曲线上某点切线方程.菁优网版权所有【专题】2:创新题型;53:导数的综合应用.【分析】(i)f(x)=3x2+a.设曲线y=f(x)与x轴相切于点P(x0,0),则f(x0)=0,f(x0)=0解出即可.(ii)对x分类讨论:当x(1,+)时,g(x)=lnx0,可得函数h(x)=min { f(x),g(x)}g(x)0,即可得出零点的个数.当x=1时,对a分类讨论:a,a,即可得出零点的个数;当x(0,1)时,g(x)=lnx0,因此只考虑f(x)在(0,1)内的零点个数即可.对a分类讨论:当a3或a0时,当3a0时,利用导数研究其单调性极值即可得出.【解答】解:(i)f(x)=3x2+a.设曲线y=f(x)与x轴相切于点P(x0,0),则f(x0)=0,f(x0)=0,,解得,a=.因此当a=时,x轴为曲线y=f(x)的切线;(ii)当x(1,+)时,g(x)=lnx0,函数h(x)=min { f(x),g(x)}0,故h(x)在x(1,+)时无零点.当x=1时,若a,则f(1)=a+0,h(x)=min { f(1),g(1)}=g(1)=0,故x=1是函数h(x)的一个零点;若a,则f(1)=a+0,h(x)=min { f(1),g(1)}=f(1)0,故x=1不是函数h(x)的零点;当x(0,1)时,g(x)=lnx0,因此只考虑f(x)在(0,1)内的零点个数即可.当a3或a0时,f(x)=3x2+a在(0,1)内无零点,因此f(x)在区间(0,1)内单调,而f(0)=,f(1)=a+,当a3时,函数f(x)在区间(0,1)内有一个零点,当a0时,函数f(x)在区间(0,1)内没有零点.当3a0时,函数f(x)在内单调递减,在内单调递增,故当x=时,f(x)取得最小值=.若0,即,则f(x)在(0,1)内无零点.若=0,即a=,则f(x)在(0,1)内有唯一零点.若0,即,由f(0)=,f(1)=a+,当时,f(x)在(0,1)内有两个零点.当3a时,f(x)在(0,1)内有一个零点.综上可得:a时,函数h(x)有一个零点.当时,h(x)有一个零点;当a=或时,h(x)有两个零点;当时,函数h(x)有三个零点.【点评】本题考查了导数的运算法则、利用导数的几何意义研究切线方程、利用导数研究函数的单调性极值,考查了分类讨论思想方法、推理能力与计算能力,属于难题.选修4一1:几何证明选讲22.(10分)如图,AB是O的直径,AC是O的切线,BC交O于点E.()若D为AC的中点,证明:DE是O的切线;()若OA=CE,求ACB的大小.【考点】N9:圆的切线的判定定理的证明.菁优网版权所有【专题】5B:直线与圆.【分析】()连接AE和OE,由三角形和圆的知识易得OED=90,可得DE是O的切线;()设CE=1,AE=x,由射影定理可得关于x的方程x2=,解方程可得x值,可得所求角度.【解答】解:()连接AE,由已知得AEBC,ACAB,在RTABC中,由已知可得DE=DC,DEC=DCE,连接OE,则OBE=OEB,又ACB+ABC=90,DEC+OEB=90,OED=90,DE是O的切线;()设CE=1,AE=x,由已知得AB=2,BE=,由射影定理可得AE2=CEBE,x2=,即x4+x212=0,解方程可得x=ACB=60【点评】本题考查圆的切线的判定,涉及射影定理和三角形的知识,属基础题.选修4一4:坐标系与参数方程23.(10分)在直角坐标系xOy中,直线C1:x=2,圆C2:(x1)2+(y2)2=1,以坐标原点为极点,x轴的正半轴为极轴建立极坐标系.()求C1,C2的极坐标方程;()若直线C3的极坐标方程为=(R),设C2与C3的交点为M,N,求C2MN的面积.【考点】Q4:简单曲线的极坐标方程.菁优网版权所有【专题】5S:坐标系和参数方程.【分析】()由条件根据x=cos,y=sin求得C1,C2的极坐标方程.()把直线C3的极坐标方程代入23+4=0,求得1和2的值,结合圆的半径可得C2MC2N,从而求得C2MN的面积C2MC2N的值.【解答】解:()由于x=cos,y=sin,C1:x=2 的极坐标方程为 cos=2,故C2:(x1)2+(y2)2=1的极坐标方程为:(cos1)2+(sin2)2=1,化简可得2(2cos+4sin)+4=0.()把直线C3的极坐标方程=(R)代入圆C2:(x1)2+(y2)2=1,可得2(2cos+4sin)+4=0,求得1=2,2=,|MN|=|12|=,由于圆C2的半径为1,C2MC2N,C2MN的面积为C2MC2N=11=.【点评】本题主要考查简单曲线的极坐标方程,点的极坐标的定义,属于基础题.选修4一5:不等式选讲24.(10分)已知函数f(x)=|x+1|2|xa|,a0.()当a=1时,求不等式f(x)1的解集;()若f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,求a的取值范围.【考点】R5:绝对值不等式的解法.菁优网版权所有【专题】59:不等式的解法及应用.【分析】()当a=1时,把原不等式去掉绝对值,转化为与之等价的三个不等式组,分别求得每个不等式组的解集,再取并集,即得所求.()化简函数f(x)的解析式,求得它的图象与x轴围成的三角形的三个顶点的坐标,从而求得f(x)的图象与x轴围成的三角形面积;再根据f(x)的图象与x轴围成的三角形面积大于6,从而求得a的取值范围.【解答】解:()当a=1时,不等式f(x)1,即|x+1|2|x1|1,即,或,或.解求得x,解求得x1,解求得1x2.综上可得,原不等式的解集为(,2).()函数f(x)=|x+1|2|xa|=,由此求得f(x)的图象与x轴的交点A (,0),B(2a+1,0),故f(x)的图象与x轴围成的三角形的第三个顶点C(a,a+1),由ABC的面积大于6,可得[2a+1](a+1)6,求得a2.故要求的a的范围为(2,+).【点评】本题主要考查绝对值不等式的解法,体现了转化、分类讨论的数学思想,属于中档题.
2015年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标ⅰ)(含解析版)
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