1、2017 届江苏省苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)联考高三(上)期末数学试卷一、填空题(本大题共 14 小题,每小题 5 分,共 70 分)1已知集合 A=2,0,B= 2,3,则 AB= 2已知复数 z 满足(1i)z=2i ,其中 i 为虚数单位,则 z 的模为 3某次比赛甲得分的茎叶图如图所示,若去掉一个最高分,去掉一个最低分,则剩下 4 个分数的方差为 4根据如图所示的伪代码,则输出 S 的值为 5从 1,2 ,3,4,5 ,6 这六个数中一次随机地取 2 个数,则所取 2 个数的和能被 3 整除的概率为 6若抛物线 y2=8x 的焦点恰好是双曲线 的右焦点,则实数 a的值为 7已
2、知圆锥的底面直径与高都是 2,则该圆锥的侧面积为 8若函数 的最小正周期为 ,则 的值为 9已知等比数列a n的前 n 项和为 Sn,若 S2=2a2+3,S 3=2a3+3,则公比 q 的值为 10已知函数 f(x )是定义 R 在上的奇函数,当 x0 时,f (x)=2 x3,则不等式 f(x)5 的解集为 11若实数 x,y 满足 ,则 的最小值为 12已知非零向量 满足 ,则 与 夹角的余弦值为 13已知 A, B 是圆 上的动点, ,P 是圆上的动点,则 的取值范围为 14已知函数 ,若函数 f(x)的图象与直线 y=x有三个不同的公共点,则实数 a 的取值集合为 二、解答题(本大题
3、共 6 小题,共 90 分解答应写出必要的文字说明、证明或演算步骤)15(14 分)在ABC 中,角 A,B ,C 的对边分别为 a,b ,c 已知2cosA( bcosC+ccosB)=a (1)求角 A 的值;(2)若 ,求 sin( BC)的值16(14 分)如图,在四棱锥 EABCD 中,平面 EAB平面 ABCD,四边形ABCD 为矩形,EAEB,点 M,N 分别是 AE,CD 的中点求证:(1)直线 MN平面 EBC;(2)直线 EA平面 EBC17(14 分)如图,已知 A,B 两镇分别位于东西湖岸 MN 的 A 处和湖中小岛的 B 处,点 C 在 A 的正西方向 1km 处,t
4、anBAN= ,BCN= ,现计划铺设一条电缆联通 A,B 两镇,有两种铺设方案:沿线段 AB 在水下铺设;在湖岸 MN 上选一点 P,先沿线段 AP 在地下铺设,再沿线段 PB 在水下铺设,预算地下、水下的电缆铺设费用分别为 2 万元km、4 万元km(1)求 A,B 两镇间的距离;(2)应该如何铺设,使总铺设费用最低?18(16 分)在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C: + =1(ab0)的离心率为 ,且右焦点 F 到左准线的距离为 6 (1)求椭圆 C 的标准方程;(2)设 A 为椭圆 C 的左顶点,P 为椭圆 C 上位于 x 轴上方的点,直线 PA 交 y轴于点 M,过点 F
5、作 MF 的垂线,交 y 轴于点 N(i)当直线 PA 的斜率为 时,求MFN 的外接圆的方程;(ii)设直线 AN 交椭圆 C 于另一点 Q,求PAQ 的面积的最大值19(16 分)已知函数 , ,axef2)( axgln)(R(1)解关于 x(x R)的不等式 f(x)0;(2)证明:f(x)g ( x);(3)是否存在常数 a,b,使得 f(x)ax+b g(x)对任意的 x0 恒成立?若存在,求出 a,b 的值;若不存在,请说明理由20(16 分)已知正项数列a n的前 n 项和为 Sn,且 a1=a,(a n+1)(a n+1+1)=6(S n+n),nN *(1)求数列a n的通
6、项公式;(2)若对于nN *,都有 Snn(3n +1)成立,求实数 a 取值范围;(3)当 a=2 时,将数列a n中的部分项按原来的顺序构成数列b n,且b1=a2,证明:存在无数个满足条件的无穷等比数列b n附加题选做题本题包括 A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答若多做,则按作答的前两题评分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤A.选修 4-1:几何证明选讲(本小题满分 0 分)21如图,AB 为半圆 O 的直径,D 为弧 BC 的中点,E 为 BC 的中点,求证:ABBC=2ADBD选修 4-2:矩阵与变换(本小题满分 0 分)22已知矩阵 A= 的一个
7、特征值为 2,其对应的一个特征向量为 a= ,求实数 a,b 的值选修 4-4:坐标系与参数方程(本小题满分 0 分)23在平面直角坐标系 xOy 中,以 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系直线 l: sin( )=m (m R),圆 C 的参数方程为 (t为参数)当圆心 C 到直线 l 的距离为 时,求 m 的值选修 4-5:不等式选讲(本小题满分 0 分)24已知 a,b,c 为正实数, + + +27abc 的最小值为 m,解关于 x 的不等式|x+l|2x m【必做题】第 22 题、第 23 题,每题 10 分,共计 20 分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证
8、明过程或演算步骤25甲、乙、丙分别从 A,B ,C,D 四道题中独立地选做两道题,其中甲必选B 题(1)求甲选做 D 题,且乙、丙都不选做 D 题的概率;(2)设随机变量 X 表示 D 题被甲、乙、丙选做的次数,求 X 的概率分布和数学期望 E(X)26已知等式(1+x) 2n1=(1+x ) n1(1+x) n(1)求(1+x) 2n1 的展开式中含 xn 的项的系数,并化简: + +;(2)证明:( ) 2+2( ) 2+n( ) 2=n 2017 届江苏省苏北四市(徐州、淮安、连云港、宿迁)联考高三(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、填空题(本大题共 14 小题,每小题 5 分,共
9、70 分)1已知集合 A=2,0,B= 2,3,则 AB= 2,0,3 【考点】并集及其运算【分析】利用并集定义直接求解【解答】解:集合 A=2,0 ,B= 2,3,AB=2,0,3故答案为:2,0,3【点评】本题考查并集的求法,是基础题,解题时要 认真审题,注意并集定义的合理运用2已知复数 z 满足(1i)z=2i ,其中 i 为虚数单位,则 z 的模为 【考点】复数代数形式的乘除运算【分析】由(1i)z=2i,得 ,然后利用复数代数形式的乘除运算化简复数 z,再由复数求模公式计算得答案【解答】解:由(1i)z=2i,得 = ,则 z 的模为: 故答案为: 【点评】本题考查了复数代数形式的乘
10、除运算,考查了复数模的求法,是基础题3某次比赛甲得分的茎叶图如图所示,若去掉一个最高分,去掉一个最低分,则剩下 4 个分数的方差为 14 【考点】茎叶图【分析】求出剩下的 4 个分数平均数,代入方差公式,求出方差即可【解答】解:剩下的 4 个分数是:42,44,46 , 52,平均数是:46,故方差是: (16+4+0+36)=14,故答案为:14【点评】本题考查了读茎叶图问题,考查求平均数以及方差问题,是一道基础题4根据如图所示的伪代码,则输出 S 的值为 20 【考点】程序框图【分析】根据条件进行模拟计算即可【解答】解:第一次 I=1,满足条件 I5,I=1+1=2,S=0+2=2,第二次
11、 I=2,满足条件 I 5,I=2+1=3,S=2 +3=5,第三次 I=3,满足条件 I 5,I=3+1=4,S=5 +4=9,第四次 I=4,满足条件 I 5,I=4+1=5,S=9 +5=14,第五次 I=5,满足条件 I 5,I=5+1=6,S=14+6=20 ,第六次 I=6 不满足条件 I 5,查询终止,输出 S=20,故答案为:20【点评】本题主要考查程序框图的识别和应用,根据条件进行模拟计算是解决本题的关键5从 1,2 ,3,4,5 ,6 这六个数中一次随机地取 2 个数,则所取 2 个数的和能被 3 整除的概率为 【考点】列举法计算基本事件数及事件发生的概率【分析】基本事件总
12、数 n= ,再用列举法求出所取 2 个数的和能被 3 整除包含的基本事件个数,由此能求出所取 2 个数的和能被 3 整除的概率【解答】解:从 1,2,3,4,5,6 这六个数中一次随机地取 2 个数,基本事件总数 n= ,所取 2 个数的和能被 3 整除包含的基本事件有:(1,2),(1,5),(2,4),(3,6),(4,5),共有 5 个,所取 2 个数的和能被 3 整除的概率 p= 故答案为: 【点评】本题考查概率的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意列举法的合理运用6若抛物线 y2=8x 的焦点恰好是双曲线 的右焦点,则实数 a的值为 1 【考点】双曲线的简单性质【分析】求得抛物线的
13、焦点,双曲线的右焦点,由题意可得方程,解方程即可得到 a 的值【解答】解:抛物线 y2=8x 的焦点为(2,0),双曲线 的右焦点为( ,0 ),由题意可得为 =2,解得 a=1故答案为:1【点评】本题考查双曲线的方程和性质,同时考查抛物线的焦点,考查运算能力,属于基础题7已知圆锥的底面直径与高都是 2,则该圆锥的侧面积为 【考点】旋转体(圆柱、圆锥、圆台)【分析】首先根据底面半径和高利用勾股定理求得母线长,然后直接利用圆锥的侧面积公式代入求出即可【解答】解:圆锥的底面直径与高都是 2,母线长为: = ,圆锥的侧面积为:rl= 故答案为: 【点评】本题考查了圆锥的侧面积的计算,正确理解圆锥的侧
14、面展开图与原来的扇形之间的关系是解决本题的关键8若函数 的最小正周期为 ,则 的值为 【考点】正弦函数的图象【分析】利用正弦函数的周期性求得 ,再利用诱导公式求得 的值【解答】解:函数 的最小正周期为= ,=10 ,则 =sin( 10 ) =sin =sin =sin = ,故答案为: 【点评】本题主要考查正弦函数的周期性,利用诱导公式求三角函数的值,属于基础题9已知等比数列a n的前 n 项和为 Sn,若 S2=2a2+3,S 3=2a3+3,则公比 q 的值为 2 【考点】等比数列的通项公式【分析】利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出【解答】解:S 2=2a2+3,S 3=2a3+3
15、,a 1=a1q+3,a 1(1+q)= +3,q 22q=0,q0则公比 q=2故答案为:2【点评】本题考查了等比数列的通项公式与求和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题10已知函数 f(x )是定义 R 在上的奇函数,当 x0 时,f (x)=2 x3,则不等式 f(x)5 的解集为 (, 3 【考点】函数奇偶性的性质【分析】根据函数奇偶性的性质求出当 x0 的解析式,讨论x0,x 0 ,x=0 ,解不等式即可【解答】解:若 x0,则 x0,当 x0 时,f(x)=2 x3,当x0 时,f(x)=2 x3,f( x)是定义在 R 上的奇函数,f( x)=2 x3=f(x),则 f(x
16、)= 2x+3,x0,当 x0 时,不等式 f(x)5 等价为 2x35 即 2x2,无解,不成立;当 x0 时,不等式 f(x)5 等价为 2x+35 即 2x8,得x3,即 x3;当 x=0 时,f(0)=0,不等式 f(x) 5 不成立,综上,不等式的解为 x 3故不等式的解集为(, 3故答案为:(,3【点评】本题主要考查不等式的解集的求解,根据函数奇偶性的性质求出函数的解析式是解决本题的关键11若实数 x,y 满足 ,则 的最小值为 8 【考点】基本不等式【分析】实数 x,y 满足 ,可得 x= ,解得y3则 =y+3+ =y3+ +6,利用基本不等式的性质即可得出【解答】解:实数 x
17、, y 满足 ,x= ,解得 y3则 =y+3+ =y3+ +6 +6=8,当且仅当y=4(x= )时取等号故答案为:8【点评】本题考查了基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题12已知非零向量 满足 ,则 与 夹角的余弦值为 【考点】平面向量数量积的运算【分析】利用两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,余弦定理,数形结合求得 与 夹角的余弦值【解答】解:非零向量 满足 ,不妨设=1,设 与 夹角为 ,如图所示:设 = , = , = + ,则 OA=0B=0C=1,设 =2 =2 ,则 =2 ,ODA 即为 ,OAC 和OBC 都是边长等于 3 的等边三角形利用余弦定理可得
18、BD= = ,cos= = ,故答案为: 【点评】本题主要考查两个向量的加减法的法则,以及其几何意义,余弦定理的应用,属于中档题13已知 A, B 是圆 上的动点, ,P 是圆上的动点,则 的取值范围为 7,13 【考点】圆与圆的位置关系及其判定【分析】求出 AB 的中点的轨迹方程,即可求出 的取值范围【解答】解:取 AB 的中点 C,则 =2| |,C 的轨迹方程是x2+y2= ,|C 1C2|=5由题意,| |最大值为 5+1+ = ,最小值为 51 = 的取值范围为7,13 ,故答案为:7,13【点评】本题考查圆与圆的位置关系,考查学生的计算能力,正确转化是关键14已知函数 ,若函数 f
19、(x)的图象与直线 y=x有三个不同的公共点,则实数 a 的取值集合为 20,16 【考点】分段函数的应用【分析】因为 y=sinx (x 1)与 y=x 无交点,故只需函数 f(x)=x39x2+25x+a(x 1 )的图象与直线 y=x 有三个不同的公共点即可,只需g( x)=x 39x2+24x+a(x1)与 x 轴有 3 个交点即可,【解答】解:因为 y=sinx (x 1)与 y=x 无交点,故只需函数 f(x)=x39x2+25x+a(x 1 )的图象与直线 y=x 有三个不同的公共点即可,令 g( x)=x 39x2+24x+a(x 1),g(x )=3x 218x+24=3(x
20、 26x+8)=2(x 2)(x 4),当 x(1,2),(4,+)时 g(x)单调递增,当 x(2,4)时 g(x)单调递减,依题意只需 g(x)=x 39x2+24x+a(x 1)与 x 轴有 3 个交点即可,及 g( 1)=16+a0 ,g(2)=20+a0 , 20a16故答案为20,16【点评】题主要考查函数的图象的交点以及数形结合方法,数形结合是数学解题中常用的思想方法,属于基础题二、解答题(本大题共 6 小题,共 90 分解答应写出必要的文字说明、证明或演算步骤)15(14 分)(2016 秋淮安期末)在ABC 中,角 A,B ,C 的对边分别为a, b,c 已知 2cosA(b
21、cosC+ccosB)=a (1)求角 A 的值;(2)若 ,求 sin( BC)的值【考点】正弦定理;余弦定理【分析】(1)由正弦定理化简已知等式可得 2cosAsinA=sinA,结合 sinA0 ,可求 ,结合范围 A(0,),可求 A 的值(2)由已知利用同角三角函数基本关系式可求 sinB,利用倍角公式可求sin2B,cos2B,由 sin(BC )=sin (2B ),利用两角差的正弦函数公式即可计算得解【解答】(本题满分为 14 分)解:(1)由正弦定理可知,2cosA(sinBcosC+sinCcosB)=sinA,(2 分)即 2cosAsinA=sinA,因为 A(0,),
22、所以 sinA0,所以 2cosA=1,即 ,(4 分)又 A(0,),所以 (6 分)(2)因为 ,B(0,),所以 , (8 分)所以 , , (10 分)所以 =(12 分)= = (14 分)【点评】本题主要考查了正弦定理,同角三角函数基本关系式,倍角公式,两角差的正弦函数公式在解三角形中的应用,考查了计算能力和转化思想,属于中档题16(14 分)(2016 秋淮安期末)如图,在四棱锥 EABCD 中,平面 EAB平面 ABCD,四边形 ABCD 为矩形,EA EB,点 M, N 分别是 AE,CD 的中点求证:(1)直线 MN平面 EBC;(2)直线 EA平面 EBC【考点】直线与平
23、面平行的判定;直线与平面垂直的判定【分析】(1)取 BE 中点 F,连结 CF,MF,证明四边形 MNCF 是平行四边形,所以 MNCF,即可证明直线 MN平面 EBC;(2)证明 BC平面 EAB,得到 BCEA,又 EAEB,BC EB=B,EB,BC平面EBC,即可证明直线 EA平面 EBC【解答】证明:(1)取 BE 中点 F,连结 CF,MF,又 M 是 AE 的中点,所以 MF= AB,又 N 是矩形 ABCD 边 CD 的中点,所以 NC= AB,所以 MF 平行且等于 NC,所以四边形 MNCF 是平行四边形,(4 分)所以 MNCF,又 MN平面 EBC,CF 平面 EBC,
24、所以 MN平面 EBC ( 7 分)(2)在矩形 ABCD 中,BCAB ,又平面 EAB平面 ABCD,平面 ABCD平面 EAB=AB,BC 平面 ABCD,所以 BC平面 EAB,(10 分)又 EA平面 EAB,所以 BCEA,又 EAEB ,BC EB=B ,EB,BC 平面 EBC,所以 EA平面 EBC(14 分)【点评】本题考查线面平行、线面垂直的证明,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题17(14 分)(2016 秋淮安期末)如图,已知 A,B 两镇分别位于东西湖岸MN 的 A 处和湖中小岛的 B 处,点 C 在 A 的正西方向 1km 处,tanBAN= ,BCN= ,现
25、计划铺设一条电缆联通 A,B 两镇,有两种铺设方案:沿线段 AB 在水下铺设; 在湖岸 MN 上选一点 P,先沿线段 AP 在地下铺设,再沿线段 PB 在水下铺设,预算地下、水下的电缆铺设费用分别为 2 万元km、4 万元km (1)求 A,B 两镇间的距离;(2)应该如何铺设,使总铺设费用最低?【考点】导数在最大值、最小值问题中的应用【分析】(1)由 tanBAN= ,BCN= ,得到|AD|,|DB|、|AB|间的关系,然后利用直角三角形的性质求解;(2)方案:总铺设费用为 54=20(万元)方案:设BPD= ,则 ,其中 0=BAN ,在 RtBDP 中, , ,则总铺设费用为 设 ,则
26、 ,求出函数的极小值,即函数的最小值得答案【解答】解:(1)过 B 作 MN 的垂线,垂足为 D,如图示:在 RtABD 中, ,所以 ,在 RtBCD 中, ,所以 CD=BD则 ,即 BD=3,所以 CD=3,AD=4,由勾股定理得, (km)所以 A,B 两镇间的距离为 5km(4 分)(2)方案:沿线段 AB 在水下铺设时,总铺设费用为 54=20(万元)(6 分)方案:设BPD= ,则 ,其中 0=BAN ,在 RtBDP 中, , ,所以 则总铺设费用为 (8 分)设 ,则 ,令 f()=0,得 ,列表如下:f( ) 0 +f() 极小值 所以 f( )的最小值为 所以方案的总铺设
27、费用最小为 (万元),此时 (12 分)而 ,所以应选择方案进行铺设,点 P 选在 A 的正西方向 km 处,总铺设费用最低(14 分)【点评】本题考查了简单的数学建模思想方法,考查了利用导数求函数的最值,是中档题18(16 分)(2016 秋淮安期末)在平面直角坐标系 xOy 中,已知椭圆 C:+ =1(ab 0)的离心率为 ,且右焦点 F 到左准线的距离为 6 (1)求椭圆 C 的标准方程;(2)设 A 为椭圆 C 的左顶点,P 为椭圆 C 上位于 x 轴上方的点,直线 PA 交 y轴于点 M,过点 F 作 MF 的垂线,交 y 轴于点 N(i)当直线 PA 的斜率为 时,求MFN 的外接
28、圆的方程;(ii)设直线 AN 交椭圆 C 于另一点 Q,求PAQ 的面积的最大值【考点】椭圆的简单性质【分析】(1)由题意可知:离心率 e= = ,则 a= c,右焦点 F 到左准线的距离 c+ =6 ,即可求得 c 和 a 的值,则 b2=a2c2=8,即可求得椭圆方程;(2)(i )设直线方程为:y= (x+4),求得 M 点,即可求得 NF 的方程和 N的坐标,则丨 MN 丨=6 ,则以 MN 为圆心(0,1),半径为 3,即 x2+(y+1 )2=9;(ii)设直线方程为: y=k(x +4),代入椭圆方程,求得 P 点坐标,求得直线 PF方程,则求得 N 点坐标,则直线 AN:y=
29、 ,代入椭圆方程,求得 M 点坐标,求得丨 AM 丨,PAQ 的面积 S= = = =10 【解答】解:(1)由题意可知:椭圆 C: + =1(ab0)焦点在 x 轴上,由离心率 e= = ,则 a= c,由右焦点 F 到左准线的距离 c+ =6 ,解得:c=2 ,则 a=4,由 b2=a2c2=8,椭圆的标准方程为: ;(2)(i )由(1)可知:椭圆的左顶点( 4,0),F (2 ,0),设直线方程为:y= (x+4),即 y= x+2,则 M( 2,0),kMF= = ,则 kNF= ,直线 NF:y= (x2 ) = 4,则 N(0,4),丨 MN 丨=6 ,则以 MN 为圆心(0,1
30、),半径为 3,即 x2+(y+1 ) 2=9,(ii)设直线方程为: y=k(x +4), ,整理得:(1+2k 2)x 2+16k2x+32k216=0,解得:x 1=4, x2= ,则 y2= ,则 P( , ),k MF= = k,由 M(0,4k ),F(2 ,0),k NF= ,则 NF:y= (x2 ),则 N( 0, ),则直线 AN: y= ,代入椭圆方程:整理得:(1+ )x 2+ x+ 16=0,解得:x 1=4, x2= ,则 y2= ,则 Q( , ),k PQ= ,直线 PQ:y = (x ),则 xM= = ,丨 AM 丨= +4= ,PAQ 的面积 S= = =
31、 ,= =10 ,当且仅当 2k= ,即 k= 时,取最大值,PAQ 的面积的最大值 10 【点评】本题考查椭圆的标准方程及简单几何性质,考查直线与椭圆的位置关系,考三角形的面积公式的应用,考查基本不等式的综合应用,属于难题19(16 分)已知函数 , ,axef2)( axgln)(R(1)解关于 x(x R)的不等式 f(x)0;(2)证明:f(x)g ( x);(3)是否存在常数 a,b,使得 f(x)ax+b g(x)对任意的 x0 恒成立?若存在,求出 a,b 的值;若不存在,请说明理由【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性【分析】(1)通过讨论 a 的范围,
32、求出不等式的解集即可;(2)设 h(x)=f(x)g(x),求出函数的导数,解关于导函数的不等式,求出函数的单调区间,从而求出函数的最小值,证出结论即可;(3)假设存在,得到 对任意的 x0 恒成立,根据函数的单调性判断即可【解答】解:(1)当 a=0 时, ,所以 f(x)0 的解集为0;当 a0 时, ,若 a0,则 f(x )0 的解集为0,2ea ;若 a0,则 f(x )0 的解集为2ea ,0综上所述,当 a=0 时,f(x)0 的解集为0;当 a0 时,f (x )0 的解集为0,2ea ;当 a0 时,f (x )0 的解集为2ea ,0 (4 分)(2)设 ,则 令 h(x
33、)=0,得 ,列表如下:xh(x ) 0 +h(x) 极小值 所以函数 h(x)的最小值为 ,所以 ,即 f(x)g(x)(8 分)(3)假设存在常数 a,b 使得 f(x)ax+b g(x)对任意的 x0 恒成立,即 对任意的 x0 恒成立而当 时, ,所以 ,所以 ,则 ,所以 恒成立,当 a0 时, ,所以(*)式在(0 ,+)上不恒成立;当 a0 时,则 ,即 ,所以 ,则 (12 分)令 ,则 ,令 (x)=0,得 ,当 时,(x)0, (x )在 上单调增;当 时,(x)0, (x )在 上单调减所以 (x)的最大值 所以 恒成立所以存在 , 符合题意(16 分)【点评】本题考查了
34、函数的单调性、最值问题,考查导数的应用以及分类讨论思想,是一道中档题20(16 分)(2016 秋淮安期末)已知正项数列a n的前 n 项和为 Sn,且a1=a,(a n+1)(a n+1+1)=6 (S n+n),n N*(1)求数列a n的通项公式;(2)若对于nN *,都有 Snn(3n +1)成立,求实数 a 取值范围;(3)当 a=2 时,将数列a n中的部分项按原来的顺序构成数列b n,且b1=a2,证明:存在无数个满足条件的无穷等比数列b n【考点】数列的求和;等比数列的通项公式【分析】(1)当 n=1 时,(a 1+1)(a 2+1)=6(S 1+1),故 a2=5;当 n2
35、时,(a n1+1)(a n+1)=6(S n1+n1),可得(a n+1)( an+1an1) =6(a n+1),因此 an+1an1=6,分奇数偶数即可得出(2)当 n 为奇数时, ,由 Snn(3n+1)得,恒成立,利用单调性即可得出当 n 为偶数时,由 Snn(3n +1)得,a3(n +1)恒成立,即可得出(3)证明:当 a=2 时,若 n 为奇数,则 an=3n1,所以 an=3n1解法 1:令等比数列b n的公比 q=4m(mN *),则 设 k=m(n 1),可得 54m(n1) =53(1+4 +42+4k1)+1,=35(1+4+4 2+4k1)+2 1, 因为 5(1+
36、4+4 2+4k1)+2 为正整数,可得数列b n是数列 an中包含的无穷等比数列,进而证明结论解法 2:设 ,所以公比 因为等比数列b n的各项为整数,所以 q 为整数,取 ,则 q=3m+1,故 ,由得, ,n2 时,可得 kn 是正整数,因此以数列b n是数列a n中包含的无穷等比数列,即可证明【解答】解:(1)当 n=1 时,(a 1+1)(a 2+1)=6(S 1+1),故 a2=5;当 n2 时,(a n1+1)(a n+1)=6(S n1+n1),所以(a n+1)( an+1+1)( an1+1)(a n+1)=6 (S n+n)6(S n1+n1),即(a n+1)( an+
37、1an1)=6(a n+1),又 an0,所以 an+1an1=6,(3 分)所以 a2k1=a+6(k1)=6k+a6,a 2k=5+6(k1)=6k1 ,kN *,故 (2)当 n 为奇数时, ,由 Snn(3n+1)得, 恒成立,令 ,则 ,所以 af(1)=4 (8 分)当 n 为偶数时, ,由 Snn(3n+1)得,a3(n +1)恒成立,所以 a9又 a1=a0,所以实数 a 的取值范围是(0,4(10 分)(3)证明:当 a=2 时,若 n 为奇数,则 an=3n1,所以 an=3n1解法 1:令等比数列b n的公比 q=4m(mN *),则 设 k=m(n 1),因为 ,所以
38、54m(n1) =53(1+4+4 2+4k1)+1,=3 5(1+4+4 2+4k1)+21, ( 14 分)因为 5(1+4 +42+4k1)+2 为正整数,所以数列b n是数列a n中包含的无穷等比数列,因为公比 q=4m(m N*)有无数个不同的取值,对应着不同的等比数列,故无穷等比数列b n有无数个(16 分)解法 2:设 ,所以公比 因为等比数列b n的各项为整数,所以 q 为整数,取 ,则 q=3m+1,故 ,由 得, ,而当 n2 时, ,即 , (14 分)又因为 k1=2,5m(3m+1) n2 都是正整数,所以 kn 也都是正整数,所以数列b n是数列a n中包含的无穷等
39、比数列,因为公比 q=3m+1(m N*)有无数个不同的取值,对应着不同的等比数列,故无穷等比数列b n有无数个(16 分)【点评】本题考查了构造方法、等差数列与等比数列的通项公式及其求和公式,考查了分类讨论方法、推理能力与计算能力,属于难题附加题选做题本题包括 A、B、C、D 四小题,请选定其中两题,并在相应的答题区域内作答若多做,则按作答的前两题评分解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤A.选修 4-1:几何证明选讲(本小题满分 0 分)21(2016 秋 淮安期末)如图,AB 为半圆 O 的直径,D 为弧 BC 的中点,E为 BC 的中点,求证:ABBC=2ADBD【考点】与圆有关的比
40、例线段【分析】证明ABD BDE ,即可证明结论【解答】证明:因为 D 为弧 BC 的中点,所以DBC=DAB,DC=DB,因为 AB 为半圆 O 的直径,所以ADB=90,又 E 为 BC 的中点,所以 EC=EB,所以 DEBC ,所以ABD BDE,所以 ,所以 ABBC=2ADBD(10 分)【点评】本题考查三角形相似的判定与性质,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题选修 4-2:矩阵与变换(本小题满分 0 分)22(2016 秋 淮安期末)已知矩阵 A= 的一个特征值为 2,其对应的一个特征向量为 a= ,求实数 a,b 的值【考点】特征向量的定义【分析】由条件知,A=2,从而 ,
41、由此能求出 a,b 的值【解答】解:矩阵 A= 的一个特征值为 2,其对应的一个特征向量为a= ,由条件知,A=2,即 ,即 ,(6 分) ,解得a ,b 的值分别为 2,4 (10 分)【点评】本题考查实数值的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意特征向量的性质的合理运用选修 4-4:坐标系与参数方程(本小题满分 0 分)23(2016 秋 淮安期末)在平面直角坐标系 xOy 中,以 O 为极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系直线 l: sin( )=m(mR),圆 C 的参数方程为 (t 为参数)当圆心 C 到直线 l 的距离为 时,求 m 的值【考点】参数方程化成普通方程;简单曲线的极
42、坐标方程【分析】根据极坐标方程,参数方程与普通方程的关系求出曲线的普通方程,利用点到 hi 直线的距离公式进行求解即可【解答】解:由 sin( )=m 得 sincos cossin =m,即 xy+m=0,即直线 l 的直角坐标方程为 xy+m=0,圆 C 的普通方程为(x1) 2+(y +2) 2=9,圆心 C 到直线 l 的距离 ,解得 m=1 或 m=5【点评】本题主要考查参数方程,极坐标方程与普通方程的关系,结合点到直线的距离公式解决本题的关键选修 4-5:不等式选讲(本小题满分 0 分)24(2016 秋 淮安期末)已知 a,b ,c 为正实数, + + +27abc 的最小值为
43、m,解关于 x 的不等式 |x+l|2xm 【考点】绝对值不等式的解法【分析】根据基本不等式的性质求出 m 的值,从而解不等式即可【解答】解:因为 a,b, c0,所以= ,当且仅当 时,取“=” ,所以 m=18 (6 分)所以不等式|x+1|2xm 即 |x+1|2x+18,所以2x18x+12x+18,解得 ,所以原不等式的解集为 (10 分)【点评】本题考查了基本不等式的性质,考查解不等式问题,是一道基础题【必做题】第 22 题、第 23 题,每题 10 分,共计 20 分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤25(2016 秋 淮安期末)甲、乙、丙分别从
44、A,B,C,D 四道题中独立地选做两道题,其中甲必选 B 题(1)求甲选做 D 题,且乙、丙都不选做 D 题的概率;(2)设随机变量 X 表示 D 题被甲、乙、丙选做的次数,求 X 的概率分布和数学期望 E(X)【考点】离散型随机变量的期望与方差;离散型随机变量及其分布列【分析】(1)利用古典概率计算公式、相互独立事件概率计算公式即可得出(2)利用互斥事件概率计算公式、相互独立事件概率计算公式即可得出【解答】解:(1)设“甲选做 D 题,且乙、丙都不选做 D 题” 为事件 E甲选做 D 题的概率为 ,乙,丙不选做 D 题的概率都是 则 答:甲选做 D 题,且乙、丙都不选做 D 题的概率为 (2
45、)X 的所有可能取值为 0,1,2,3 , 所以 X 的概率分布为X 0 1 2 3PX 的数学期望 【点评】本题考查了古典概率计算公式、互斥事件概率计算公式、相互独立事件概率计算公式及其数学期望计算公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题26(2016 秋 淮安期末)已知等式(1+x) 2n1=(1 +x) n1(1+x ) n(1)求(1+x) 2n1 的展开式中含 xn 的项的系数,并化简: + +;(2)证明:( ) 2+2( ) 2+n( ) 2=n 【考点】二项式定理的应用;二项式系数的性质【分析】(1)(1+x) 2n1 的展开式中含 xn 的项的系数为 ,由可知,(1+x ) n1(1+x) n 的展开式中含 xn 的项的系数为即可证明(2)当 kN*时, =即可证明【解答】(1)解:(1+x ) 2n1 的展开式中含 xn 的项的系数为 ,由可知,(1+x) n1(1+x) n 的展开式中含 xn 的项的系数为所以 (2)证明:当 kN*时, =所以 =由(1)知 ,即 ,