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文档介绍
天津市高考数学试卷文科解析
2015年天津市高考数学试卷(文科) 一、选择题:每题5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.(5分)(2015•天津)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,5},集合B={1,3,4,6},则集合A∩∁UB=( ) A. {3} B. {2,5} C. {1,4,6} D. {2,3,5} 2.(5分)(2015•天津)设变量x,y满足约束条件则目标函数z=3x+y的最大值为( ) A. 7 B. 8 C. 9 D. 14 3.(5分)(2015•天津)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出i的值为( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 4.(5分)(2015•天津)设x∈R,则“1<x<2”是“|x﹣2|<1”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 5.(5分)(2015•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为( ) A. ﹣=1 B. ﹣=1 C. ﹣y2=1 D. x2﹣=1 6.(5分)(2015•天津)如图,在圆O中,M、N是弦AB的三等分点,弦CD,CE分别经过点M,N,若CM=2,MD=4,CN=3,则线段NE的长为( ) A. B. 3 C. D. 7.(5分)(2015•天津)已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为( ) A. a<b<c B. c<a<b C. a<c<b D. c<b<a 8.(5分)(2015•天津)已知函数f(x)=,函数g(x)=3﹣f(2﹣x),则函数y=f(x)﹣g(x)的零点个数为( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.(5分)(2015•天津)i是虚数单位,计算的结果为 . 10.(5分)(2015•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 m3. 11.(5分)(2015•天津)已知函数f(x)=axlnx,x∈(0,+∞),其中a为实数,f′(x)为f(x)的导函数,若f′(1)=3,则a的值为 . 12.(5分)(2015•天津)已知a>0,b>0,ab=8,则当a的值为 时,log2a•log2(2b)取得最大值. 13.(5分)(2015•天津)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°,点E和F分别在线段BC和DC上,且=,=,则•的值为 . 14.(5分)(2015•天津)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R,若函数f(x)在区间(﹣ω,ω)内单调递增,且函数y=f(x)的图象关于直线x=ω对称,则ω的值为 . 三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(13分)(2015•天津)设甲、乙、丙三个乒乓球协会的运动员人数分别为27,9,18,先采用分层抽取的方法从这三个协会中抽取6名运动员组队参加比赛. (Ⅰ)求应从这三个协会中分别抽取的运动员的人数; (Ⅱ)将抽取的6名运动员进行编号,编号分别为A1,A2,A3,A4,A5,A6,现从这6名运动员中随机抽取2人参加双打比赛. (i)用所给编号列出所有可能的结果; (ii)设A为事件“编号为A5和A6的两名运动员中至少有1人被抽到”,求事件A发生的概率. 16.(13分)(2015•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为3,b﹣c=2,cosA=﹣. (Ⅰ)求a和sinC的值; (Ⅱ)求cos(2A+)的值. 17.(13分)(2015•天津)如图,已知AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,AB=AC=3,BC=2,AA1=,BB1=2,点E和F分别为BC和A1C的中点. (Ⅰ)求证:EF∥平面A1B1BA; (Ⅱ)求证:平面AEA1⊥平面BCB1; (Ⅲ)求直线A1B1与平面BCB1所成角的大小. 18.(13分)(2015•天津)已知{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且a1=b1=1,b2+b3=2a3,a5﹣3b2=7. (Ⅰ)求{an}和{bn}的通项公式; (Ⅱ)设cn=anbn,n∈N*,求数列{cn}的前n项和. 19.(14分)(2015•天津)已知椭圆+=1(a>b>0)的上顶点为B,左焦点为F,离心率为. (Ⅰ)求直线BF的斜率. (Ⅱ)设直线BF与椭圆交于点P(P异于点B),过点B且垂直于BP的直线与椭圆交于点Q(Q异于点B),直线PQ与y轴交于点M,|PM|=λ|MQ|. (i)求λ的值. (ii)若|PM|sin∠BQP=,求椭圆的方程. 20.(14分)(2015•天津)已知函数f(x)=4x﹣x4,x∈R. (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为y=g(x),求证:对于任意的实数x,都有f(x)≤g(x); (Ⅲ)若方程f(x)=a(a为实数)有两个实数根x1,x2,且x1<x2,求证:x2﹣x1≤﹣+4. 2015年天津市高考数学试卷(文科) 参考答案与试题解析 一、选择题:每题5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.(5分)(2015•天津)已知全集U={1,2,3,4,5,6},集合A={2,3,5},集合B={1,3,4,6},则集合A∩∁UB=( ) A. {3} B. {2,5} C. {1,4,6} D. {2,3,5} 考点: 交、并、补集的混合运算.菁优网版权所有 专题: 集合. 分析: 求出集合B的补集,然后求解交集即可. 解答: 解:全集U={1,2,3,4,5,6},集合B={1,3,4,6},∁UB={2,5},又集合A={2,3,5}, 则集合A∩∁UB={2,5}. 故选:B. 点评: 本题考查集合的交、并、补的混合运算,基本知识的考查. 2.(5分)(2015•天津)设变量x,y满足约束条件则目标函数z=3x+y的最大值为( ) A. 7 B. 8 C. 9 D. 14 考点: 简单线性规划.菁优网版权所有 专题: 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,求最大值. 解答: 解:作出不等式组对应的平面区域如图:(阴影部分). 由z=3x+y得y=﹣3x+z, 平移直线y=﹣3x+z, 由图象可知当直线y=﹣3x+z经过点A时,直线y=﹣3x+z的截距最大, 此时z最大. 由,解得,即A(2,3), 代入目标函数z=3x+y得z=3×2+3=9. 即目标函数z=3x+y的最大值为9. 故选:C. 点评: 本题主要考查线性规划的应用,利用目标函数的几何意义,结合数形结合的数学思想是解决此类问题的基本方法. 3.(5分)(2015•天津)阅读如图所示的程序框图,运行相应的程序,则输出i的值为( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 考点: 循环结构.菁优网版权所有 专题: 图表型;算法和程序框图. 分析: 模拟执行程序框图,依次写出每次循环得到的i,S的值,当S=0时满足条件S≤1,退出循环,输出i的值为4. 解答: 解:模拟执行程序框图,可得 S=10,i=0 i=1,S=9 不满足条件S≤1,i=2,S=7 不满足条件S≤1,i=3,S=4 不满足条件S≤1,i=4,S=0 满足条件S≤1,退出循环,输出i的值为4. 故选:C. 点评: 本题主要考查了循环结构的程序框图,正确写出每次循环得到的i,S的值是解题的关键,属于基础题. 4.(5分)(2015•天津)设x∈R,则“1<x<2”是“|x﹣2|<1”的( ) A. 充分而不必要条件 B. 必要而不充分条件 C. 充要条件 D. 既不充分也不必要条件 考点: 充要条件.菁优网版权所有 专题: 简易逻辑. 分析: 求解:|x﹣2|<1,得出“1<x<2”,根据充分必要条件的定义判断即可. 解答: 解:∵|x﹣2|<1, ∴1<x<3, ∵“1<x<2” ∴根据充分必要条件的定义可得出:“1<x<2”是“|x﹣2|<1”的充分不必要条件. 故选:A 点评: 本题考查了简单的不等式的求解,充分必要条件的定义,属于容易题. 5.(5分)(2015•天津)已知双曲线﹣=1(a>0,b>0)的一个焦点为F(2,0),且双曲线的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=3相切,则双曲线的方程为( ) A. ﹣=1 B. ﹣=1 C. ﹣y2=1 D. x2﹣=1 考点: 双曲线的简单性质.菁优网版权所有 专题: 计算题;圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: 由题意可得双曲线的渐近线方程,根据圆心到切线的距离等于半径得,求出a,b的关系,结合焦点为F(2,0),求出a,b的值,即可得到双曲线的方程. 解答: 解:双曲线的渐近线方程为bx±ay=0, ∵双曲线的渐近线与圆(x﹣2)2+y2=3相切, ∴, ∴b=a, ∵焦点为F(2,0), ∴a2+b2=4, ∴a=1,b=, ∴双曲线的方程为x2﹣=1. 故选:D. 点评: 本题考查点到直线的距离公式,双曲线的标准方程,以及双曲线的简单性质的应用,求出a,b的值,是解题的关键. 6.(5分)(2015•天津)如图,在圆O中,M、N是弦AB的三等分点,弦CD,CE分别经过点M,N,若CM=2,MD=4,CN=3,则线段NE的长为( ) A. B. 3 C. D. 考点: 与圆有关的比例线段.菁优网版权所有 专题: 选作题;推理和证明. 分析: 由相交弦定理求出AM,再利用相交弦定理求NE即可. 解答: 解:由相交弦定理可得CM•MD=AM•MB, ∴2×4=AM•2AM, ∴AM=2, ∴MN=NB=2, 又CN•NE=AN•NB, ∴3×NE=4×2, ∴NE=. 故选:A. 点评: 本题考查相交弦定理,考查学生的计算能力,比较基础. 7.(5分)(2015•天津)已知定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数,记a=f(log0.53),b=f(log25),c=f(2m),则a,b,c的大小关系为( ) A. a<b<c B. c<a<b C. a<c<b D. c<b<a 考点: 对数函数图象与性质的综合应用;奇偶性与单调性的综合.菁优网版权所有 专题: 函数的性质及应用. 分析: 根据函数的奇偶性得出f(x)=2|x|﹣1=,利用单调性求解即可. 解答: 解:∵定义在R上的函数f(x)=2|x﹣m|﹣1(m为实数)为偶函数, ∴f(﹣x)=f(x), m=0, ∵f(x)=2|x|﹣1=, ∴f(x)在(0,+∞)单调递增, ∵a=f(log0.53)=f(log23),b=f(log2 5),c=f(2m)=f(0)=0, 0<log23<log25, ∴c<a<b, 故选:B 点评: 本题考查了对数函数的性质,函数的奇偶性,单调性,计算能力,属于中档题. 8.(5分)(2015•天津)已知函数f(x)=,函数g(x)=3﹣f(2﹣x),则函数y=f(x)﹣g(x)的零点个数为( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 考点: 根的存在性及根的个数判断.菁优网版权所有 专题: 开放型;函数的性质及应用. 分析: 求出函数y=f(x)﹣g(x)的表达式,构造函数h(x)=f(x)+f(2﹣x),作出函数h(x)的图象,利用数形结合进行求解即可. 解答: 解:∵g(x)=3﹣f(2﹣x), ∴y=f(x)﹣g(x)=f(x)﹣3+f(2﹣x), 由f(x)﹣3+f(2﹣x)=0,得f(x)+f(2﹣x)=3, 设h(x)=f(x)+f(2﹣x), 若x≤0,则﹣x≥0,2﹣x≥2, 则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2+x+x2, 若x≤0,则﹣x≥0,2﹣x≥2, 则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2+x+x2, 若0≤x≤2,则﹣2≤x≤0,0≤2﹣x≤2, 则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=2﹣x+2﹣|2﹣x|=2﹣x+2﹣2+x=2, 若x>2,﹣x<0,2﹣x<0, 则h(x)=f(x)+f(2﹣x)=(x﹣2)2+2﹣|2﹣x|=x2﹣5x+8. 即h(x)= , 作出函数h(x)的图象如图: 当y=3时,两个函数有2个交点, 故函数y=f(x)﹣g(x)的零点个数为2个, 故选:A. 点评: 本题主要考查函数零点个数的判断,根据条件求出函数的解析式,利用数形结合是解决本题的关键. 二、填空题:本大题共6小题,每小题5分,共30分. 9.(5分)(2015•天津)i是虚数单位,计算的结果为 ﹣i . 考点: 复数代数形式的乘除运算.菁优网版权所有 专题: 数系的扩充和复数. 分析: 直接利用复数的除法运算法则化简求解即可. 解答: 解:i是虚数单位, ===﹣i. 故答案为:﹣i. 点评: 本题考查复数的乘除运算,基本知识的考查. 10.(5分)(2015•天津)一个几何体的三视图如图所示(单位:m),则该几何体的体积为 m3. 考点: 由三视图求面积、体积.菁优网版权所有 专题: 计算题;空间位置关系与距离. 分析: 根据几何体的三视图,得出该几何体是圆柱与两个圆锥的组合体,结合图中数据求出它的体积. 解答: 解:根据几何体的三视图,得; 该几何体是底面相同的圆柱与两个圆锥的组合体, 且圆柱底面圆的半径为1,高为2,圆锥底面圆的半径为1,高为1; ∴该几何体的体积为 V几何体=2×π•12×1+π•12•2 =π. 故答案为:π. 点评: 本题考查了利用空间几何体的三视图求体积的应用问题,是基础题目. 11.(5分)(2015•天津)已知函数f(x)=axlnx,x∈(0,+∞),其中a为实数,f′(x)为f(x)的导函数,若f′(1)=3,则a的值为 3 . 考点: 导数的乘法与除法法则.菁优网版权所有 专题: 导数的综合应用. 分析: 由题意求出f'(x),利用f′(1)=3,求a. 解答: 解:因为f(x)=axlnx,所以f′(x)=f(x)=lna•axlnx+ax,又f′(1)=3,所以a=3; 故答案为:3. 点评: 本题考查了求导公式的运用;熟练掌握求导公式是关键. 12.(5分)(2015•天津)已知a>0,b>0,ab=8,则当a的值为 4 时,log2a•log2(2b)取得最大值. 考点: 复合函数的单调性.菁优网版权所有 专题: 函数的性质及应用. 分析: 由条件可得a>1,再利用基本不等式,求得当a=4时,log2a•log2(2b)取得最大值,从而得出结论. 解答: 解:由题意可得当log2a•log2(2b)最大时,log2a和log2(2b)都是正数, 故有a>1. 再利用基本不等式可得log2a•log2(2b)≤ ===4, 当且仅当a=2b=4时,取等号,即当a=4时,log2a•log2(2b)取得最大值, 故答案为:4. 点评: 本题主要考查基本不等式的应用,注意检查等号成立条件以及不等式的使用条件,属于中档题. 13.(5分)(2015•天津)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°,点E和F分别在线段BC和DC上,且=,=,则•的值为 . 考点: 平面向量数量积的运算.菁优网版权所有 专题: 平面向量及应用. 分析: 根据向量数量积的公式和应用,进行运算求解即可. 解答: 解:∵AB=2,BC=1,∠ABC=60°, ∴BG==,CD=2﹣1=1,∠BCD=120°, ∵=,=, ∴•=(+)•(+)=(+)•(+) =•+•+•+• =2×1×cos60°+×2×1×cos0°+×1×1×cos60°+××1×1×cos120° =1+=, 故答案为: 点评: 本题主要考查向量数量积的应用,根据条件确定向量的长度和夹角是解决本题的关键. 14.(5分)(2015•天津)已知函数f(x)=sinωx+cosωx(ω>0),x∈R,若函数f(x)在区间(﹣ω,ω)内单调递增,且函数y=f(x)的图象关于直线x=ω对称,则ω的值为 . 考点: 由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式.菁优网版权所有 专题: 三角函数的图像与性质. 分析: 由两角和的正弦函数公式化简解析式可得f(x)=sin(ωx+),由2kπ﹣≤ωx+≤2kπ+,k∈ Z可解得函数f(x)的单调递增区间,结合已知可得:﹣ω≥①,ω≤②,k∈Z,从而解得k=0,又由ωx+=kπ+,可解得函数f(x)的对称轴为:x=,k∈Z,结合已知可得:ω2=,从而可求ω的值. 解答: 解:∵f(x)=sinωx+cosωx=sin(ωx+), ∵函数f(x)在区间(﹣ω,ω)内单调递增,ω>0 ∴2kπ﹣≤ωx+≤2kπ+,k∈ Z可解得函数f(x)的单调递增区间为:[,],k∈Z, ∴可得:﹣ω≥①,ω≤②,k∈Z, ∴可解得:k=0, 又∵由ωx+=kπ+,可解得函数f(x)的对称轴为:x=,k∈Z, ∴由函数y=f(x)的图象关于直线x=ω对称,可得:ω2=,可解得:ω=. 故答案为:. 点评: 本题主要考查了由y=Asin(ωx+φ)的部分图象确定其解析式,考查了正弦函数的图象和性质,正确确定k的值是解题的关键,属于中档题. 三、解答题:本大题共6小题,共80分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤. 15.(13分)(2015•天津)设甲、乙、丙三个乒乓球协会的运动员人数分别为27,9,18,先采用分层抽取的方法从这三个协会中抽取6名运动员组队参加比赛. (Ⅰ)求应从这三个协会中分别抽取的运动员的人数; (Ⅱ)将抽取的6名运动员进行编号,编号分别为A1,A2,A3,A4,A5,A6,现从这6名运动员中随机抽取2人参加双打比赛. (i)用所给编号列出所有可能的结果; (ii)设A为事件“编号为A5和A6的两名运动员中至少有1人被抽到”,求事件A发生的概率. 考点: 古典概型及其概率计算公式.菁优网版权所有 专题: 概率与统计. 分析: (Ⅰ)由题意可得抽取比例,可得相应的人数; (Ⅱ)(i)列举可得从6名运动员中随机抽取2名的所有结果共15种; (ii)事件A包含上述9个,由概率公式可得. 解答: 解:(Ⅰ)由题意可得抽取比例为 =, 27×=3,9×=1,18×=2, ∴应甲、乙、丙三个协会中分别抽取的运动员的人数为3、1、2; (Ⅱ)(i)从6名运动员中随机抽取2名的所有结果为: (A1,A2),(A1,A3),(A1,A4),(A1,A5),(A1,A6), (A2,A3),(A2,A4),(A2,A5),(A2,A6),(A3,A4), (A3,A5),(A3,A6),(A4,A5),(A4,A6)),(A5,A6), 共15种; (ii)设A为事件“编号为A5和A6的两名运动员中至少有1人被抽到”, 则事件A包含:(A1,A5),(A1,A6),(A2,A5),(A2 ,A6), (A3,A5),(A3,A6),(A4,A5),(A4,A6)),(A5,A6)共9个基本事件, ∴事件A发生的概率P== 点评: 本题考查古典概型及其概率公式,涉及分层抽样,属基础题. 16.(13分)(2015•天津)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知△ABC的面积为3,b﹣c=2,cosA=﹣. (Ⅰ)求a和sinC的值; (Ⅱ)求cos(2A+)的值. 考点: 余弦定理的应用;正弦定理的应用.菁优网版权所有 专题: 解三角形. 分析: (Ⅰ)通过三角形的面积以及已知条件求出b,c,利用正弦定理求解sinC的值; (Ⅱ)利用两角和的余弦函数化简cos(2A+),然后直接求解即可. 解答: 解:(Ⅰ)在三角形ABC中,由cosA=﹣,可得sinA=,△ABC的面积为3,可得:, 可得bc=24,又b﹣c=2,解得b=6,c=4,由a2=b2+c2﹣2bccosA,可得a=8, ,解得sinC=; (Ⅱ)cos(2A+)=cos2Acos﹣sin2Asin==. 点评: 本题考查同角三角函数的基本关系式,二倍角公式,咋地了一余弦定理的应用,考查计算能力. 17.(13分)(2015•天津)如图,已知AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,AB=AC=3,BC=2,AA1=,BB1=2,点E和F分别为BC和A1C的中点. (Ⅰ)求证:EF∥平面A1B1BA; (Ⅱ)求证:平面AEA1⊥平面BCB1; (Ⅲ)求直线A1B1与平面BCB1所成角的大小. 考点: 平面与平面垂直的判定;直线与平面平行的判定;直线与平面所成的角.菁优网版权所有 专题: 空间位置关系与距离. 分析: (Ⅰ)连接A1B,易证EF∥A1B,由线面平行的判定定理可得; (Ⅱ)易证AE⊥BC,BB1⊥AE,可证AE⊥平面BCB1,进而可得面面垂直; (Ⅲ)取BB1中点M和B1C中点N,连接A1M,A1N,NE,易证∠A1B1N即为直线A1B1与平面BCB1所成角,解三角形可得. 解答: (Ⅰ)证明:连接A1B,在△A1BC中, ∵E和F分别是BC和A1C的中点,∴EF∥A1B, 又∵A1B⊂平面A1B1BA,EF⊄平面A1B1BA, ∴EF∥平面A1B1BA; (Ⅱ)证明:∵AB=AC,E为BC中点,∴AE⊥BC, ∵AA1⊥平面ABC,BB1∥AA1,∴BB1⊥平面ABC, ∴BB1⊥AE,又∵BC∩BB1=B,∴AE⊥平面BCB1, 又∵AE⊂平面AEA1,∴平面AEA1⊥平面BCB1; (Ⅲ)取BB1中点M和B1C中点N,连接A1M,A1N,NE, ∵N和E分别为B1C和BC的中点,∴NE∥B1B,且NE=B1B, ∴NE∥A1A,且NE=A1A,∴A1N∥NE,且A1N=NE, 又∵AE⊥平面BCB1,∴A1N⊥平面BCB1, ∴∠A1B1N即为直线A1B1与平面BCB1所成角, 在△ABC中,可得AE=2,∴A1N=AE=2, ∵BM∥AA1,BM=AA1,∴A1M∥AB且A1M=AB, 又由AB⊥BB1,∴A1M⊥BB1, 在RT△A1MB1中,A1B1==4, 在RT△A1NB1中,sin∠A1B1N==, ∴∠A1B1N=30°,即直线A1B1 与平面BCB1所成角的大小为30° 点评: 本题考查线面垂直与平行关系的证明,涉及直线与平面所成的角,属中档题. 18.(13分)(2015•天津)已知{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且a1=b1=1,b2+b3=2a3,a5﹣3b2=7. (Ⅰ)求{an}和{bn}的通项公式; (Ⅱ)设cn=anbn,n∈N*,求数列{cn}的前n项和. 考点: 等差数列与等比数列的综合.菁优网版权所有 专题: 等差数列与等比数列. 分析: (Ⅰ)设出数列{an}的公比和数列{bn}的公差,由题意列出关于q,d的方程组,求解方程组得到q,d的值,则等差数列和等比数列的通项公式可求; (Ⅱ)由题意得到,然后利用错位相减法求得数列{cn}的前n项和. 解答: 解:(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,数列{bn}的公差为d,由题意,q>0, 由已知有,消去d整理得:q4﹣2q2﹣8=0. ∵q>0,解得q=2,∴d=2, ∴数列{an}的通项公式为,n∈N*; 数列{bn}的通项公式为bn=2n﹣1,n∈N*. (Ⅱ)由(Ⅰ)有, 设{cn}的前n项和为Sn,则 , , 两式作差得:=2n+1﹣3﹣(2n﹣1)×2n=﹣(2n﹣3)×2n﹣3. ∴. 点评: 本题主要考查等差数列、等比数列及其前n项和,考查数列求和的基本方法和运算求解能力,是中档题. 19.(14分)(2015•天津)已知椭圆+=1(a>b>0)的上顶点为B,左焦点为F,离心率为. (Ⅰ)求直线BF的斜率. (Ⅱ)设直线BF与椭圆交于点P(P异于点B),过点B且垂直于BP的直线与椭圆交于点Q(Q异于点B),直线PQ与y轴交于点M,|PM|=λ|MQ|. (i)求λ的值. (ii)若|PM|sin∠BQP=,求椭圆的方程. 考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.菁优网版权所有 专题: 圆锥曲线的定义、性质与方程. 分析: (Ⅰ)通过e= 、a2=b2+c2、B(0,b),计算即得结论; (Ⅱ)设点P(xP,yP),Q(xQ,yQ),M(xM,yM).(i)通过(I),联立直线BF与椭圆方程,利用韦达定理可得xP=﹣,利用BQ⊥BP,联立直线BQ与椭圆方程,通过韦达定理得xQ=,计算即得结论;(ii)通过=可得|PQ|=|PM|,利用|PM|sin∠BQP=,可得|BP|=,通过yP=2xP+2c=﹣c计算可得c=1,进而可得结论. 解答: 解:(Ⅰ)设左焦点F(﹣c,0), ∵离心率e=,a2=b2+c2 ,∴a=c,b=2c, 又∵B(0,b),∴直线BF的斜率k===2; (Ⅱ)设点P(xP,yP),Q(xQ,yQ),M(xM,yM). (i)由(I)知a=c,b=2c,kBF=2, ∴椭圆方程为+=1,直线BF方程为y=2x+2c, 联立直线BF与椭圆方程,消去y并整理得:3x2+5cx=0,解得xP=﹣, ∵BQ⊥BP,∴直线BQ的方程为:y=﹣x+2c, 联立直线BQ与椭圆方程,消去y并整理得:21x2﹣40cx=0,解得xQ=, 又∵λ=,及xM=0,∴λ===; (ii)∵=,∴==,即|PQ|=|PM|, 又∵|PM|sin∠BQP=,∴|BP|=|PQ|sin∠BQP=|PM|sin∠BQP=, 又∵yP=2xP+2c=﹣c,∴|BP|==c, 因此c=c,即c=1, ∴椭圆的方程为:+=1. 点评: 本题考查椭圆的标准方程与几何性质、直线的方程、两条直线垂直等基础知识,考查用代数方法研究圆锥曲线的性质,考查运算求解能力以及用方程思想和化归思想解决问题的能力,属于中档题. 20.(14分)(2015•天津)已知函数f(x)=4x﹣x4,x∈R. (Ⅰ)求f(x)的单调区间; (Ⅱ)设曲线y=f(x)与x轴正半轴的交点为P,曲线在点P处的切线方程为y=g(x),求证:对于任意的实数x,都有f(x)≤g(x); (Ⅲ)若方程f(x)=a(a为实数)有两个实数根x1,x2,且x1<x2,求证:x2﹣x1≤﹣+4. 考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.菁优网版权所有 专题: 导数的综合应用. 分析: (Ⅰ)求出原函数的导函数,得到导函数的零点,由零点对定义域分段,根据导函数在各区间段内的符号得到原函数的单调性; (Ⅱ)设出点p的坐标,利用导数求出切线方程g(x)=f′(x0)(x﹣x0),构造辅助函数F(x)=f(x)﹣g(x),利用导数得到对于任意实数x, 有F(x)≤F(x0)=0,即对任意实数x,都有f(x)≤g(x); (Ⅲ)由(Ⅱ)知,,求出方程g(x)=a的根,由g(x)在(﹣∞,+∞)上单调递减,得到x2≤x2′. 同理得到x1′≤x1,则可证得. 解答: (Ⅰ)解:由f(x)=4x﹣x4,可得f′(x)=4﹣4x3. 当f′(x)>0,即x<1时,函数f(x)单调递增; 当f′(x)<0,即x>1时,函数f(x)单调递减. ∴f(x)的单调递增区间为(﹣∞,1),单调递减区间为(1,+∞). (Ⅱ)证明:设点p的坐标为(x0,0),则,f′(x0)=﹣12, 曲线y=f(x)在点P处的切线方程为y=f′(x0)(x﹣x0),即g(x)=f′(x0)(x﹣x0), 令函数F(x)=f(x)﹣g(x),即F(x)=f(x)﹣f′(x0)(x﹣x0), 则F′(x)=f′(x)﹣f′(x0). ∵F′(x0)=0,∴当x∈ (﹣∞,x0)时,F′(x)>0;当x∈(x0,+∞)时,F′(x)<0, ∴F(x)在(﹣∞,x0)上单调递增,在(x0,+∞)上单调递减, ∴对于任意实数x,F(x)≤F(x0)=0,即对任意实数x,都有f(x)≤g(x); (Ⅲ)证明:由(Ⅱ)知,,设方程g(x)=a的根为x2′,可得. ∵g(x)在(﹣∞,+∞)上单调递减,又由(Ⅱ)知g(x2)≥f(x2)=a=g(x2′), 因此x2≤x2′. 类似地,设曲线y=f(x)在原点处的切线方程为y=h(x),可得h(x)=4x, 对于任意的x∈(﹣∞,+∞),有f(x)﹣h(x)=﹣x4 ≤0,即f(x)≤h(x). 设方程h(x)=a的根为x1′,可得, ∵h(x)=4x在(﹣∞,+∞)上单调递增,且h(x1′)=a=f(x1)≤h(x1), 因此x1′≤x1, 由此可得. 点评: 本小题主要考查导数的运算、导数的几何意义、利用导数研究函数的性质等基础知识.考查函数思想、化归思想,考查综合分析问题和解决问题的能力,是压轴题. 参与本试卷答题和审题的老师有:qiss;w3239003;sdpyqzh;刘长柏;maths;742048;changq;caoqz;lincy;sxs123;cst(排名不分先后) 菁优网 2015年6月15日查看更多