江苏省泰州中学2018届高三第四次调研测试数学试题 2018.5.26数学I一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1.已知集合{}0,1,2M =,集合{}2,N x x a a M ==∈,则M N ⋃= ▲ . 2.已知112ni i=-+,其中n 是实数, i 虚数单位,那么n = ▲ . 3.依据下列算法的伪代码:x ←2 i ←1 s ←0While i ≤4 s ←s ×x +1 i ←i+1 End While Print s运行后输出的结果是 ▲ .4.双曲线222 1 ( 0)9x y b b-=>的右焦点到渐近线的距离是其到左顶点距离的一半,则b = ▲ .5.将甲、乙两个球随机放入编号为1,2,3的3个盒子中,每个盒子的放球数量不限,则在1,2号盒子中各有1个球的概率为 ▲ .6.若函数()sin()f x x ωϕ=+( 0, )ωϕπ><的图象关于坐标原点中心对称,且在y 轴右侧的第一个极值点为6x π=,则()12f π= ▲ .7.已知,,a b c 是三条不同的直线,,,αβγ是三个不同的平面,那么下列命题中正确的序号为 ▲ . ①若,a c b c ⊥⊥,则//a b ; ②若,αγβγ⊥⊥,则//αβ;③若,a b αα⊥⊥,则//a b ; ④若,a a αβ⊥⊥,则//αβ. 8.已知sin 2cos 0θθ+=,则21sin2cos θθ+= ▲ .9.等比数列{}n a 中, 11a =,前n 项和为n S ,满足765430S S S -+=,则4S = ▲ . 10.已知实数,x y 满足6212x y y x y x ⎧⎪+≤⎪≤⎨⎪⎪≥⎩,则z xy =的最大值为 ▲ .11.在△ABC 中,13AE AB =,23AF AC =.设BF ,CE 交于点P ,且E P E C λ=,FP FB μ=(λ,μ∈R ),则λμ+的值为 ▲ .12.在平面直角坐标系中,圆22:1O x y +=,圆()221:34O x y -+=,过x 轴负半轴上一点M 作圆O 的切线,与圆O 相切于点A ,与圆1O 分别相交于点,B C ,若AB BC =,则点M 的坐标为 ▲ .13.已知函数()()()222,2,x a x x ag x x a x x a ⎧+-≥⎪=⎨-++<⎪⎩,若存在[]2,3a ∈-,使得函数()y g x at =-有三个零点,则实数t 的取值范围是 ▲ .14.已知函数()y f x =是R 上的奇函数,且()f x 在区间(),0-∞上单调递增,()10f -=.设()2cos sin 2g x x m x m =+-,集合()|0,,02M m x g x π⎧⎫⎡⎤=∀∈<⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭,集合()|0,,02N m x f g x π⎧⎫⎡⎤=∀∈⎡⎤<⎨⎬⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎩⎭,则MN = ▲ .二、解答题:本大题共6小题,共计90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.15.(本小题满分14分)一副直角三角板按下左图拼接,将BCD ∆折起,得到三梭锥A BCD -(下右图).(1)若,E F 分别为,AB BC 的中点,求证://EF 平面ACD ; (2)若平面ABC ⊥平面BCD ,求证:平面ABD ⊥平面ACD .rr h16.(本小题满分14分)如图,在圆内接ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,满足cos cos 2cos a C c A b B +=. (1)求B ∠的大小;(2)若点D 是劣弧AC 上一点,3,2,1AB BC AD ===,求四边形ABCD 的面积.17.(本小题满分14分)某公司拟建造如图所示的蓄水池,其下方是高为h 的圆柱体,上方是以圆柱上底面为大圆的半径为r 的半球体.设计要求,蓄水池总体积为64π3m 3,且h ≥2r .经测算,上方半球形部分每平方米建造费用为c (c >3)千元,下方圆柱体的侧面和底面部分平均每平方米建造费用为3千元,设该蓄水池的总建造费用为y 千元.(1)求y 关于r 的函数解析式,并指出该函数的定义域; (2)当该蓄水池的总建造费用y 最小时,求半径r 的值.18.(本小题满分16分)已知椭圆2214x y +=中心为O ,右顶点为M ,过定点(,0)(2)D t t ≠±作直线l 交椭圆于A 、B 两点. (1)若直线l 与x 轴垂直,求三角形OAB 面积的最大值; (2)若65t =,直线l 的斜率为1,求证:90AMB ∠=o; (3)在x 轴上,是否存在一点E ,使直线AE 和BE 的斜率的乘积为非零常数?若存在,求出点E 的坐标和这个常数;若不存在,说明理由.19.(本小题满分16分)设()1212,x x x x ≠是函数()()3220f x ax bx a x a =+->的两个极值点.(1)当0b =时,求函数()f x 的单调递减区间;(2)若12||||x x +=b 的最大值;(3)若12x x x <<,且2x a =,函数()()()1g x f x a x x '=--,求证: ()()213212g x a a ≤+.20.(本小题满分16分)已知数列,其前项和为,满足,,其中,,,.(1)若,,(),求证:数列是等比数列;(2)若数列是等比数列,求,的值; (3)若,且,求证:数列是等差数列.DCBA江苏省泰州中学2018届高三第四次调研测试数学试题 2018.5.26数 学 II (附加题)21.【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10分)如图,设AB 、CD 是圆O 的两条弦,直线AB 是线段CD 的垂直平分线.已知6,AB CD ==AC 的长度.B .[选修4—2:矩阵与变换] (本小题满分10分)已知点P (a ,b ),先对它作矩阵M 1212⎡⎢=⎥⎥⎥⎦对应的变换,再作N 2002⎡⎤=⎢⎥⎣⎦对应的变换,得到的点的坐标为 (8,,求实数a ,b 的值.C .[选修4—4:坐标系与参数方程] (本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy 中,椭圆C的参数方程为,sin ,x y θθ⎧=⎪⎨=⎪⎩其中θ为参数.以O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为πcos()23ρθ+=.求椭圆C 上的点到直线l 距离的最大值和最小值.D .[选修4—5:不等式选讲] (本小题满分10分)定义{},min ,a a ba b b a b⎧=⎨>⎩≤,,设{}222min b h a a b =+,,其中a ,b 均为正实数,证明:h 1≤.【必做题】第22、23题,每小题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.22.(本小题满分10分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD 为矩形,平面ABEF ⊥平面ABCD , EF // AB ,∠BAF =90º, AD = 2,AB =AF =2EF =1,点P 在棱DF 上.(1)若P 是DF 的中点, 求异面直线BE 与CP 所成角的余弦值;(2)若二面角D -AP -CPF 的长度.23.(本小题满分10分)已知在数列{a n }中,a 1=1,a 2=1,a 3=2,a 4=4,且对于任意n ∈N *有a n +4=a n +3+a n +1+a n . (1)求证:任意n ∈N *,a 2n +1=a 2n +a 2n -1; (2)求证:任意n ∈N *,a 2n a 2n +2为整数.PFEDCAB江苏省泰州中学2018届高三第四次调研测试数学试题答案 2018.5.26数学I一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上......... 1.已知集合{}0,1,2M =,集合{}2,N x x a a M ==∈,则M N ⋃= ▲ . 【答案】{}0,1,2,4 2.已知112ni i=-+,其中n 是实数, i 虚数单位,那么n = ▲ . 【答案】1 【解析】()()()1112121i i i i i -==-++-,根据复数相等的充要条件可知,1n =. 3.依据下列算法的伪代码:x ←2 i ←1 s ←0While i ≤4 s ←s ×x +1 i ←i+1 End While Print s运行后输出的结果是 ▲ . 【答案】154.双曲线222 1 ( 0)9x y b b-=>的右焦点到渐近线的距离是其到左顶点距离的一半,则b = ▲ .【答案】45.将甲、乙两个球随机放入编号为1,2,3的3个盒子中,每个盒子的放球数量不限,则在1,2号盒子中各有1个球的概率为 ▲ . 【答案】296.若函数()sin()f x x ωϕ=+( 0, )ωϕπ><2的图象关于坐标原点中心对称,且在y 轴右侧的第一个极值点为6x π=,则()12f π= ▲ .7.已知,,a b c 是三条不同的直线,,,αβγ是三个不同的平面,那么下列命题中正确的序号为 ▲ . ①若,a c b c ⊥⊥,则//a b ; ②若,αγβγ⊥⊥,则//αβ; ③若,a b αα⊥⊥,则//a b ; ④若,a a αβ⊥⊥,则//αβ. 【答案】③ ④8.已知sin 2cos 0θθ+=,则21sin2cos θθ+= ▲ .【答案】1【解析】由题设可知sin 2cos θθ=-代入()22222414cos sin cos 2sin cos 1cos cos θθθθθθθ+-++==.9.等比数列{}n a 中, 11a =,前n 项和为n S ,满足765430S S S -+=,则4S = ▲ . 【答案】4010.已知实数,x y 满足6212x y y x y x ⎧⎪+≤⎪≤⎨⎪⎪≥⎩,则z xy =的最大值为 ▲ .【解析】画出可行域,(),E x y 为可行域内任意一点,目标函数z xy =理解为长方形OEPF 的面积,当z 取最大值时,点P 必在线段AB 上, 即6x y +=,又因为6x y +=≥,即9z xy =≤.11.在△ABC 中,13AE AB =,23AF AC =.设BF ,CE 交于点P ,且E P E C λ=,FP FB μ=(λ,μ∈R),则λμ+的值为 ▲ .【解析】不妨考虑等腰直角三角形ABC ,设AB 3=,3AC =,以AB ,AC 分别为x 轴,y 轴建立平面直角坐标系xOy ,则A (0 0),,(3 0)B ,,(0 3)C ,,(1 0)E ,,(0 2)F ,, 直线BF 的方程为:132y x +=,① 直线CE 的方程为:13yx +=,②由①②得,37x =,127y =,所以()312 77P ,, 代入EP EC λ=,FP FB μ=得,31(01)7λ-=-,30(30)7μ-=-,解得47λ=,17μ=,故λμ+=57.【答案】5712.在平面直角坐标系中,圆22:1O x y +=,圆()221:34O x y -+=,过x 轴负半轴上一点M 作圆O 的切线,与圆O 相切于点A ,与圆1O 分别相交于点,B C ,若AB BC =,则点M 的坐标为 ▲ . 【解析】设(),0,2M m AB BC x -==,连结11,,OA O C O D ,并作1O D BC ⊥,1OF O D ⊥1-,在1Rt OO F ∆中,有22211OO OF O F =+ 所以())22931x =+-,解得21516x =,所以134O F = 又1MAO OFO ∆∆:,所以11OM OA OO O F=,即1334m =,所以4m =,所以()4,0M -. 13.已知函数()()()222,2,x a x x ag x x a x x a⎧+-≥⎪=⎨-++<⎪⎩,若存在[]2,3a ∈-,使得函数()y g x at =-有三个零点,则实数t 的取值范围是 ▲ .【解析】()()()222,2,x a x x ag x x a x x a⎧+-≥⎪=⎨-++<⎪⎩若x a ≥,对称轴222a x a a -=≤⇒≥-时,()g x 在[),a +∞上递增 若x a <,对称轴222a x a a +=≥⇒≤时,()g x 在(),a -∞上递增所以当22a -≤≤时,()g x 在R 上递增,则函数()y g x at =-不可能有三个零点, 故只需考虑23a <≤的情况画出()y g x =的大致图象知,要使得函数()y g x at =-有三个零点,只能()22a g g a +⎛⎫> ⎪⎝⎭即()222,4a ta a ⎛⎫+ ⎪∈ ⎪⎝⎭,即存在23a <≤,使得()222,4a t a ⎛⎫+ ⎪∈ ⎪⎝⎭即可 令()()22244244a a a h a aa +++==≥,只要使()maxt h a <⎡⎤⎣⎦即可,而()()max 25312h a h ⎡⎤==⎣⎦ 故25212t <<. 14.已知函数()y f x =是R 上的奇函数,且()f x 在区间(),0-∞上单调递增,()10f -=.设()2cos sin 2g x x m x m =+-,集合()|0,,02M m x g x π⎧⎫⎡⎤=∀∈<⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭,集合()|0,,02N m x f g x π⎧⎫⎡⎤=∀∈⎡⎤<⎨⎬⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎩⎭,则MN = ▲ .【解析】易得()()110f f =-=,,所以()01f x x <⇔<-或01x <<由此()()|0,,1012N m x g x g x π⎧⎫⎡⎤=∀∈<-<<⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭或,所以()|0,,12MN m x g x π⎧⎫⎡⎤=∀∈<-⎨⎬⎢⎥⎣⎦⎩⎭即0,2x π⎡⎤∀∈⎢⎥⎣⎦,()2cos sin 21g x x m x m =+-<-恒成立即21sin sin 210x m x m -+-+<,即2sin sin 220x m x m -+->令[]sin 0,1t x =∈,则2220t mt m -+->对[]0,1t ∈恒成立,所以2max22t m t ⎛⎫-> ⎪-⎝⎭令[]21,2t s -=∈,所以()222222422442s t s s s t s s s ----+-⎛⎫===-+≤- ⎪-⎝⎭所以{|4MN m m =>-二、解答题:本大题共6小题,共计90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.15.(本小题满分14分)一副直角三角板按下左图拼接,将BCD ∆折起,得到三梭锥A BCD -(下右图). (1)若,E F 分别为,AB BC 的中点,求证://EF 平面ACD ; (2)若平面ABC ⊥平面BCD ,求证:平面ABD ⊥平面ACD .16.(本小题满分14分)如图,在圆内接ABC ∆中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,满足cos cos 2cos a C c A b B +=.(1)求B ∠的大小;(2)若点D 是劣弧AC 上一点,3,2,1AB BC AD ===,求四边形ABCD 的面积.rr h【解析】(1)方法1设外接圆的半径为R ,则a =2R sin A ,b =2R sin B ,c =2R sin C ,代入得 2R sin A cos C +2R sin C cos A =2×2R sin B cos B ,……2分即sin A cos C +sin C cos A =2sin B cos B ,所以sin B =2sin B cos B .因为B ∈(0,π),所以sin B ≠0,所以cos B =12. ……4分 因为0<B <π,所以B =π3.……5分方法2根据余弦定理,得a ·a 2+b 2-c 22ab +c ·b 2+c 2-a 22bc =2b ·cos B , ……2分 化简得cos B =12.……4分因为0<B <π,所以B =π3. ……5分 (2)在△ABC 中,AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC cos ∠ABC=9+4-2×3×2×12=7,所以AC =7. ……7分 因为A ,B ,C ,D 四点共圆,所以∠ADC =2π3. ……8分在△ACD 中,AC 2=AD 2+CD 2-2AD ·CD cos ∠ADC , 代入得7=1+CD 2-2·CD ·(-12),所以CD 2+CD -6=0,解得CD =2或CD =-3(舍). ……12分所以S ABCD =S △ABC +S △ACD=12AB ·BC sin ∠ABC +12AD ·CD sin ∠ADC =12×3×2×32+12×1×2×32=23.……14分17.(本小题满分14分)某公司拟建造如图所示的蓄水池,其下方是高为h 的圆柱体,上方是以圆柱上底面为大圆的半径为r 的半球体.设计要求,蓄水池总体积为64π3m 3,且h ≥2r .经测算,上方半球形部分每平方米建造费用为c (c >3)千元,下方圆柱体的侧面和底面部分平均每平方米建造费用为3千元,设该蓄水池的总建造费用为y 千元.(1)求y 关于r 的函数解析式,并指出该函数的定义域; (2)当该蓄水池的总建造费用y 最小时,求半径r 的值.【解析】(1)由题意知πr 2h +12×43πr 3=64π3,故h =23(32r 2-r ), ……2分由于h ≥2r ,因此23(32r 2-r )≥2r ,解得0<r ≤2, ……4分 所以建造费y =2πr 2c +(2πrh +πr 2)×3=π(2c -1)r 2+128πr ,定义域为(0,2]. ……6分 (2)由(1)得y ′=2π(2c -1)(r 3-642c -1)r 2,当642c -1≥8即3<c ≤92时,y ′≤0恒成立, 此时函数y =π(2c -1)r 2+128πr 在(0,2]上单调递减,因此r =2时,总建造费用y 最小;……8分 当642c -1<8即c >92时,令y ′=0得r =3642c -1∈(0,2), 当0<r <3642c -1时,y ′<0;当3642c -1<r <2时,y ′>0, ……10分 所以函数y =π(2c -1)r 2+128πr 在(0,3642c -1)上单调递减,在(3642c -1,2)上单调递增, 所以r =3642c -1时,总建造费用y 最小. ……12分 综上所述,当3<c ≤92时,总建造费用y 最小时,r =2m ;当c >92时,总建造费用y 最小时,r =3642c -1m . ……14分 18.(本小题满分16分)已知椭圆2214x y +=中心为O ,右顶点为M ,过定点(,0)(2)D t t ≠±作直线l 交椭圆于A 、B 两点. (1)若直线l 与x 轴垂直,求三角形OAB 面积的最大值; (2)若65t =,直线l 的斜率为1,求证:90AMB ∠=o ; (3)在x 轴上,是否存在一点E ,使直线AE 和BE 的斜率的乘积为非零常数?若存在,求出点E 的坐标和这个常数;若不存在,说明理由.【解析】设直线l 与椭圆的交点坐标为1122(,)(,)A x y B x y 、.(1)把x t =代入2214x y +=可得:y =, ……2分则112OAB S OD AD t ∆=⋅=⋅≤,当且仅当t = ……4分(2)由226514y x x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩得2125240440x x -+=,1244125x x =,124825x x += ……6分所以 ()()()()1212121266552222AM BMx x y y k k x x x x ⎛⎫⎛⎫-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭==----()()1212121263652524x x x x x x x x -++=-++ 44648361255252544482412525-⋅+=-⋅+64164-==-⇒90AMB ∠=o ……9分 (3)当直线l 与x 轴不垂直时,可设直线方程为:()y k x t =-,由22()14y k x t x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩消去y 整理得22222(41)8440k x k tx k t +-+-=则21222212208414441k t x x k k t x x k ⎧⎪∆>⎪⎪+=⎨+⎪⎪-=⎪+⎩① 又 1122()()y k x t y k x t =-⎧⎨=-⎩ ② 若存在定点(,0)E m 符合题意,且则为非零常数),(s s k k BE AE =⨯ 221212122121212(())()()()AE BEy y k x x t x x t k k s x m x m x x m x x m-++===---++ ……11分 把①、②式代入上式整理得22224()(4)(4)0k s t m t s m ---+-=⎡⎤⎣⎦(其中m t s 、、都是常数) 要使得上式对变量(0)k k ≠恒成立,当且仅当2224()(4)0(4)0(0)s t m t s m s ⎧---=⎪⎨-=≠⎪⎩,解得2±=m ……13分 当2=m 时,定点E 就是椭圆的右顶点(2,0),此时,24(2)t s t +=-;当2m =-时,定点E 就是椭圆的左顶点(-2,0),此时,24(2)t s t -=+; ……15分当直线l 与x 轴垂直时,由2214x t x y =⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得两交点坐标为((,A t B t ,可验证:24(2)AE BE t k k t +=-或24(2)t t -+ 所以,存在一点E (2,0)(或(-2,0)),使直线AE 和BE 的斜率的乘积为非零常数24(2)t t +-(或24(2)t t -+). ……16分19.(本小题满分16分)设()1212,x x x x ≠是函数()()3220f x ax bx a x a =+->的两个极值点.(1)当0b =时,求函数()f x 的单调递减区间; (2)若12||||x x +=b 的最大值;(3)若12x x x <<,且2x a =,函数()()()1g x f x a x x '=--,求证: ()()213212g x a a ≤+. 【解析】(1)当0b =时,32()f x ax a x =-,'22()3f x ax a ∴=-令'()0f x =,即223ax a =,又0a >,x ∴=……2分列表:()f x ∴的单调减区间为(……4分 (2)由题设,'22()32f x ax bx a =+-12,x x 是()f x 的两个极值点,''12()0,()0,f x f x ∴==即12,x x 是方程22320ax bx a +-=的两个根,234120b a ∴∆=+>对一切0,a b R >∈恒成立,12122,33b ax x x x a ∴+=-⋅=-,又0,a >120x x ∴⋅<1212||||||x x x x ∴+=-== ……7分 223(6)0b a a ∴=-≥,06a ∴<≤设2()3(6)h a a a =-,则'2()369h a a a =-, 令'()0h a =,又06a <≤,得4a =由表可知,max ()(4)96h a h ==,即2maxmax 96,b b =∴= ……10分(3)证明:12,x x 是方程22320ax bx a +-=的两个根,'12()3()()f x a x x x x ∴=--,又122,3a x x x a ⋅=-=113x ∴=-111|()||3()()()||()[3()1]|333g x a x x a a x a x x a ∴=+--+=+--12x x x <<3223221131()()[331]|3()()3333 3()2433(32) .4312a g x a x x a a x x a a aa x a a a a a a +∴=+-++=-+-=--++++≤++=……16分20.(本小题满分16分)已知数列,其前项和为,满足,,其中,,,.(1)若,,(),求证:数列是等比数列;(2)若数列是等比数列,求,的值; (3)若,且,求证:数列是等差数列.……4分(2)若是等比数列,设其公比为(),当时,,即,得,①当时,,即,得,②当时,,即,得,③……6分②-①⨯,得,③-②⨯,得,解得.代入①式,得.此时(),所以,是公比为1的等比数列,故.……8分(3)证明:若,由,得,又,解得.由,,,,代入得,所以,,成等差数列,……10分由,得,两式相减得:即,所以相减得:所以……14分所以,因为,所以,即数列是等差数列.……16分DCBAADCB E江苏省泰州中学2018届高三第四次调研测试数学试题答案 2018.5.26数 学 II (附加题)21.【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10分)如图,设AB 、CD 是圆O 的两条弦,直线AB 是线段CD 的垂直平分线.已知6,AB CD ==AC 的长度.【解析】连接BC ,,AB CD 相交于点E .因为AB 是线段CD 的垂直平分线,所以AB 是圆的直径,∠ACB =90°. 设AE x =,则6EB x =-,由射影定理得CE 2=AE ·EB ,……5分 又CE (6)5x x -=,解得1x =(舍)或5x =. 所以,AC 2=AE ·AB =5×6=30,AC = ……10分B .[选修4—2:矩阵与变换] (本小题满分10分)已知点P (a ,b ),先对它作矩阵M 1212⎡⎢=⎥⎥⎥⎦对应的变换,再作N 2002⎡⎤=⎢⎥⎣⎦对应的变换,得到的点的坐标为 (8,,求实数a ,b 的值. 【解析】依题意,NM 2002⎡⎤=⎢⎥⎣⎦112⎡⎢⎥⎥⎥⎦11⎡=⎥⎦,由逆矩阵公式得,(NM)1-1414⎡⎢=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦,……5分所以185414⎡⎢⎡⎤⎡⎤=⎢⎥⎢⎢⎢⎥⎣⎣⎢⎥⎣⎦,即有5a=,b=……10分C.[选修4—4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy中,椭圆C的参数方程为,sin,xyθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩其中θ为参数.以O为极点,x轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为πcos()23ρθ+=.求椭圆C上的点到直线l距离的最大值和最小值.【解析】由πcos()23ρθ+=,得1(cos)22ρθθ=,即l的直角坐标方程为40x-=.……4分因为椭圆C的参数方程为,sin,xyθθ⎧=⎪⎨=⎪⎩所以椭圆C上的点到直线l距离π4)42dθ+,……8分所以d的最大值为2+,最小值为2.……10分D.[选修4—5:不等式选讲](本小题满分10分)定义{},min,a a ba bb a b⎧=⎨>⎩≤,,设{}222min bh aa b=+,,其中a,b均为正实数,证明:h1≤.【解析】因为a,b均为正实数,所以2222abha b+≤.……5分因为222a b ab+≥,所以2221aba b+≤,即21h≤.……10分【必做题】第22、23题,每小题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.22.(本小题满分10分)在如图所示的几何体中,四边形ABCD为矩形,平面ABEF⊥平面ABCD,EF // AB,∠BAF=90º,AD= 2,AB=AF=2EF =1,点P在棱DF上.(1)若P是DF的中点,求异面直线BE与CP所成角的余弦值;PFEDCAB(2)若二面角D -AP -CPF 的长度.【解析】(1)因为∠BAF=90º,所以AF ⊥AB ,因为平面ABEF ⊥平面ABCD , 且平面ABEF ∩平面ABCD= AB ,所以AF ⊥平面ABCD . ……2分 因为四边形ABCD 为矩形,所以以A 为坐标原点,AB ,AD ,AF 分别为x ,y ,z 轴,建立如图所示空间直角坐标系O xyz -. 所以 (1,0,0)B ,1(,0,1)2E ,1(0,1,)2P ,(1,2,0)C .所以 1(,0,1)2BE =-,1(1,1,)2CP =--,所以4cos ,||||BE CP BE CPBE CP ⋅<>==⋅即异面直线BE 与CP . ……5分 (2)因为AB ⊥平面ADF ,所以平面APF 的法向量为1(1,0,0)n =.设P 点坐标为(0,22,)t t -,在平面APC 中,(0,22,)AP t t =-,(1,2,0)AC =, 所以平面APC 的法向量为222(2,1,)t n t-=-, 所以,121212||cos ,||||n n n n n n ⋅<>==⋅解得23t =,或2t =(舍).所以PF =. ……10分 23.(本小题满分10分)已知在数列{a n }中,a 1=1,a 2=1,a 3=2,a 4=4,且对于任意n ∈N *有a n +4=a n +3+a n +1+a n . (1)求证:任意n ∈N *,a 2n +1=a 2n +a 2n -1; (2)求证:任意n ∈N *,a 2n a 2n +2为整数. 证明:(1)因为a 3=a 2+a 1,因此n =1时,命题成立; 假设n =k 时,命题成立,即a 2k +1=a 2k +a 2k -1, 则a 2k +3=a 2k +2+a 2k +a 2k -1=a 2k +2+a 2k +1, 即n =k +1时,命题也成立,因此任意n ∈N *,a 2n +1=a 2n +a 2n -1. ……3分 (2)易知a 1=1,a 2=1,a 3=2,a 4=4,a 5=6,a 6=9,a 7=15,a 8=25,a 2a 4=2,a 4a 6=6,a 6a 8=15,猜想a2n a2n+2=a2n+1,n∈N*,……5分证明:当n=1时,命题成立;假设n=k时,命题成立,即a2k a2k+2=a2k+1,则a2k+2a2k+4=a2k+2(a2k+3+a2k+1+a2k)=a2k+2(a2k+2+a2k+1+a2k+1+a2k)=a2k+22+2a2k+1a2k+2+a2k a2k+2=a2k+22+2a2k+1a2k+2+a2k+12=a2k+2+a2k+1=a2k+3,即n=k+1时,命题也成立,所以a2n a2n+2=a2n+1,n∈N*,又a2n+1∈N*,因此任意n∈N*,a2n a2n+2为正整数.……10分21。