高二数学(理科)解答题精选1.已知z ∈C ,2z i +和2z i-都是实数.(1)求复数z ;(2)若复数2()z ai +在复平面上对应的点在第四象限,求实数a 的取值范围. 2.如图,直三棱柱111ABC A B C -中, AB =1,AC =(1)证明:1A B A C ⊥;(2)求二面角A —1A C —B 的余弦值。
3.某兴趣小组的3名指导老师和7名同学站成前后两排合影,3名指导老师站在前排,7名同学站在后排.(1)若甲,乙两名同学要站在后排的两端,共有多少种不同的排法? (2)若甲,乙两名同学不能相邻,共有多少种不同的排法?(3)在所有老师和学生都排好后,摄影师觉得队形不合适,遂决定从后排7人中抽2人调整到前排.若其他人的相对顺序不变,共有多少种不同的调整方法?(本题各小题都要求列出算式,并用数字作答)4 如图,,A B 两点之间有6条网线并联,它们能通过的最大信息量分别为1,1,2,2,3,4 现从中任取三条网线且使每条网线通过最大的信息量(I )设选取的三条网线由A 到B 可通过的信息总量为x ,当6x ≥时,则保证信息畅通求线路信息畅通的概率;(II )求选取的三条网线可通过信息总量的数学期望5.已知231111()(1)(1)(1)(1)3333nf n =---鬃- ,11()(1)23ng n =+,其中n ∈N*.(1)分别计算(1)f ,(2)f ,(3)f 和(1)g ,(2)g ,(3)g 的值;(2)由(1)猜想()f n 与()g n (n ∈N*)的大小关系,并证明你的结论.6.已知函数3()3()f x x ax x =-∈R .(Ⅰ)当1a =时,求()f x 的极小值;(Ⅱ)若直线0x y m ++=对任意的m ∈R 都不是...曲线()y f x =的切线,求a 的取值范围.7. 已知函数()3f x ax =-,2()(,)b c g x a b x x=+∈R ,且1()(1)(0)2g g f --=.(1)试求,b c 所满足的关系式;(2)若0b =,方程),在(∞+=0)()(x g x f 有唯一解,求a 的取值范围. 8.已知椭圆中心在原点,焦点在x 轴上,离心率22=e ,过椭圆的右焦点且垂直于长轴的弦长为.2(1)求椭圆的标准方程;(2)已知直线l 与椭圆相交于P 、Q 两点,O 为原点,且OP ⊥OQ 。
试探究点O到直线l 的距离是否为定值?若是,求出这个定值;若不是,说明理由。
高二数学(理科)解答题参考答案1.解:(1)设(,)z a bi a b R =+ ,…………………………………………………1分 则2(2)z i a b i +=++,()(2)2222(2)(2)55z a b i a b i iaba bi ii i i +++-+===+---+,………………3分 ∵2z i +和2z i-都是实数,∴20205b a b ì+=ïïïí+ï=ïïî,解得42a b ì=ïïíï=-ïî, …………………………………………6分∴42z i =-. …………………………………………………7分(2)由(1)知42z i =-,∴222()[4(2)]16(2)8(2)z ai a i a a i +=+-=--+-,………………8分 ∵2()z ai +在复平面上对应的点在第四象限,∴216(2)08(2)0a a ìï-->ïíï-<ïî, …………………………………………………9分即241202a a a ìï--<ïíï<ïî,∴262a a ì-<<ïïíï<ïî, ………………………………12分 ∴22a -<<,即实数a 的取值范围是(2,2)-. ………………………14分2.解:因为三棱柱111ABC A B C -为直三棱柱所以1AB A A ⊥ 在ABC 中1A B=0,60A C A B C =∠=………………2分由正弦定理得030ACB ∠=所以090BAC ∠=………………4分 即A B A C ⊥,所以11AB AA C C ⊥平面,又因为111A C A A C C ⊂平面,所以1A B A C ⊥…………6分(2)如图所示,作1AD A C ⊥交1A C 于D ,连B D ,由三垂线定理可得1B D A C ⊥所以A B D ∠为所求二面角的平面角,在1Rt AA C ∆中,112A A A CAD A C===g 8分在R t B A D ∆中,2BD ===,…………10分所以cos 52A D AB D B D===………………11分即 二面角A —1A C —B5。
………………………12分3.解(1)144061202335522=⨯⨯=A A A …………………4分答:共有1440种不同的排法. ……………………………………………5分 (2)21600630120332655=⨯⨯=A A A答:共有21600种不同的排法.……………………………………………10分 (3)227576544202C A ´=创= 答:共有420种不同的调整方法.…………………………………………14分(说明:没有答,则扣1分,列式正确而运算出错,一处扣1分)4.解:(I )411)6(,6321411361212=⋅+==∴=++=++CC C x P431012034141)6(101202)9(,9432203)8(,842243141205)7(,7322421=+++=≥∴===∴=++==∴=++=++===∴=++=++x P x P x P x P(II )203)5(,5221311,101)4(,4211===++=++===++x P x P∴线路通过信息量的数学期望 5.61019203841741620351014=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=答:(I (II )线路通过信息量的数学期望是6.55.解(1)∵231111()(1)(1)(1)(1)3333nf n =---鬃- ,11()(1)23ng n =+,其中n ∈N*∴()121133f =-=, ()211162(1)(1)3327f =--=, ()2311116264163(1)(1)(1)3332727729f =---=?,112(1)1233g 骣÷ç=+=÷ç÷ç桫, 2115(2)1239g 骣÷ç=+=÷ç÷ç桫, 31114(3)12327g 骣÷ç=+=÷ç÷ç桫. ……………………3分(2)由(1)知()21(1)3f g ==,()51516(2)292727g f ==<= ,14378416(3)27729729g ==<……………………5分由此可以猜想:对任意n ∈N*,)()(n g n f >,当且仅当1n =时取“=”.……7分 证明:①当1n =和2n =时,猜想显然成立. ……………………8分 ②假设当k n =(k ∈N*且2≥k )时, ()()f k g k >,即23111111(1)(1)(1)(1)1333323kk 骣÷ç---鬃->+÷ç÷ç桫 ……………………10分 则当1n k =+时,23111111(1)(1)(1)(1)(1)(1)33333kk f k f ++=---鬃--1111(1)(1)233kk +>+? ……………………12分1211111(1)2333k k k++=-+-121121(1)233k k ++=+-11211111(1)2333k k k +++=++-12111131(1)2323kk k ++-=++111(1)(1)23k g k +>+=+,即1n k =+时猜想也成立. ……………………15分 由①②知,对任意对任意n ∈N*,)()(n g n f >恒成立,当且仅当1n =时取“=”. …………………………………………16分6.解:(Ⅰ)因为当1=a 时,33)(2-='x x f ,令0)(='x f ,得1x =-或1=x .…………………………………………………………….3分当(1,1)x ∈-时,0)(<'x f ;当(,1)(1,)x ∈-∞-+∞ 时,0)(>'x f .所以)(x f 在(1,1)-上单调递减,在[)(,1],1,-∞-+∞上单调递增. ……………5分 所以)(x f 的极小值为2)1(-=f . ……………………………………7分(Ⅱ)因为2()333f x x a a '=--≥, ……………………………………9分所以,要使直线0=++m y x 对任意的m ∈R 总不是曲线)(x f y =的切线,当且仅当a 31-<-,即31<a . …………………………………12分7.解:(Ⅰ)由)0()1()21(f g g =--,得3)()42(-=+-+-c b c b .所以b 、c 所满足的关系式为01=--c b . …………………………………3分 (Ⅱ)由0=b ,01=--c b ,可得1-=c . ……………………………5分 方程)()(x g x f =,即213ax x-=-,可化为331a xx=-.令1t x=,则由题意可得,33t t a -=在),0(+∞上有唯一解.令33)(t t t h -=)0(>t ,由033)(2=-='t t h ,可得1=t . 当10<<t 时,由0)(>'t h ,可知)(t h 是增函数;当1>t 时,由0)(<'t h ,可知)(t h 是减函数.故当1=t 时,)(t h 取极大值2.………………..11分由函数)(t h 的图象知,当2a =或0a ≤时,方程)()(x g x f =有且仅有一个正实数解. 故所求a 的取值范围是{}20.a a a =或≤ ………………………………..14分8.解:(1)设椭圆方程为).0(12222>>=+b a by ax ………………1分因为,)22,(,.22,22在椭圆上点据题意所以c ac e ==则,121222=+bac于是.1,121212==+b b解得 ………………4分因为.2,1,1,2222====-=a cbc a c a 则 ………………5分故椭圆的方程为.1222=+yx………………6分(2)当直线l 的斜率存在时,设直线l 的方程为112222222222222121222221212121222,(,),(,).1,(21)4220.72(4)4(21)(22)8(21)0(*)422,.2121()()()2y kx m P x y Q x y x y k x km x m y kx m km k m k m km m x x x x k k y y kx m kx m k x x km x x m m k =+⎧+=⎪+++-=⎨⎪=+⎩∆=-+-=-+>-+=-=++=++=+++=⋅点由得分所以于是2222222222212122222421212.921,2223220,212121km km mk k m k k O P O Q O P O Q m m k m k x x y y k k k --+⋅+++-=+⊥⇔⊥----+=+==+++分因为所以2222223220,.*103,123k m k m O l d d +--====== 即所以代入()验证成立。