1、2018年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (江 苏 卷 )数 学一 、 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 A=0, 1, 2, 8, B= 1, 1, 6, 8, 那 么 A B=_.解 析 : A=0, 1, 2, 8, B= 1, 1, 6, 8, A B=0, 1, 2, 8 1, 1, 6, 8=1, 8,答 案 : 1, 82.若 复 数 z满 足 i z=1+2i, 其 中 i 是 虚 数 单 位 , 则 z 的 实 部
2、 为 _.解 析 : 由 i z=1+2i,得 21 21 2 2i iiz ii i , z 的 实 部 为 2. 答 案 : 23.已 知 5 位 裁 判 给 某 运 动 员 打 出 的 分 数 的 茎 叶 图 如 图 所 示 , 那 么 这 5 位 裁 判 打 出 的 分 数 的 平均 数 为 _.解 析 : 根 据 茎 叶 图 中 的 数 据 知 ,这 5 位 裁 判 打 出 的 分 数 为 89、 89、 90、 91、 91,它 们 的 平 均 数 为 15 (89+89+90+91+91)=90.答 案 : 904.一 个 算 法 的 伪 代 码 如 图 所 示 , 执 行 此
3、算 法 , 最 后 输 出 的 S 的 值 为 _. 解 析 : 模 拟 程 序 的 运 行 过 程 如 下 ;I=1, S=1,I=3, S=2,I=5, S=4,I=7, S=8,此 时 不 满 足 循 环 条 件 , 则 输 出 S=8.答 案 : 85.函 数 2log 1f x x 的 定 义 域 为 _.解 析 : 由 题 意 得 : 2log x 1,解 得 : x 2, 函 数 f(x)的 定 义 域 是 2, + ).答 案 : 2, + )6.某 兴 趣 小 组 有 2名 男 生 和 3 名 女 生 , 现 从 中 任 选 2 名 学 生 去 参 加 活 动 , 则 恰 好
4、 选 中 2名 女生 的 概 率 为 _.解 析 : (适 合 理 科 生 )从 2名 男 同 学 和 3名 女 同 学 中 任 选 2人 参 加 社 区 服 务 ,共 有 C52=10种 , 其 中 全 是 女 生 的 有 C32=3种 ,故 选 中 的 2人 都 是 女 同 学 的 概 率 P= 310=0.3,(适 合 文 科 生 ), 设 2名 男 生 为 a, b, 3名 女 生 为 A, B, C,则 任 选 2 人 的 种 数 为 ab, aA, aB, aC, bA, bB, Bc, AB, AC, BC 共 10种 ,其 中 全 是 女 生 为 AB, AC, BC 共 3
5、种 ,故 选 中 的 2人 都 是 女 同 学 的 概 率 P= 310=0.3, 答 案 : 0.37.已 知 函 数 y=sin(2x+ )( 2 2 )的 图 象 关 于 直 线 x= 3 对 称 , 则 的 值 为 _.解 析 : y=sin(2x+ )( 2 2 )的 图 象 关 于 直 线 x= 3 对 称 , 2 3 2k , k Z,即 =k 6 , 2 2 , 当 k=0时 , = 6 , 答 案 : 68.在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy 中 , 若 双 曲 线 222 2 1yxa b (a 0, b 0)的 右 焦 点 F(c, 0)到 一 条渐 近 线 的 距
6、离 为 32 c, 则 其 离 心 率 的 值 为 _.解 析 : 双 曲 线 222 2 1yxa b (a 0, b 0)的 右 焦 点 F(c, 0)到 一 条 渐 近 线 by xa 的 距 离 为32 c,可 得 : 2 321 bca b cba , 可 得 2 2 234c a c , 即 c=2a,所 以 双 曲 线 的 离 心 率 为 : 2ce a .答 案 : 2 9.函 数 f(x)满 足 f(x+4)=f(x)(x R), 且 在 区 间 ( 2, 2上 , f(x)= 1c 2os 0 22 2 0 x xx x , , ,则 f(f(15)的 值 为 _.解 析
7、: 由 f(x+4)=f(x)得 函 数 是 周 期 为 4 的 周 期 函 数 ,则 f(15)=f(16 1)=f( 1)=| 1+ 12 |= 12 , 1 1 22 2cos co 2s2 4f ,即 f(f(15)= 22 .答 案 : 22 10.如 图 所 示 , 正 方 体 的 棱 长 为 2, 以 其 所 有 面 的 中 心 为 顶 点 的 多 面 体 的 体 积 为 _.解 析 : 正 方 体 的 棱 长 为 2, 中 间 四 边 形 的 边 长 为 : 2 ,八 面 体 看 做 两 个 正 四 棱 锥 , 棱 锥 的 高 为 1,多 面 体 的 中 心 为 顶 点 的 多
8、 面 体 的 体 积 为 : 1 2 33 42 12 .答 案 : 43 11.若 函 数 f(x)=2x3 ax2+1(a R)在 (0, + )内 有 且 只 有 一 个 零 点 , 则 f(x)在 1, 1上 的最 大 值 与 最 小 值 的 和 为 _.解 析 : 函 数 f(x)=2x3 ax2+1(a R)在 (0, + )内 有 且 只 有 一 个 零 点 , f (x)=2x(3x a), x (0, + ), 当 a 0 时 , f (x)=2x(3x a) 0,函 数 f(x)在 (0, + )上 单 调 递 增 , f(0)=1, f(x)在 (0, + )上 没 有
9、零 点 , 舍 去 ; 当 a 0 时 , f (x)=2x(3x a) 0 的 解 为 x 3a , f(x)在 (0, 3a )上 递 减 , 在 ( 3a , + )递 增 ,又 f(x)只 有 一 个 零 点 , 3 1 0273 af a , 解 得 a=3,f(x)=2x 3 3x2+1, f (x)=6x(x 1), x 1, 1,f (x) 0的 解 集 为 ( 1, 0),f(x)在 ( 1, 0)上 递 增 , 在 (0, 1)上 递 减 ,f( 1)= 4, f(0)=1, f(1)=0, f(x)min=f( 1)= 4, f(x)max=f(0)=1, f(x)在 1
10、, 1上 的 最 大 值 与 最 小 值 的 和 为 :f(x)max+f(x)min= 4+1= 3.答 案 : -312.在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy 中 , A 为 直 线 l: y=2x 上 在 第 一 象 限 内 的 点 , B(5, 0), 以 AB 为直 径 的 圆 C与 直 线 l交 于 另 一 点 D.若 0AB CD , 则 点 A 的 横 坐 标 为 _.解 析 : 设 A(a, 2a), a 0, B(5, 0), C( 52a , a),则 圆 C的 方 程 为 (x 5)(x a)+y(y 2a)=0.联 立 25 2 0y xx x a y y a ,
11、解 得 D(1, 2). 2 23 2 155 2 2 2 4 02 2a a aAB CD a a a a a , , . 解 得 : a=3或 a= 1.又 a 0, a=3.即 A 的 横 坐 标 为 3.答 案 : 313.在 ABC中 , 角 A, B, C 所 对 的 边 分 别 为 a, b, c, ABC=120 , ABC的 平 分 线 交 AC于 点 D, 且 BD=1, 则 4a+c 的 最 小 值 为 _.解 析 : 由 题 意 得 12 acsin120 = 12 asin60 +12 csin60 ,即 ac=a+c,得 1 1 1a c ,得 1 1 4 44 4
12、 5 2 5 4 5 9c a c aa c a c a c a c a c , 当 且 仅 当 4c aa c , 即 c=2a 时 , 取 等 号 .答 案 : 914.已 知 集 合 A=x|x=2n 1, n N*, B=x|x=2n, n N*.将 A B的 所 有 元 素 从 小 到 大 依 次排 列 构 成 一 个 数 列 an, 记 Sn为 数 列 an的 前 n项 和 , 则 使 得 Sn 12an+1成 立 的 n 的 最 小 值 为_.解 析 : 利 用 列 举 法 可 得 : 526 2 1 221 1 41 441 62 5032 1 2S , a 27=43, 12
13、a27=516, 不 符 合 题 意 . 627 2 1 222 1 43 5462 1 2S , 28=451228=540, 符 合 题 意 ,答 案 : 27二 、 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.在 平 行 六 面 体 ABCD A 1B1C1D1中 , AA1=AB, AB1 B1C1.求 证 : (1)AB 平 面 A1B1C;(2)平 面 ABB1A1 平 面 A1BC. 解 析 : (1)由 1 1 1 11
14、 1 1 1AB ABAB ABCAB ABC 不 在 平 面 内平 面 AB 平 面 A1B1C;(2)可 得 四 边 形 ABB1A1是 菱 形 , AB1 A1B,由 AB1 B1C1AB1 BCAB1 面 A1BC, 平 面 ABB1A1 平 面 A1BC.答 案 : 证 明 : (1)平 行 六 面 体 ABCD A1B1C1D1中 , AB A1B1,1 1 1 11 1 1 1AB ABAB ABCAB ABC 不 在 平 面 内平 面 AB 平 面 A 1B1C;(2)在 平 行 六 面 体 ABCD A1B1C1D1中 , AA1=AB, 四 边 形 ABB1A1是 菱 形
15、, AB1 A1B.在 平 行 六 面 体 ABCD A1B1C1D1中 , AA1=AB, AB1 B1C1AB1 BC. 1 1 111 1 1AB AB AB BCAB BC BAB ABC BC ABC ,面 , 面AB 1 面 A1BC, 且 AB1平 面 ABB1A1平 面 ABB1A1 平 面 A1BC.16.已 知 , 为 锐 角 , tan = 43 , cos( + )= 55 .(1)求 cos2 的 值 ;(2)求 tan( )的 值 .解 析 : (1)由 已 知 结 合 平 方 关 系 求 得 sin , cos 的 值 , 再 由 倍 角 公 式 得 cos2 的
16、 值 ;(2)由 (1)求 得 tan2 , 再 由 cos( + )= 55 求 得 tan( + ), 利 用 tan( )=tan2 ( + ), 展 开 两 角 差 的 正 切 求 解 .答 案 : (1)由 2 2sin 4cos 3sin cos 1 为 锐 角 , 解 得 4sin 53cos 5 , cos2 = 2 2 7cos sin 25 ;(2)由 (1)得 , sin2 2sin cos 2425 , 则 tan2 = sin2 24cos2 7 . , (0, 2 ), + (0, ), 2 2sin 1 co 5s 5 . 则 sintan 2cos . tan(
17、 )=tan2 ( + )= tan 2 tan 2111 tan 2 tan .17.某 农 场 有 一 块 农 田 , 如 图 所 示 , 它 的 边 界 由 圆 O 的 一 段 圆 弧 MPN(P 为 此 圆 弧 的 中 点 )和 线 段 MN 构 成 .已 知 圆 O 的 半 径 为 40 米 , 点 P 到 MN 的 距 离 为 50米 .现 规 划 在 此 农 田 上 修 建两 个 温 室 大 棚 , 大 棚 内 的 地 块 形 状 为 矩 形 ABCD, 大 棚 内 的 地 块 形 状 为 CDP, 要 求 A, B均 在 线 段 MN上 , C, D 均 在 圆 弧 上 .设
18、OC与 MN 所 成 的 角 为 .(1)用 分 别 表 示 矩 形 ABCD和 CDP的 面 积 , 并 确 定 sin 的 取 值 范 围 ;(2)若 大 棚 I 内 种 植 甲 种 蔬 菜 , 大 棚 内 种 植 乙 种 蔬 菜 , 且 甲 、 乙 两 种 蔬 菜 的 单 位 面 积 年 产值 之 比 为 4: 3.求 当 为 何 值 时 , 能 使 甲 、 乙 两 种 蔬 菜 的 年 总 产 值 最 大 . 解 析 : (1)根 据 图 形 计 算 矩 形 ABCD和 CDP的 面 积 , 求 出 sin 的 取 值 范 围 ;(2)根 据 题 意 求 出 年 总 产 值 y 的 解
19、析 式 , 构 造 函 数 f( ),利 用 导 数 求 f( )的 最 大 值 , 即 可 得 出 为 何 值 时 年 总 产 值 最 大 .答 案 : (1)S 矩 形 ABCD=(40sin +10) 80cos=800(4sin cos +cos ),S CDP= 12 80cos (40 40sin )=1600(cos cos sin ),当 B、 N 重 合 时 , 最 小 , 此 时 sin = 14 ;当 C、 P 重 合 时 , 最 大 , 此 时 sin =1, sin 的 取 值 范 围 是 14 , 1);(2)设 年 总 产 值 为 y, 甲 种 蔬 菜 单 位 面
20、 积 年 产 值 为 4t, 乙 种 蔬 菜 单 位 面 积 年 产 值 为 3t, 则 y=3200t(4sin cos +cos )+4800t(cos cos sin )=8000t(sin cos +cos ), 其 中 sin 14 , 1);设 f( )=sin cos +cos ,则 f ( )=cos2 sin2 sin= 2sin2 sin +1;令 f ( )=0, 解 得 sin = 12 , 此 时 = 6 , cos = 32 ;当 sin 14 21, )时 , f ( ) 0, f( )单 调 递 增 ;当 sin 12 , 1)时 , f ( ) 0, f( )
21、单 调 递 减 ; = 6 时 , f( )取 得 最 大 值 , 即 总 产 值 y 最 大 . 答 : (1)S 矩 形 ABCD=800(4sin cos +cos ), S CDP=1600(cos cos sin ),sin 14 , 1);(2) = 6 时 总 产 值 y 最 大 .18.如 图 , 在 平 面 直 角 坐 标 系 xOy 中 , 椭 圆 C 过 点 ( 3 12, ), 焦 点 F1( 3 , 0), F2( 3 ,0), 圆 O 的 直 径 为 F 1F2.(1)求 椭 圆 C 及 圆 O 的 方 程 ;(2)设 直 线 l 与 圆 O 相 切 于 第 一 象
22、 限 内 的 点 P. 若 直 线 l与 椭 圆 C有 且 只 有 一 个 公 共 点 , 求 点 P 的 坐 标 ; 直 线 l 与 椭 圆 C 交 于 A, B 两 点 .若 OAB的 面 积 为 2 67 , 求 直 线 l 的 方 程 . 解 析 : (1)由 题 意 可 得 c= 3 . 2 23 1 14a b , 又 a2+b2=c2=3, 解 得 a=2, b=1即 可 .(2) 可 设 直 线 l 的 方 程 为 y=kx+m, (k 0, m 0).可 得 2 2 31 mk , 即 m2 3+3k2.由 2 24 4y kx mx y , 可 得 (4k2+1)x2+8k
23、mx+4m2 4=0, =(8km)2 4(4k2+1)(4m2 4)=0, 解 得k= 2 , m=3.即 可 . 设 A(x 1, y1), B(x2, y2), 联 立 直 线 与 椭 圆 方 程 得 (4k2+1)x2+8kmx+4m2 4=0,O到 直 线 l的 距 离 2 22 22 1 22 4 4 11 14 11m k md AB k x x kkk , , OAB 的 面 积 为S= 2 2 22 22 224 4 1 4 21 1 34 1 4 111 1 2 62 2 7mk m kk kk kk ,解 得 k= 5 , (正 值 舍 去 ), m=3 2 .即 可答
24、案 : (1)由 题 意 可 设 椭 圆 方 程 为 222 2 1yxa b , (a b 0), 焦 点 F 1( 3 , 0), F2( 3 , 0), c= 3 . 2 23 1 14a b , 又 a2+b2=c2=3,解 得 a=2, b=1. 椭 圆 C 的 方 程 为 : 2 2 14x y , 圆 O 的 方 程 为 : x2+y2=3. (2) 可 知 直 线 l 与 圆 O 相 切 , 也 与 椭 圆 C, 且 切 点 在 第 一 象 限 , 可 设 直 线 l 的 方 程 为 y=kx+m, (k 0, m 0).由 圆 心 (0, 0)到 直 线 l 的 距 离 等
25、于 圆 半 径 3 , 可 得 2 2 31 mk , 即 m2 3+3k2.由 2 24 4y kx mx y , 可 得 (4k2+1)x2+8kmx+4m2 4=0, =(8km)2 4(4k2+1)(4m2 4)=0,可 得 m 2=4k2+1, 3k2+3=4k2+1, 结 合 k 0, m 0, 解 得 k= 2 , m=3.将 k= 2 , m=3代 入 2 2 3x yy kx m 可 得 2 2 2 02x x ,解 得 x= 2 , y=1, 故 点 P 的 坐 标 为 ( 2 1, ). 设 A(x1, y1), B(x2, y2),由 2 20 03 30k mm k
26、, k 2 .联 立 直 线 与 椭 圆 方 程 得 (4k 2+1)x2+8kmx+4m2 4=0, 2 222 1 1 2 1 2 24 4 14 4 1k mx x x x x x k ,O到 直 线 l的 距 离 21md k , 2 22 22 1 24 4 11 14 1k mAB k x x kk , OAB 的 面 积 为S= 2 2 22 22 224 4 1 4 21 1 34 1 4 111 1 2 62 2 7mk m kk kk kk ,解 得 k= 5 , (正 值 舍 去 ), m=3 2 . 5 23y x 为 所 求 .19.记 f (x), g (x)分 别
27、 为 函 数 f(x), g(x)的 导 函 数 .若 存 在 x0 R, 满 足 f(x0)=g(x0)且f (x0)=g (x0), 则 称 x0为 函 数 f(x)与 g(x)的 一 个 “ S点 ” .(1)证 明 : 函 数 f(x)=x 与 g(x)=x2+2x 2 不 存 在 “ S 点 ” ;(2)若 函 数 f(x)=ax2 1 与 g(x)=lnx存 在 “ S 点 ” , 求 实 数 a 的 值 ;(3)已 知 函 数 f(x)= x2+a, xbeg x x .对 任 意 a 0, 判 断 是 否 存 在 b 0, 使 函 数 f(x)与g(x)在 区 间 (0, +
28、)内 存 在 “ S 点 ” , 并 说 明 理 由 .解 析 : (1)根 据 “ S 点 ” 的 定 义 解 两 个 方 程 , 判 断 方 程 是 否 有 解 即 可 ;(2)根 据 “ S点 ” 的 定 义 解 两 个 方 程 即 可 ;(3)分 别 求 出 两 个 函 数 的 导 数 , 结 合 两 个 方 程 之 间 的 关 系 进 行 求 解 判 断 即 可 .答 案 : (1)证 明 : f (x)=1, g (x)=2x+2, 则 由 定 义 得 2 2 21 2 2x x xx , 得 方 程 无 解 , 则 f(x)=x 与 g(x)=x2+2x 2 不 存 在 “ S点
29、 ” ;(2)f (x)=2ax, g (x)= 1x , x 0, 由 f (x)=g (x)得 1x =2ax, 得 12x a ,1 1 ln 22 21 12 2f g aa a , 得 a= 2e ;(3)f (x)= 2x, 2 1xbe xg x x , (x 0),由 f (x 0)=g (x0), 得 0 3002 01x xbe x , 得 0 x0 1,由 f(x0)=g(x0), 得 0 22 00 0 02 1x xbex a x x , 得 22 00 02 1xa x x ,令 2 3 22 2 31 1x x x ax ah x x ax x , (a 0, 0
30、 x 1),设 m(x)= x3+3x2+ax a, (a 0, 0 x 1),则 m(0)= a 0, m(1)=2 0, 得 m(0)m(1) 0,又 m(x)的 图 象 在 (0, 1)上 连 续 不 断 ,则 m(x)在 (0, 1)上 有 零 点 ,则 h(x)在 (0, 1)上 有 零 点 ,则 f(x)与 g(x)在 区 间 (0, + )内 存 在 “ S” 点 .20.设 a n是 首 项 为 a1, 公 差 为 d 的 等 差 数 列 , bn是 首 项 为 b1, 公 比 为 q 的 等 比 数 列 .(1)设 a1=0, b1=1, q=2, 若 |an bn| b1对
31、 n=1, 2, 3, 4 均 成 立 , 求 d 的 取 值 范 围 ;(2)若 a1=b1 0, m N*, q (1, 2m , 证 明 : 存 在 d R, 使 得 |an bn| b1对 n=2, 3, ,m+1 均 成 立 , 并 求 d的 取 值 范 围 (用 b1, m, q 表 示 ).解 析 : (1)根 据 等 比 数 列 和 等 差 数 列 的 通 项 公 式 , 解 不 等 式 组 即 可 ;(2)根 据 数 列 和 不 等 式 的 关 系 , 利 用 不 等 式 的 关 系 构 造 新 数 列 和 函 数 , 判 断 数 列 和 函 数 的 单调 性 和 性 质 进
32、 行 求 解 即 可 .答 案 : (1)由 题 意 可 知 |a n bn| 1对 任 意 n=1, 2, 3, 4 均 成 立 , a1=0, q=2, 0 1 12 12 4 13 8 1ddd , 解 得 1 33 52 27 33 ddd .即 7 53 2d .证 明 : (2) a n=a1+(n 1)d, bn=b1 qn 1,若 存 在 d R, 使 得 |an bn| b1对 n=2, 3, , m+1 均 成 立 ,则 |b1+(n 1)d b1 qn 1| b1, (n=2, 3, , m+1),即 11 1121 1nn b qq b dn n , (n=2, 3,
33、, m+1), q (1, 2m , 则 1 qn 1 qm 2, (n=2, 3, , m+1), 11 112 0 01 1nn b qq bn n , ,因 此 取 d=0时 , |a n bn| b1对 n=2, 3, , m+1均 成 立 ,下 面 讨 论 数 列 1 21nqn 的 最 大 值 和 数 列 11nqn 的 最 小 值 , 当 2 n m 时 , 11 1 22 2 21 1 1n n nn n n n n n q q qq q nq q nqn n n n n n ,当 11 2 mq 时 , 有 qn qm 2,从 而 n(qn qn 1) qn+2 0,因 此
34、当 2 n m+1 时 , 数 列 1 21nqn 单 调 递 增 ,故 数 列 1 21nqn 的 最 大 值 为 2mq m . 设 f(x)=2 x(1 x), 当 x 0时 , f (x)=(ln2 1 xln2)2x 0, f(x)单 调 递 减 , 从 而 f(x) f(0)=1,当 2 n m时 , 11 1 1 12 1 11n mnq q nn fn n nqn ,因 此 当 2 n m+1 时 , 数 列 11nqn 单 调 递 递 减 ,故 数 列 11nqn 的 最 小 值 为 mqn , 1 2mb qm d 的 取 值 范 围 是 1 12m mb q bqd m
35、m , . 数 学 (附 加 题 )【 选 做 题 】 本 题 包 括 A、 B、 C、 D 四 小 题 , 请 选 定 其 中 两 小 题 , 并 在 相 应 的答 题 区 域 内 作 答 .若 多 做 , 则 按 作 答 的 前 两 小 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 )21.如 图 , 圆 O 的 半 径 为 2, AB 为 圆 O 的 直 径 , P 为 AB 延 长 线 上 一 点 , 过 P 作 圆 O的 切 线 ,切 点 为 C.若 PC=2
36、3, 求 BC 的 长 . 解 析 : 连 接 OC, 由 题 意 , CP为 圆 O 的 切 线 , 得 到 垂 直 关 系 , 由 线 段 长 度 及 勾 股 定 理 , 可 以得 到 PO的 长 , 即 可 判 断 COB是 等 边 三 角 形 , BC的 长 .答 案 : 连 接 OC,因 为 PC为 切 线 且 切 点 为 C,所 以 OC CP.因 为 圆 O 的 半 径 为 2, PC 2 3,所 以 BO=OC=2, 2 2 4PO OC CP ,所 以 1os 2c COP ,所 以 COP=60 ,所 以 COB为 等 边 三 角 形 , 所 以 BC=BO=2.B.选 修
37、 4-2: 矩 阵 与 变 换 (本 小 题 满 分 10分 )22.已 知 矩 阵 A= 2 31 2 .(1)求 A 的 逆 矩 阵 A 1;(2)若 点 P 在 矩 阵 A 对 应 的 变 换 作 用 下 得 到 点 P (3, 1), 求 点 P 的 坐 标 .解 析 : (1)矩 阵 A= 2 31 2 , 求 出 det(A)=1 0, A 可 逆 , 然 后 求 解 A 的 逆 矩 阵 A 1.(2)设 P(x, y), 通 过 2 3 31 2 1xy , 求 出 31xy , 即 可 得 到 点 P的 坐 标 .答 案 : (1)矩 阵 A= 2 31 2 , det(A)=
38、2 2 1 3=1 0, 所 以 A 可 逆 ,从 而 : A 的 逆 矩 阵 A 1= 2 31 2 .(2)设 P(x, y), 则 2 3 31 2 1xy , 所 以 1 3 31 1y Ax ,因 此 点 P 的 坐 标 为 (3, 1).C.选 修 4-4: 坐 标 系 与 参 数 方 程 (本 小 题 满 分 0分 )23.在 极 坐 标 系 中 , 直 线 l的 方 程 为 sin( 6 )=2, 曲 线 C的 方 程 为 =4cos , 求 直 线l被 曲 线 C截 得 的 弦 长 .解 析 : 将 直 线 l、 曲 线 C 的 极 坐 标 方 程 利 用 互 化 公 式 可
39、 得 直 角 坐 标 方 程 , 利 用 直 线 与 圆 的 相交 弦 长 公 式 即 可 求 解 .答 案 : 曲 线 C的 方 程 为 =4cos , 2=4 cos , x2+y2=4x, 曲 线 C 是 圆 心 为 C(2, 0), 半 径 为 r=2得 圆 . 直 线 l 的 方 程 为 sin( 6 )=2, 3cos sin 2212 , 直 线 l 的 普 通 方 程 为 : x 3 y=4.圆 心 C到 直 线 l的 距 离 为 2 11 3d , 直 线 l 被 曲 线 C 截 得 的 弦 长 为 2 22 2 4 1 2 3r d .D.选 修 4-5: 不 等 式 选
40、讲 (本 小 题 满 分 0 分 )24.若 x, y, z 为 实 数 , 且 x+2y+2z=6, 求 x 2+y2+z2的 最 小 值 .解 析 : 根 据 柯 西 不 等 式 进 行 证 明 即 可 .答 案 : 由 柯 西 不 等 式 得 (x2+y2+z2)(12+22+22) (x+2y+2z)2, x+2y+2z=6, x2+y2+z2 4是 当 且 仅 当 1 2 2yx z 时 , 不 等 式 取 等 号 , 此 时 x= 23 , y= 43 , z= 43 , x2+y2+z2的 最 小 值 为 4【 必 做 题 】 第 25 题 、 第 26 题 , 每 题 10 分
41、 , 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.如 图 , 在 正 三 棱 柱 ABC A1B1C1中 , AB=AA1=2, 点 P, Q分 别 为 A1B1, BC的 中 点 .(1)求 异 面 直 线 BP 与 AC1所 成 角 的 余 弦 值 ;(2)求 直 线 CC1与 平 面 AQC1所 成 角 的 正 弦 值 . 解 析 : 设 AC, A1C1的 中 点 分 别 为 O, O1, 以 1OBOCOO, , 为 基 底 , 建 立 空 间 直 角 坐 标 系 Ox
42、yz,(1)由 11 1cos BP ACBP AC BP AC , 可 得 异 面 直 线 BP 与 AC1所 成 角 的 余 弦 值 ;(2)求 得 平 面 AQC1的 一 个 法 向 量 为 n, 设 直 线 CC1与 平 面 AQC1所 成 角 的 正 弦 值 为 ,可 得 11 1sin cos CC nCC n CC n , , 即 可 得 直 线 CC 1与 平 面 AQC1所 成 角 的 正 弦 值 .答 案 : 如 图 , 在 正 三 棱 柱 ABC A1B1C1中 ,设 AC, A1C1的 中 点 分 别 为 O, O1,则 , OB OC, OO1 OC, OO1 OB,
43、故 以 1OBOCOO, , 为 基 底 ,建 立 空 间 直 角 坐 标 系 O xyz, AB=AA1=2, A(0, 1, 0), B( 3 , 0, 0),C(0, 1, 0),A1(0, 1, 2), B1( 3 , 0, 2), C1(0, 1, 2). (1)点 P 为 A1B1的 中 点 . 13 22 2P , , , 13 2 0 2 22 12BP AC , , , , , .11 1 1 4 3 10205 2os 2c BP ACBP AC BP AC , . 异 面 直 线 BP 与 AC 1所 成 角 的 余 弦 值 为 : 3 1020 ;(2) Q为 BC的
44、中 点 . 232 1Q , , 0 33 022AQ , , , 1 10 2 2 0 2 2AC CC , , , , , ,设 平 面 AQC1的 一 个 法 向 量 为 n=(x, y, z),由 1 3 3 02 22 2 0AQ n x yAC n y z , 可 取 n=( 3 , 1, 1),设 直 线 CC 1与 平 面 AQC1所 成 角 的 正 弦 值 为 ,11 1 2 5sin 55 2cos CC nCC n CC n , , 直 线 CC1与 平 面 AQC1所 成 角 的 正 弦 值 为 55 .26.设 n N*, 对 1, 2, , n 的 一 个 排 列
45、i 1i2 in, 如 果 当 s t 时 , 有 is it, 则 称 (is,it)是 排 列 i1i2 in的 一 个 逆 序 , 排 列 i1i2 in的 所 有 逆 序 的 总 个 数 称 为 其 逆 序 数 .例 如 :对 1, 2, 3 的 一 个 排 列 231, 只 有 两 个 逆 序 (2, 1), (3, 1), 则 排 列 231 的 逆 序 数 为 2.记fn(k)为 1, 2, , n的 所 有 排 列 中 逆 序 数 为 k 的 全 部 排 列 的 个 数 .(1)求 f3(2), f4(2)的 值 ;(2)求 fn(2)(n 5)的 表 达 式 (用 n 表 示
46、 ).解 析 : (1)由 题 意 直 接 求 得 f3(2)的 值 , 对 1, 2, 3, 4 的 排 列 , 利 用 已 有 的 1, 2, 3的 排 列 ,将 数 字 4 添 加 进 去 , 4 在 新 排 列 中 的 位 置 只 能 是 最 后 三 个 位 置 , 由 此 可 得 f4(2)的 值 ;(2)对 一 般 的 n(n 4)的 情 形 , 可 知 逆 序 数 为 0 的 排 列 只 有 一 个 , 逆 序 数 为 1 的 排 列 只 能 是将 排 列 12 n 中 的 任 意 相 邻 两 个 数 字 调 换 位 置 得 到 的 排 列 , f n(1)=n 1.为 计 算
47、fn+1(2), 当 1, 2, , n 的 排 列 及 其 逆 序 数 确 定 后 , 将 n+1 添 加 进 原 排 列 , n+1在 新排 列 中 的 位 置 只 能 是 最 后 三 个 位 置 , 可 得 fn+1(2)=fn(2)+fn(1)+fn(0)=fn(2)+n, 则 当 n 5时 ,fn(2)=fn(2) fn 1(2)+fn 1(2) fn 2(2)+ +f5(2) f4(2)+f4(2), 则 fn(2)(n 5)的 表达 式 可 求 .答 案 : (1)记 (abc)为 排 列 abc得 逆 序 数 , 对 1, 2, 3 的 所 有 排 列 , 有 (123)=0, (132)=1, (231)=2, (321)=3, f3(0)=1, f3(1)=f3(2)=2,对 1, 2, 3, 4 的 排 列 , 利 用 已 有 的 1, 2, 3 的 排 列 , 将 数 字 4 添 加 进 去 , 4 在 新 排 列 中 的位 置 只 能 是 最 后 三 个 位 置 .因 此 , f 4(2)=f3(2)+f3(1)+f3(0)=5;(2)对 一 般 的 n(n 4)的 情 形 , 逆 序 数 为 0 的 排 列 只 有 一 个 : 12 n, fn(0)=1.逆 序 数 为