内容正文:
滚动测试卷(四)
1.B 设等比数列{bn}的公比为q,由b1=1且T3=3,
当q=1时,则T3=3b1=3,符合题意,则bn=1,又a2+b2=4,所以a2=3,
所以S3=a1+a2+a3=3a2=9;
当q≠1时,则T3==3,即1+q+q2=3,
解得q=1(舍去)或q=-2,
所以bn=(-2)n-1,则b2=-2,又a2+b2=4,
所以a2=6,
所以S3=a1+a2+a3=3a2=18;
综上可得S3=9或18.故选B.
2.B 设圆台的母线长为l,高为h,因为圆台上底面圆的半径为1,下底面圆的半径为2,侧面积为3π,可得π(R+r)×l=π(2+1)·l=3π,解得l=,
所以圆台的高为h===1,
所以圆台的体积为V=π(R2+Rr+r2)h=π(4+2+1)×1=.故选B.
3.D 由题意可得f(x)的图象关于点对称,即对任意x∈R,有f(x)+f=0,
取x=0,可得f(0)+f=+=0,即a=-.
故f(x)=sin 2x-cos 2x=2sin,
令2x-=+kπ,k∈Z,可得f(x)的图象的对称轴为x=+,k∈Z.故选D.
4.A 如图,设BC的中点为D,则·=2=·,所以·-·=·(-)=·=0,AD⊥BC,则AB=AC.
设d=+,由于AB=AC,则d2=b2,则|b|=|d|.
假如a,d,c的起点均为A,运用加法的平行四边形法作图求和,对角线对应的终点E,F,G如图所示,所以|b|>|c|>|a|.故选A.
5.D c=ln=>=ln=a,
而a2=(ln )2=2=>=b2,且a>0,b>0.
所以a>b,故b<a<c.故选D.
6.D 设该正六棱柱的底面边长为a,高为h,其外接球的半径为R,易知πR3=π,则R==,①
且a2·6·h=6,②
联立①②,因为h∈Z,解得a=1,h=4,
所以正六棱柱的表面积S=a2·12+6ah=3+24.故选D.
7.
B 如图建立空间直角坐标系,则D(0,0,0),B(,,0),
C1(0,,),A1(,0, ),
所以=(,,0),=(0,,),=(,0,),
设平面BDC1的法向量为n=(x,y,z),则
令x=1,则n=(1,-1,1),所以点A1到平面BDC1的距离d===2.
设点A1在平面BDC1的射影为O,即A1O=2,
又A1P=,所以OP==,
∵△BDC1是边长为的等边三角形,其内切圆半径为==BD=×=,
所以P在以O为圆心,半径r=的圆上,
所以点P的轨迹长度为2πr=2××π=π.故选B.
8.A 设△ABC的外接圆的半径为r,
因为AB=BC=2,AC=2,
由余弦定理得cos∠ACB==,
所以sin∠ACB=,
则2r==,故r=,
记△ABC的外心为O1,连接O1A,O1B,O1C,则O1A=O1B=O1C.
取AB,BC的中点E,F,连接O1E,O1F,则O1E⊥AB,O1F⊥BC,
又因为PA=PB=PC,可得PE⊥AB,PF⊥BC,
因为PE∩O1E=E,PF∩O1F=F,且PE,O1E⊂平面PEO1,PF,O1F⊂平面PFO1,
所以AB⊥平面PEO1,BC⊥平面PFO1,
又因为PO1⊂平面PEO1,PO1⊂平面PFO1,
所以PO1⊥AB,PO1⊥BC,
因为AB∩BC=B且AB,BC⊂平面ABC,
所以PO1⊥平面ABC,可得PO1=,
由题意可得外接球的球心在PO1上,设外接球的半径为R,
可得2+2=R2,解得2R=,即R=,
所以球O的表面积为S=4πR2=.故选A.
9.ABC 对于A,B,如图,连接EF,GH,
因为GH是△A1B1C1的中位线,
所以GH∥B1C1,
因为B1E∥C1F,且B1E=C1F,所以四边形B1EFC1是平行四边形,
所以EF∥B1C1,所以EF∥GH,
所以E,F,G,H四点共面,故A,B正确;
对于C,如图,延长EG,FH相交于点P,
因为P∈EG,EG⊂平面ABB1A1,所以P∈平面ABB1A1,
因为P∈FH,FH⊂平面ACC1A1,
所以P∈平面ACC1A1,
因为平面ABB1A1∩平面ACC1A1=AA1,
所以P∈AA1,所以EG,FH,AA1三线共点,故C正确;
对于D,因为EB1=FC1,当GB1≠HC1时,tan∠EGB1≠tan∠FHC1,
又0<∠EGB1<,0<∠FHC1<,则∠EGB1≠∠FHC1,故D错误.故选ABC.
10.ACD 要成为“AC1=A1C”的必要条件,则该条件可由“AC1=A1C”推出.
对于A,因为在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,AA1∥CC1,AA1=CC1,
所以四边形ACC1A1为平行四边形,又AC1=A1C,
所以四边形ACC1A1为矩形,故A正确;
对于B,假设平面ABB1A1⊥平面ACC1A1,
由选项A,可知四边形ACC1A1为矩形,则AC⊥AA1,
又平面ABB1A1∩平面ACC1A1=AA1,AC⊂平面ACC1A1,
所以AC⊥平面ABB1A1,因为AB⊂平面ABB1A1,
所以AC⊥AB,与四边形ABCD为正方形矛盾,故B错误;
对于C,因为四边形ABCD是正方形,所以AC⊥BD,
因为AC⊥AA1,AA1∥BB1,所以AC⊥BB1,
又BB1∩BD=B,BB1,BD⊂平面BDD1B1,
所以AC⊥平面BDD1B1,
又AC⊂平面ABCD,所以平面BDD1B1⊥平面ABCD,故C正确;
对于D,因为四边形ACC1A1为矩形,O为A1C1的中点,易得OA=OC,
又正方形ABCD中,AD=CD,OD是公共边,
所以△OAD≌△OCD,则∠OAD=∠OCD,
又BC∥AD,AB∥CD,
所以∠OAD,∠OCD分别为直线OA,BC所成的角与直线OC,AB所成的角(或其补角),
则直线OA,BC所成的角与直线OC,AB所成的角相等,故D正确.故选ACD.
11.ACD A选项,f(x)的定义域为R,其图象关于(1,2)中心对称,
故f(4-5x)+f(5x-2)=4,故=1,A正确;
B选项,由题意得f(4-x)+f(x-2)=4,又=2-x,
故=2-x,
令x=4,得=2-4,即f(4)+f(2)=-8+4=-4,B错误;
C选项,由题意得f(1-x)+f(x+1)=4,即f(1-x)-2=-[f(x+1)-2],
令g(x)=f(x+1)-2,则g(-x)=-g(x),
所以y=f(x+1)-2为奇函数,C正确;
D选项,因为=2-x,
所以=2-x-2=-x,
即f(x+2)-f(2-x)=-4x,
故f(x+2)+2x=f(2-x)-2x,
令h(x)=f(2+x)+2x,则h(x)=h(-x),
故y=f(2+x)+2x为偶函数,D正确.故选ACD.
12.解析 由A∪B=A⇒B⊆A,且A={x|-2≤x≤5},
当B=∅时,B⊆A,则m-1≥2m+1,即m≤-2;
当B≠∅时,若B⊆A,则解得-1≤m≤2.
综上,实数m的取值范围为(-∞,-2]∪[-1,2].
答案 (-∞,-2]∪[-1,2]
·53·13.解析 由cos α+cos β=,
可得cos2α+2cos αcos β+cos2β=,①
由sin α+sin β=,
可得sin2α+2sin αsin β+sin2β=,②
①+②,可得1+2cos αcos β+2sin αsin β+1=1,
所以2cos(α-β)=-1,所以cos(α-β)=-.
答案 -
14.解析
如图,七面体为正方体ABCDA1B1C1D1截去三棱锥B1BA1C1的图形,
由正方体的结构特征可得这个七面体内部能容纳的球最大时,
该球与三个正方形面和等边三角形面相切,且球心在体对角线B1D上,
如图,以点D为原点建立空间直角坐标系,
因为球O与三个正方形面和等边三角形面相切,
所以=a,解得a=,
所以这个七面体内部能容纳的最大的球半径是.
答案
15.解析 (1)∵f=,∴sin=,
∴sin=,
∵0<A<π,∴-<A-<,
∴A-=,∴A=.
(2)sin C(1+cos B)=sin B(2-cos C),
方法一 sin C+sin Ccos B+sin Bcos C=2sin B,
∴sin C+sin(B+C)=2sin B,
∴sin C+sin A=2sin B,
根据正弦定理得c+a=2b,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=b2+c2+bc,①
将a=2b-c代入①式,得3b2-5bc=0,
∴3b=5c,∴=.
方法二 由正弦定理和余弦定理可得
c=b,
∴c+=2b-,∴c+a=2b,
由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A=b2+c2+bc,①
将a=2b-c代入①式,得3b2-5bc=0,
∴3b=5c,∴=.
16.(1)证明 取AC的中点O,连接DO,OO1,O1O2,
∵DA=DC,O为AC中点,∴DO⊥AC,
又平面DAC⊥平面ABC,且平面DAC∩平面ABC=AC,DO⊂平面DAC,
∴DO⊥平面ABC,∴DO∥O1O2,DO=O1O2,故四边形DOO1O2为矩形,
∴DO2∥OO1,又O,O1分别是AC,AB的中点,
∴OO1∥BC,∴DO2∥BC.
(2)解析 ∵C是圆O1上异于A,B的点,且AB为圆O1的直径,
∴BC⊥AC,∴OO1⊥AC,
由=2,得F,
∴=,
∴=(-1,4,-),=,
设平面AEF的法向量为n=(x1,y1,z1),
则取n=,
设直线DB与平面AEF所成角为θ,
则sin θ=|cos〈n,〉|==,
∴直线DB与平面AEF所成角的正弦值为.
17.(1)证明 由四边形ABCD是正方形,得AB⊥BC,而平面FBC⊥平面ABCD,平面FBC∩平面ABCD=BC,
AB⊂平面ABCD,则AB⊥平面FBC,又BF⊂平面FBC,于是AB⊥BF,又EF∥AB,
所以EF⊥BF.
(2)解析 在平面FBC内过B作Bz⊥BC,由平面FBC⊥平面ABCD,平面FBC∩平面ABCD=BC,
得Bz⊥平面ABCD,以B为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系Bxyz,
设平面ADE的法向量为n=(x,y,z),则令z=1,得n=(0,,1),
而平面ABCD的一个法向量为m=(0,0,1),设二面角EADB的平面角为θ,显然θ为锐角,
于是cos θ=|cos〈m,n〉|===,则θ=,
所以二面角EADB为.
·54·18.(1)证明 由题意可知,=====6,
所以数列{bn}是首项b1=a1=1,公比为6的等比数列.
于是bn=6n-1.
(2)解析 由题意可知,a2n=2a2n-1-1,
所以S2n=a1+a2+a3+…+a2n
=(a1+a3+…+a2n-1)+(a2+a4+…+a2n)
=(a1+a3+…+a2n-1)+(2a1-1+2a3-1+…+2a2n-1-1)
=3(a1+a3+…+a2n-1)-n
=3(b1+b2+b3+…+bn)-n
=3×-n=×6n-n-.
又bn+1=a2n+1=6n,
令cn=2S2n-a2n+1+2=×6n-2n--6n+2=×6n-2n+,
cn+1-cn=×6n+1-2(n+1)+-=6n-2>0,
所以数列{cn}单调递增,故cn≥c1=0,
即2S2n≥a2n+1-2.
19.(1)证明 假设y=ex具有性质P(m), 即 ex+m=-(ex)′对一切x恒成立,
化简ex+m=-ex得到em=-1,显然不存在实数m使得em=-1成立,所以假设错误,
因此函数y=ex不具有性质P(m).
(2)解析 假设y=sin x具有性质P(m), 即 sin(x+m)=-(sin x)′对一切x恒成立,
即sin(x+m)=-cos x对一切x恒成立,则sin xcos m+(sin m+1)cos x=0对一切x恒成立,
由所以当m=2kπ-,k∈Z时,
y=sin x具有性质P(m),
所以y=sin x具有性质P(m),m的取值集合为.
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滚动测试卷(四)
(本卷满分150分 考试时间120分钟)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.已知{an},{bn}分别是等差数列和等比数列,其前n项和分别是Sn和Tn,且a1=b1=1,a2+b2=4,T3=3,则S3=( )
A.9 B.9或18
C.13 D.13或37
2.某圆台上底面圆的半径为1,下底面圆的半径为2,侧面积为3π,则该圆台的体积为( )
A.3π B.
C.π D.π
3.已知函数f(x)=sin 2x+acos 2x,将f(x)的图象向左平移个单位长度,所得图象关于原点对称,则f(x)的图象的对称轴可以为( )
A.x= B.x=
C.x= D.x=
4.在△ABC中,·=2,若a=+,b=+,c=+,则( )
A.|b|>|c|>|a| B.|b|>|a|>|c|
C.|a|>|c|>|b| D.|c|>|a|>|b|
5.若a=ln ,b=,c=ln,则a,b,c的大小关系是( )
A.c<a<b B.a<b<c
C.c<b<a D.b<a<c
6.已知某正六棱柱的体积为6,其外接球体积为,若该六棱柱的高为整数,则其表面积为( )
A.6+18 B.3+18
C.6+24 D.3+24
7.已知正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为,过顶点B,D,C1的平面为α,点P是平面α内的动点,A1P=,则点P的轨迹长度为( )
A.π B.π
C.π D.2π
8.已知三棱锥PABC的四个顶点都在球O的球面上,PA=PB=PC=AB=BC=2,AC=2,则球O的表面积为( )
A. B.20π
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.如图,在三棱柱ABCA1B1C1中,E,F,G,H分别为BB1,CC1,A1B1,A1C1的中点,则下列说法正确的是( )
A.E,F,G,H四点共面
B.EF∥GH
C.EG,FH,AA1三线共点
D.∠EGB1=∠FHC1
10.如图,在平行六面体ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD是正方形,O为A1C1与B1D1的交点,则下列条件中能成为“AC1=A1C”的必要条件的是( )
A.四边形ACC1A1是矩形
B.平面ABB1A1⊥平面ACC1A1
C.平面BDD1B1⊥平面ABCD
D.直线OA,BC所成的角与直线OC,AB所成的角相等
11.已知函数f(x)的定义域为R,其图象关于(1,2)中心对称,若 =2-x,则( )
A.=1 B.f(2)+f(4)=4
C.y=f(x+1)-2为奇函数 D.y=f(2+x)+2x为偶函数
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.集合A={x|-1≤x+1≤6},B={x|m-1<x<2m+1,m∈R},若A∪B=A,则实数m的取值范围为________.
13.已知cos α+cos β=,sin α+sin β=,则cos(α-β)=________.
14.如图,经过边长为1的正方体的三个顶点的平面截正方体得到一个正三角形,将这个截面上方部分去掉,得到一个七面体,则这个七面体内部能容纳的最大的球半径是 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知函数f(x)=sin,△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且f=.
(1)求角A的大小;
(2)若sin C(1+cos B)=sin B(2-cos C),求的值.
16.(15分)如图,已知AB为圆台下底面圆O1的直径,C是圆O1上异于A,B的点,D是圆台上底面圆O2上的点,且平面DAC⊥平面ABC,DA=DC=AC=2,BC=4,E是CD的中点,=2.
(1)证明:DO2∥BC;
(2)求直线DB与平面AEF所成角的正弦值.
17.(15分)如图,多面体ABCDEF中,已知平面ABCD是边长为4的正方形,△FBC是等边三角形,EF∥AB,EF=AB,平面FBC⊥平面ABCD.
(1)求证:EF⊥BF;
(2)求二面角EADB的大小.
18.(17分)已知数列{an}满足a1=1,an+1=
(1)记bn=a2n-1,证明数列{bn}是等比数列,并求{bn}的通项公式;
(2)求{an}的前2n项和S2n,并证明2S2n≥a2n+1-2.
19.(17分)设函数y=f(x)的定义域是R,它的导数是f′(x).若存在常数m(m∈R),使得f(x+m)=-f′(x)对一切x恒成立,那么称函数y=f(x)具有性质P(m).
(1)求证:函数y=ex不具有性质P(m);
(2)判别函数y=sin x是否具有性质P(m).若具有,求出m的取值集合;若不具有,请说明理由.
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