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1、江蘇省2022高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 自主加餐的3大題型 3個附加題綜合仿真練(四)(理)(含解析)
1.本題包括A、B、C三個小題,請任選二個作答
A.[選修4-2:矩陣與變換]
已知矩陣A=,X=,且AX= ,其中x,y∈R.
(1)求x,y的值;
(2)若B=,求(AB)-1.
解:(1)AX= = .
因為AX=,所以
解得x=3,y=0.
(2)由(1)知A= ,又B= ,
所以AB== .
設(shè)(AB)-1= ,則=,
即=.
所以解得a=,b=-,c=0,d=,
即 (AB)-1= .
B.[選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程]
在平面直角坐標(biāo)系
2、xOy中,直線l的參數(shù)方程為(t為參數(shù)),以坐標(biāo)原點O為極點,x軸正半軸為極軸的極坐標(biāo)系中,曲線C的極坐標(biāo)方程為ρsin2θ-4cos θ=0,已知直線l與曲線C相交于A,B兩點,求線段AB的長.
解:因為曲線C的極坐標(biāo)方程為ρsin2θ-4cos θ=0,
所以ρ2sin2θ=4ρcos θ,
即曲線C的直角坐標(biāo)方程為y2=4x.
將直線l的參數(shù)方程代入拋物線方程y2=4x,得2=4,
即t2+8t=0,解得t1=0,t2=-8.
所以AB=|t1-t2|=8.
C.[選修4-5:不等式選講]
已知a,b,c∈R,a2+b2+c2=1,若|x-1|+|x+1|≥(a-b+c
3、)2對任意的實數(shù)a,b,c恒成立,求實數(shù)x的取值范圍.
解:因為a,b,c∈R,a2+b2+c2=1,
所以由柯西不等式得(a-b+c)2≤(a2+b2+c2)·[12+(-1)2+12]=3,
因為|x-1|+|x+1|≥(a-b+c)2對任意的實數(shù)a,b,c恒成立,
所以|x-1|+|x+1|≥3.
當(dāng)x<-1時,-2x≥3,即x≤-;
當(dāng)-1≤x≤1時,2≥3不成立;
當(dāng)x>1時,2x≥3,即x≥.
綜上,實數(shù)x的取值范圍為∪.
2.如圖,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,已知AB⊥AC,AB=2,AC=4,AA1=3.D是線段BC的中點.
(1)
4、求直線DB1與平面A1C1D所成角的正弦值;
(2)求二面角B1-A1D-C1的余弦值.
解:因為在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB⊥AC,所以分別以AB,AC,AA1所在的直線為x軸,y軸,z軸,建立如圖所示的空間直角坐標(biāo)系,
則A(0,0,0),B(2,0,0),C(0,4,0),A1(0,0,3),B1(2,0,3),C1(0,4,3),
因為D是BC的中點,
所以D(1,2,0),
(1)因為=(0,4,0),=(1,2,-3),
設(shè)平面A1C1D的法向量n1=(x1,y1,z1),
則即
取所以平面A1C1D的法向量n1=(3,0,1),而=(1,-2,3),
5、
設(shè)直線DB1與平面A1C1D所成角為θ,
所以sin θ=|cos〈n1,〉|=
==,
所以直線DB1與平面A1C1D所成角的正弦值為.
(2) =(2,0,0),=(1,-2,3),
設(shè)平面B1A1D的法向量n2=(x2,y2,z2),
則即
取所以平面B1A1D的法向量n2=(0,3,2),
所以cos〈n1,n2〉===,
故結(jié)合圖象知二面角B1-A1D-C1的余弦值.
3.已知集合X={1,2,3},Yn={1,2,3,…,n}(n∈N*),設(shè)Sn={(a,b)|a整除b或b整除a,a∈X,b∈Yn},令f(n)表示集合Sn所含元素的個數(shù).
(1)寫出f(6)
6、的值;
(2)當(dāng)n≥6時,寫出f(n)的表達(dá)式,并用數(shù)學(xué)歸納法證明.
解:(1)Y6={1,2,3,4,5,6},S6中的元素(a,b)滿足:
若a=1,則b=1,2,3,4,5,6;若a=2,則b=1,2,4,6;若a=3,則b=1,3,6.
所以f(6)=13.
(2)當(dāng)n≥6時,
f(n)=(t∈N*).
下面用數(shù)學(xué)歸納法證明:
①當(dāng)n=6時,f(6)=6+2++=13,結(jié)論成立.
②假設(shè)n=k(k≥6)時結(jié)論成立,那么n=k+1時,Sk+1在Sk的基礎(chǔ)上新增加的元素在(1,k+1),(2,k+1),(3,k+1)中產(chǎn)生,分以下情形討論:
a.若k+1=6t,則k=6
7、(t-1)+5,此時有
f(k+1)=f(k)+3=k+2+++3
=(k+1)+2++,結(jié)論成立;
b.若k+1=6t+1,則k=6t,此時有
f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1
=(k+1)+2++,結(jié)論成立;
c.若k+1=6t+2,則k=6t+1,此時有
f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2
=(k+1)+2++,結(jié)論成立;
d.若k+1=6t+3,則k=6t+2,此時有
f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2
=(k+1)+2++,結(jié)論成立;
e.若k+1=6t+4,則k=6t+3,此時有
f(k+1)=f(k)+2=k+2+++2
=(k+1)+2++,結(jié)論成立;
f.若k+1=6t+5,則k=6t+4,此時有
f(k+1)=f(k)+1=k+2+++1
=(k+1)+2++,結(jié)論成立.
綜上所述,結(jié)論對滿足n≥6的自然數(shù)n均成立.