2015年江苏省高考数学试卷(备战高考) 联系客服

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(3)利用反证法,假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,得到a1n(a1+2d)n+2k=(a1+d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)

n+3k=(a

2(n+2k)

,利用等式以及对数的性质化简整理得到1+2d)

ln(1+3t)ln(1+2t)

+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**),多次构造函数,多次求导,利用零点存在定理,推出假设不成立. 【解答】解:(1)证明:∵∴2

,2

,2

,2

=

=2d,(n=1,2,3,)是同一个常数,

依次构成等比数列;

(2)令a1+d=a,则a1,a2,a3,a4分别为a﹣d,a,a+d,a+2d(a>d,a>﹣2d,d≠0)

假设存在a1,d使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列, 则a4=(a﹣d)(a+d)3,且(a+d)6=a2(a+2d)4,

令t=,则1=(1﹣t)(1+t)3,且(1+t)6=(1+2t)4,(﹣<t<1,t≠0), 化简得t3+2t2﹣2=0(*),且t2=t+1,将t2=t+1代入(*)式, t(t+1)+2(t+1)﹣2=t2+3t=t+1+3t=4t+1=0,则t=﹣, 显然t=﹣不是上面方程的解,矛盾,所以假设不成立, 因此不存在a1,d,使得a1,a22,a33,a44依次构成等比数列.

(3)假设存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列,

则a1n(a1+2d)n+2k=(a1+d)2(n+k),且(a1+d)n+k(a1+3d)n+3k=(a1+2d)2(n+2k), 分别在两个等式的两边同除以a12(n+k),a12(n+2k),并令t=

,(t>

,t≠0),

则(1+2t)n+2k=(1+t)2(n+k),且(1+t)n+k(1+3t)n+3k=(1+2t)2(n+2k), 将上述两个等式取对数,得(n+2k)ln(1+2t)=2(n+k)ln(1+t), 且(n+k)ln(1+t)+(n+3k)ln(1+3t)=2(n+2k)ln(1+2t), 化简得,2k[ln(1+2t)﹣ln(1+t)]=n[2ln(1+t)﹣ln(1+2t)], 且3k[ln(1+3t)﹣ln(1+t)]=n[3ln(1+t)﹣ln(1+3t)], 再将这两式相除,化简得,

ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t)=4ln(1+3t)ln(1+t),(**)

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令g(t)=4ln(1+3t)ln(1+t)﹣ln(1+3t)ln(1+2t)+3ln(1+2t)ln(1+t), 则g′(t)=

(1+t)2ln(1+t)],

令φ(t)=(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3(1+t)2ln(1+t), 则φ′(t)=6[(1+3t)ln(1+3t)﹣2(1+2t)ln(1+2t)+3(1+t)ln(1+t)], 令φ1(t)=φ′(t),则φ1′(t)=6[3ln(1+3t)﹣4ln(1+2t)+ln(1+t)], 令φ2(t)=φ1′(t),则φ2′(t)=

>0,

[(1+3t)2ln(1+3t)﹣3(1+2t)2ln(1+2t)+3

由g(0)=φ(0)=φ1(0)=φ2(0)=0,φ2′(t)>0,

知g(t),φ(t),φ1(t),φ2(t)在(﹣,0)和(0,+∞)上均单调, 故g(t)只有唯一的零点t=0,即方程(**)只有唯一解t=0,故假设不成立, 所以不存在a1,d及正整数n,k,使得a1n,a2n+k,a3n+2k,a4n+3k依次构成等比数列.

【点评】本题主要考查等差数列、等比数列的定义和性质,函数与方程等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力,属于难题.

三、附加题(本大题包括选做题和必做题两部分)【选做题】本题包括21-24题,请选定其中两小题作答,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【选修4-1:几何证明选讲】

21.(10分)如图,在△ABC中,AB=AC,△ABC的外接圆⊙O的弦AE交BC于点D.

求证:△ABD∽△AEB.

【分析】直接利用已知条件,推出两个三角形的三个角对应相等,即可证明三角

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形相似.

【解答】证明:∵AB=AC,∴∠ABD=∠C,又∵∠C=∠E,∴∠ABD=∠E,又∠BAE是公共角,

可知:△ABD∽△AEB.

【点评】本题考查圆的基本性质与相似三角形等基础知识,考查逻辑推理能力.

【选修4-2:矩阵与变换】 22.(10分)已知x,y∈R,向量

=

是矩阵

的属于特征值﹣2的一个

特征向量,求矩阵A以及它的另一个特征值. 【分析】利用A得结论.

【解答】解:由已知,可得A则∴矩阵A=

,即

=﹣2

,即

=

=

=﹣2

,可得A=

,通过令矩阵A的特征多项式为0即

从而矩阵A的特征多项式f(λ)=(λ+2)(λ﹣1), ∴矩阵A的另一个特征值为1.

【点评】本题考查求矩阵及其特征值,注意解题方法的积累,属于中档题.

【选修4-4:坐标系与参数方程】 23.已知圆C的极坐标方程为ρ2+2

ρsin(θ﹣

)﹣4=0,求圆C的半径.

【分析】先根据x=ρcosθ,y=ρsinθ,求出圆的直角坐标方程,求出半径. 【解答】解:圆的极坐标方程为ρ2+22ρcosθ+2ρsinθ﹣4=0,

化为直角坐标方程为x2+y2﹣2x+2y﹣4=0, 化为标准方程为(x﹣1)2+(y+1)2=6, 圆的半径r=

ρsin(θ﹣

)﹣4=0,可得ρ2﹣

【点评】本题主要考查把极坐标方程化为直角坐标方程的方法,以及求点的极坐

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标的方法,关键是利用公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,比较基础,

[选修4-5:不等式选讲】 24.解不等式x+|2x+3|≥2.

【分析】思路1(公式法):利用|f(x)|≥g(x)?f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);

思路2(零点分段法):对x的值分“x≥

”“x<

”进行讨论求解.

【解答】解法1:x+|2x+3|≥2变形为|2x+3|≥2﹣x, 得2x+3≥2﹣x,或2x+3≤﹣(2﹣x), 即x≥

,或x≤﹣5,

,或x≤﹣5}. .

即原不等式的解集为{x|x≥解法2:令|2x+3|=0,得x=①当x≥所以x≥②x<

时,原不等式化为x+(2x+3)≥2,即x≥;

时,原不等式化为x﹣(2x+3)≥2,即x≤﹣5,

所以x≤﹣5.

综上,原不等式的解集为{x|x≥

,或x≤﹣5}.

【点评】本题考查了含绝对值不等式的解法.本解答给出的两种方法是常见的方法,不管用哪种方法,其目的是去绝对值符号.若含有一个绝对值符号,利用公式法要快捷一些,其套路为:|f(x)|≥g(x)?f(x)≥g(x),或f(x)≤﹣g(x);|f(x)|≤g(x)?﹣g(x)≤f(x)≤g(x).可简记为:大于号取两边,小于号取中间.使用零点分段法时,应注意:同一类中取交集,类与类之间取并集.

【必做题】每题10分,共计20分,解答时写出文字说明、证明过程或演算步骤

25.(10分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,已知PA⊥平面ABCD,且四边形ABCD

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