题目列表(包括答案和解析)
5、已知复数,,则复数的虚部等于________
4、直线x+ay+3=0与直线ax+4y+6=0平行的充要条件是__
3、在数列中,若,,,则该数列的通项为 。
2、命题“”为假命题,则实数的取值范围为______
1、已知向量,若,则实数=
2.只要注意到,即可迅速得到答案.
例14、已知,复数的实部为,虚部为1,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
[解析]由于0<a<2,故∴。
[答案]C
例15、知复数z=1-i,则=( )
A.2i B.-2i C.2 D.-2
[解析]将代入得,选B.
[答案]B
例16、设z的共轭复数是,或z+=4,z·=8,则等于( )
A.1 B.-i C.±1 D. ±i
[解析] 可设,由得
[答案]:D.
例17、表示为,则= 。
[解析],因此=1。
[答案]1
例18、若复数z满足z=i(2-z)(i是虚数单位),则z=
[解析]由.
[答案]
例19、若复数(1+bi)(2+i)是纯虚数(i是虚数单位,b为实数),则b=
A -2 B - C D 2
[解析](1+bi)(2+i)=(2-b)+(2b+1)i,故2b+1=0,故选B;
[答案]B;
例20、 若(为虚数单位),则的值可能是
A B C D
[解析]:把代入验证即得。
[答案] D
例21、已知是实系数一元二次方程的两根,则的值为 ( )
A、 B、 C、 D、
[解析] 因为2+ a i,b+i( i 是虚数单位)是实系数一元二次方程的两个根,所以a=-1,b=2,所以实系数一元二次方程的两个根是 所以
[答案]A
例22、.若复数(1+bi)(2+i)是纯虚数(i是虚数单位,b是实数),则b=
A.-2 B. C. D.2
[解析],依题意, 选 D .
[答案]D
例23、已知是实数,是春虚数,则=( )
(A)1 (B)-1 (C) (D)-
[解析]:由是纯虚数,则且故=1.
[答案]A
例24、复数 ( )
A.2 B.-2 C. D.
[解析]:
[答案]:A.
例25、若复数(a2-3a+2)+(a-1)i是纯虚数,则实数a的值为( )
A.1 B.2 C.1或2 D.-1
[解析]由得,且
[答案]B 例25、若复数()是纯虚数,则= .2
[解析]由,所以=2.
[答案].2
例26、.已知zi+z=2,则复数z=()
A.1-i B.1+i C.2i D.-2i
[解析]由zi+z=2得Z=,所以选A项.
[答案]A
例27、.已知i是虚数单位,R,且是纯虚数,则等于( )
A.1 B.-1 C.i D.-i
[解析]由=是纯虚数,得m=2,所以=.
例28、若z1=a+2i,z2=3-4i,且为纯虚数,则实数a的值是 ▲ .
[解析]=,则由条件可得3a-8=0,得a=.
例29、已知,且(为虚数单位),则z=_______;=_______.
[解析]设Z=a+bi,则,所以由条件得: ,所以,即z=2i, =.
[答案]2i,.
例30、已知复数,则等于( )
A. B. C. D.
[解析].
[答案] D
例30、若,则的值是( )。
A.1 B.0 C.-1 D.-2
[解析] .
[答案]B
例31、已知的虚部为 ( )
A.1 B.-1 C. D.
[解析],故虚部是1.
[答案]A
例32、复数(是虚数单位)在复平面上对应的点位于 ( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
[解析],所以在第二象限.
[答案]B
例33、若(其中是虚数单位,b是实数),则b= ( )
A.-4 B.4 C.-8 D.8
[解析],所以b=-8.
例59、若某几何体的三视图(单位:)如图所示,则此几何体的体积是 .
答案:18
[解析]该几何体是由二个长方体组成,下面体积为,上面的长方体体积为,因此其几何体的体积为18
例60、如图,在长方形中,,,为的中点,为线段(端点除外)上一动点.现将沿折起,使平面平面.在平面内过点
作,为垂足.设,则的取值范围是 .
答案:
[解析]此题的破解可采用二个极端位置法,即对于F位于DC的中点时,,随着F点到C点时,因平面,即有,对于,又,因此有,则有,因此的取值范围是 .
例62、设和为不重合的两个平面,给出下列命题: (1)若内的两条相交直线分别平行于内的两条直线,则平行于;(2)若外一条直线与内的一条直线平行,则和平行;(3)设和相交于直线,若内有一条直线垂直于,则和垂直;(4)直线与垂直的充分必要条件是与内的两条直线垂直。
上面命题中,真命题的序号 (写出所有真命题的序号).
[解析] 考查立体几何中的直线、平面的垂直与平行判定的相关定理。真命题的序号是(1)(2)
例63、直三棱柱的各顶点都在同一球面上,若,,则此球的表面积等于 。
解:在中,,可得,由正弦定理,可得外接圆半径r=2,设此圆圆心为,球心为,在中,易得球半径,故此球的表面积为.
例64、对于四面体ABCD,下列命题正确的是_________
(写出所有正确命题的编号)。
1相对棱AB与CD所在的直线异面;
2由顶点A作四面体的高,其垂足是BCD的三条高线的交点;
3若分别作ABC和ABD的边AB上的高,则这两条高所在直线异面;
4分别作三组相对棱中点的连线,所得的三条线段相交于一点;
5最长棱必有某个端点,由它引出的另两条棱的长度之和大于最长棱。
[解析]①④⑤
例65、设某几何体的三视图如下(尺寸的长度单位为m)。
则该几何体的体积为
[解析]这是一个三棱锥,高为2,底面三角形一边为4,这边上的高为3, 体积等于×2×4×3=4
[答案]4
例67、在半径为13的球面上有A , B, C 三点,AB=6,BC=8,CA=10,则
(1)球心到平面ABC的距离为 12 ;
(2)过A,B两点的大圆面为平面ABC所成二面角为(锐角)的正切值为 3
[答案]:(1)12;(2)3
[解析](1)由的三边大小易知此三角形是直角三角形,所以过三点小圆的直径即为10,也即半径是5,设球心到小圆的距离是,则由,可得。(2)设过三点的截面圆的圆心是中点是点,球心是点,则连三角形,易知就是所求的二面角的一个平面角,,所以,即正切值是3。.
例68、如图是一个几何体的三视图,若它的体积是,则_______
[考点定位]本小题考查三视图、三棱柱的体积,基础题。
解析:知此几何体是三棱柱,其高为3,底面是底边长为2,底边上的高为的等腰三角形,所以有。
例69、如右图,某几何体的正视图与侧视图都是边长为1的正方形,且体积为。则该集合体的俯视图可以是
解析 解法1 由题意可知当俯视图是A时,即每个视图是变边长为1的正方形,那么此几何体是立方体,显然体积是1,注意到题目体积是,知其是立方体的一半,可知选C.
解法2 当俯视图是A时,正方体的体积是1;当俯视图是B时,该几何体是圆柱,底面积是,高为1,则体积是;当俯视是C时,该几何是直三棱柱,故体积是,当俯视图是D时,该几何是圆柱切割而成,其体积是.故选C.
例70、在正方体上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何形体的4个顶点,这些几何形体是 (写出所有正确结论的编号).
①矩形;
②不是矩形的平行四边形;
③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体;
④每个面都是等边三角形的四面体;
⑤每个面都是直角三角形的四面体.
解析:在正方体ABCD-A1B1C1D1上任意选择4个顶点,它们可能是如下各种几何形体的4个顶点,这些几何形体是①矩形如ACC1A1;. ③有三个面为等腰直角三角形,有一个面为等边三角形的四面体,如A-A1BD;④每个面都是等边三角形的四面体,如ACB1D1;⑤每个面都是直角三角形的四面体,如AA1DC,所以填①③④⑤。
例73、如图,正方体的棱长为1,过点A作平面的垂线,垂足为点.
有下列四个命题
A.点是的垂心
B.垂直平面
C.二面角的正切值为
D.点到平面的距离为
其中真命题的代号是 .(写出所有真命题的代号)
解析:因为三棱锥A-是正三棱锥,故顶点A在底面的射映是底面中心,A正确;面∥面,而AH垂直平面,所以AH垂直平面,B正确;
连接即为二面角的平面角,
C正确; 对于D, 连接面,故点是
的三等分点,故点到平面的距离为从而D错.
则应填A,B,C.
例74、若一个底面边长为,棱长为的正六棱柱的所有顶点都在一个平面上,则此球的体积为 .
解析:根据条件正六棱柱的最长的对角线为球的直径,由得R=,球体积为
例75、已知三点在球心为,半径为的球面上,,且那么两点的球面距离为_______________,球心到平面的距离为______________.
解:如右图,因为,所以AB是截面
的直径,又AB=R,所以△OAB是等边三角形,
所以ÐAOB=,故两点的球面距离为,
于是ÐO1OA=30°,所以球心到平面的距离
OO1=Rcos30°=.
例76、如图,已知正三棱柱的底面边长为1,高为8,一质点自点出发,沿着三棱柱的侧面绕行两周
到达点的最短路线的长为 .
解:将正三棱柱沿
侧棱CC1展开,其侧面展开图如
图所示,由图中路线可得结论。
例77、若一条直线与一个正四棱柱各个面所成的角都为,则=______
[解析]不妨认为一个正四棱柱为正方体,与正方体的所有面成角相等时,为与相交于同一顶点的三个相互垂直的平面所成角相等,即为体对角线与该正方体所成角.故.
[点评]本题考查了直线与平面所成角的定义以及正四棱柱的概念,充分考查了转化思想的应用.
例78、如图,在正三棱柱ABC-中,所有棱长均为1,则点B到平面ABC的距离为 .
解:利用等体积法,易知VB1-ABC1=,
所以点B到平面ABC的距离为
例79、水平桌面α上放有4个半径均为2R的球,且相邻的球都相切(球心的连线构成正方形).在这4个球的上面放1个半径为R的小球,它和下面4个球恰好都相切,则小球的球心到水平桌面α的距离是
解:水平桌面α上放有4个半径均为2R的球,且相邻的球都相切(球心的连线构成正方形).在这4个球的上面放1个半径为R的小球,它和下面4个球恰好都相切,5个球心组成一个正四棱锥,这个正四棱锥的底面边长为4R,侧棱长为3R,求得它的高为R,所以小球的球心到水平桌面α的距离是3R.
例80、如果一条直线与一个平面垂直,那么,称此直线与平面构成一个“正交线面对”.在一个正方体中,由两个顶点确定的直线与含有四个顶点的平面构成的“正交线面对”的个数是 .
解:正方体中,一个面有四条棱与之垂直,六个面,共构成24个“正交线面对”;而正方体的六个对角截面中,每个对角面又有两条面对角线与之垂直,共构成12个“正交线面对”,所以共有36个“正交线面对”;
例81、是空间两条不同直线,是两个不同平面,下面有四个命题:
① ②
③ ④
其中真命题的编号是 ;(写出所有真命题的编号)
解析:四个命题:①,为真命题;②,为假命题;③为假命题; ④为真命题,
所以真命题的编号是①、④.
例23、数列中,且满足
(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设求的解析式;
(Ⅲ)设计一个求的程序框图.
[解](Ⅰ) 所以数列为等差数列. ………………………2分
又
所以……………………………………4分
(Ⅱ)令则有所以
所以当时,
……………………6分
当时,
……………8分
(Ⅲ)
……………………………………………12分
例24、设数列的前项和为,点在直线上,为常数,.
(Ⅰ)求;(Ⅱ)若数列的公比,数列满足,求证:为等差数列,并求;(III)设数列满足,为数列的前项和,且存在实数满足,,求的最大值.
[解](Ⅰ)由题设, ①…………………1分
由①,时, ② ………………2分
①②得,
…………………………………………………………………5分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
化简得: …………………………7分
为等差数列,………………………9分
(III)由(Ⅱ)知为数列的前项和,因为,
所以是递增的, .……………………………………………12分
所以要满足,,
所以的最大值是.……………………………………………………………………14分
w. 例25、已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3….
(1)令求证数列是等比数列(2)求数列
⑶ 设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出.若不存在,则说明理由。
解:(I)由已知得
又
是以为首项,以为公比的等比数列.
(II)由(I)知,
将以上各式相加得:
(III)解法一:存在,使数列是等差数列.
数列是等差数列的充要条件是、是常数即
又
当且仅当,即时,数列为等差数列.
解法二:存在,使数列是等差数列.由(I)、(II)知,
又
当且仅当时,数列是等差数列.
例26、如图,是曲线
上的个点,点在轴的正半轴上,是正三角形(是坐标原点) .(Ⅰ) 写出;(Ⅱ)求出点的横坐标关于的表达式;
(Ⅲ)设,若对任意正整数,当时,不等式恒成立,求实数的取值范围.
解:(Ⅰ) .…………………………………………… 2分
(Ⅱ)依题意,则
,… 3分
在正三角形中,有
..……………… 4分
, , ①
同理可得 . ②
①-②并变形得
, , … 6分
. ∴数列是以为首项,公差为的等差数列. , …………………………………… 7分
,.
. ………………………… 8分
(Ⅲ)解法1 :∵, ∴.
.∴当时,上式恒为负值,∴当时,,
∴数列是递减数列. 的最大值为. ……………… 11分
若对任意正整数,当时,不等式恒成立,则不等式在时恒成立,即不等式在时恒成立.
设,则且,∴
解之,得 或,即的取值范围是.…………… 14分
解法2:∵,
设,则.
当时,,在是增函数.∴数列是递减数列. 的最大值为. …… 11分
(以下解答过程与解法1相同)
例27、已知函数,设曲线在点处的切线与轴的交点为,其中为正实数 (1)用表示;(2),若,试证明数列为等比数列,并求数列的通项公式; (3)若数列的前项和,记数列的前项和,求。解:(1)由题可得,所以在曲线上点处的切线方程为,即 -2分
令,得,即由题意得,所以 --4分
(2)因为,所以
即,所以数列为等比数列故 ---8分
(3)当时,当时,
所以数列的通项公式为,故数列的通项公式为
① ①的 ②
①②得故 --14分
例28、
例29、数列的前项和为,已知
(Ⅰ)写出与的递推关系式,并求关于的表达式;
(Ⅱ)设,求数列的前项和。
解:由得:,即,所以,对成立。由,,…,相加得:,又,所以,当时,也成立。
(Ⅱ)由,得。而,
例30、已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3….
(Ⅰ)令(Ⅱ)求数列
(Ⅲ)设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出.若不存在,则说明理由。
解:(I)由已知得
又
是以为首项,以为公比的等比数列.
(II)由(I)知,
将以上各式相加得:
(III)解法一:存在,使数列是等差数列.
数列是等差数列的充要条件是、是常数即
又
当且仅当,即时,数列为等差数列.
解法二:存在,使数列是等差数列.
由(I)、(II)知,
又
当且仅当时,数列是等差数列.
例32、在数列中,,其中.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)求数列的前项和;(Ⅲ)证明存在,使得对任意均成立.
(Ⅰ)解法一:,,
.由此可猜想出数列的通项公式为.
以下用数学归纳法证明.(1)当时,,等式成立.
(2)假设当时等式成立,即,
那么.
就是说,当时等式也成立.根据(1)和(2)可知,等式对任何都成立.
解法二:由,,可得,
所以为等差数列,其公差为1,首项为0,故,所以数列的通项公式为.
(Ⅱ)解:设, ①
②
当时,①式减去②式,得,
.这时数列的前项和.当时,.这时数列的前项和.
(Ⅲ)证明:通过分析,推测数列的第一项最大,下面证明:
. ③由知,要使③式成立,只要,
因为
.所以③式成立.
因此,存在,使得对任意均成立.
例33、已知数列中,,.
(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)若数列中,,,
证明:,.
解:(Ⅰ)由题设:
,.
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,,
即的通项公式为,.
(Ⅱ)用数学归纳法证明.(ⅰ)当时,因,,所以
,结论成立.(ⅱ)假设当时,结论成立,即,
也即.当时,
,又,
所以 .
也就是说,当时,结论成立.
根据(ⅰ)和(ⅱ)知,.
例34、数列为等差数列,为正整数,其前项和为,数列为等比数列,且,数列是公比为64的等比数列,.(1)求;(2)求证.
解:(1)设的公差为,的公比为,则为正整数,,
依题意有①由知为正有理数,故为的因子之一,
解①得故
(2)∴
例35、 数列
(Ⅰ)求并求数列的通项公式;
(Ⅱ)设证明:当
解: (Ⅰ)因为所以
一般地,当时,=,即
所以数列是首项为1、公差为1的等差数列,因此
当时,
所以数列是首项为2、公比为2的等比数列,因此故数列的通项公式为
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, ①
②
①-②得,
所以
要证明当时,成立,只需证明当时,成立.
证法一(1)当n = 6时,成立.
(2)假设当时不等式成立,即
则当n=k+1时,
由(1)、(2)所述,当n≥6时,.即当n≥6时,
证法二 令,则
所以当时,.因此当时,于是当时,
综上所述,当时,
例36、已知数列的首项,,.
(Ⅰ)求的通项公式;(Ⅱ)证明:对任意的,,;
(Ⅲ)证明:试题详情
(Ⅱ) (3)
(4)
22.(1).,椭圆的方程:;(2)..
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