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2016年高考数学江苏卷压轴题详解

今年的江苏卷较之去年要简单不少.填空题倒数第二题考查向量的“极化恒等式”,在江苏的各类模拟卷中已知屡见不鲜了,对认真复习的同学没有什么难度.填空题最后一题将三角恒等变换和不等式有机的结合起来,是一道不错的题目.不过设问方式以及所求结论的形式可能会让大部分同学“心中一凛”,难度还是不小的.直线与圆的大题比2013年的要逊色不少,函数大题的答案很容易猜到,稍加论证即可.压轴题明显较去年温柔很多,不仅给了充足的提示,而且最后一小题把解题用到的字母都预留好了……附加卷的两道题中规中矩,配合整卷完成了对知识的全面考查.总的来说,今年江苏卷命题水平在全国九卷中还是稳居前三的.

第13题(填空倒数第二题):

如图,在

中,
的中点,
上的两个三等分点,
,则
的值是______.

解 极化恒等式 我们熟知极化恒等式

利用它可以将不好计算的数量积转化为好计算的线段长度.本题中有
于是不难计算得
,进而

基底化 设

,根据题意有

整理得
于是


第14题(填空压轴题):

在锐角三角形

中,若
,则
的最小值是_______ .

 注意到题中条件两边的次数不齐,考虑将

改写为
,于是有
朝结论靠拢,有
我们熟知在锐角
中有
于是
从而
等号当
时取得.

经验证,当

时可以取得等号,因此
的最小值是

拓展 在非直角

中,有
整理即得
这个三角恒等式曾多次在各个高校的自主招生试题中出现.


第18题(解析几何):

如图,在平面直角坐标系

中,已知以
为圆心的圆
及其上一点
(1) 设圆
轴相切,与圆
外切,且圆心
在直线
上,求圆
的标准方程;

(2) 设平行于

的直线
与圆
相交于
两点,且
,求直线
的方程;

(3) 设

满足:存在圆
上的两点
,使得
,求实数
的取值范围.

 (1) 将圆

的方程整理为标准方程:
.由于圆
与圆
的圆心连线与
轴垂直,于是圆
轴和圆
的切点分别是
,进而其标准方程为

(2) 由题意,

,于是圆心
到直线
的距离为
又直线
的斜率为
,设其方程为
,则有
解得
,因此直线
的方程是

(3) 由题意,

.而
可以在圆
上任取,因此
可以表示任何长度不超过圆
的直径的向量.

于是问题等价于点

在圆
的圆内部(包含边界),即
解得
因此实数
的取值范围是


第19题(导数):

已知函数

(
).

(1) 设

(i) 求方程

的根;

(ii) 若对于任意

,不等式
恒成立,求实数
的最大值;

(2) 若

,函数
有且只有
个零点,求
的值.

 (1)(i) 方程

,也即
,因此它的根是

(ii) 原命题即

也即
对一切实数
均成立.由第(1)小题,当
时,
,此时右侧函数取得最小值为
.因此实数
的最大值是

(2) 函数

的导函数
,则
单调递增,且有唯一零点
,其中
满足
进而函数
处取得极小值,亦为最小值
.由于
,进行如下讨论.

情形一 

此时必然有

,取
,则显然有
,此时函数
在区间
和区间
内都存在零点,不符合题意.

情形二 

此时函数

上单调递减,在
上单调递增,而
,因此函数
有唯一零点,符合题意.

综上所述,

,进而可得
,从而


第20题(压轴题):

.对数列
(
)和
的子集
,若
,定义
;若
,定义
.例如:
时,
.现设
(
)是公比为
的等比数列,且当
时,

(1) 求数列

的通项公式;

(2) 对任意正整数

(
),若
,求证:

(3) 设

,求证:

 (1) 根据题意有

,从而
,因此所求通项公式为

(2) 根据题意,有

因此命题得证.

(3) 设集合

集合
因此条件即
,而
时命题显然成立,接下来考虑
的情形.设此时集合
中的最大元素为
,集合
中的最大元素为
,则由于
没有公共元素,因此

情形一 

此时由第(2)小题结论,有

矛盾.

情形二 

此时与第(2)小题的论证过程类似,有

因此有
,命题得证.

综上所述,原命题得证.


第22题(解析几何):

如图,在平面直角坐标系

中,已知直线
,抛物线
(
).

(1) 若直线
过抛物线
的焦点,求抛物线
的方程;

(2) 已知抛物线

上存在关于直线
对称的相异两点

(i) 求证:线段

的中点坐标为

(ii) 求

的取值范围.

 (1) 直线

的横截距为
,于是
,从而抛物线
的方程为

(2)(i) 设

,则
的斜率
从而
,因此线段
的中点
的纵坐标
,进而由中点在直线
上可得其坐标为

(ii) 由(i),可得

因此题意即圆
(
)和直线
有两个公共点.进而可得
解得
的取值范围是


第23题(附加卷最后一题):

(1) 求

的值;

(2) 设

,求证:

 (1)

,而
,于是

(2) 在第(1)小题的提示下,我们可以证明

,于是
又由于
,于是
这样就证明了题中的等式.

 考虑到欲证明结论是一个有关正整数的等式,因此(2)必然可以用数学归纳法证明.


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