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文档简介
2023届山东省青岛莱西市高三上学期质量检测(二)数学试题
一、单选题
1.己知全集。={123,4,5},A={3,4,5},B={1,2,5},则{1,2}=()
A.AcBB.@,A)c8C.4C(Q⑹D.(腕)c(小)
【答案】B
【解析】根据集合的交并补运算,判断选项.
【详解】A3={5},故A不正确;£闾8={1,2},故B正确;A值/)={3,4},故C不正确;
(秒4)c(/)=0,故D不正确.
故选:B
2.已知i为虚数单位,复数z喏,则z的共辗复数的虚部为()
A.2B.1C.-1D.-2
【答案】A
【分析】根据复数的除法运算求出复数z,再根据共朝复数及复数虚部的定义即可得解.
3-i(3-i)(l-i)2-4i
=l-2i
【详解】1+T-(l+i)(l-i)~~~
故z=1+2i>
所以z的共辗复数的虚部为2.
故选:A.
3.将函数/(x)=2cos2x-l的图象向左平移:个单位长度,得到函数g(x)的图象,则下列选项正确
的为()
A.g(x)的图象关于点中心对称B.g(x)=sin2x
c.g(x)的图象关于直线彳=-?对称D.g(x)为偶函数
【答案】C
【分析】利用二倍角公式化简“X)可得函数g(x)的解析式,再利用三角函数性质逐项判断可得答
案.
[详解】/(x)=2cos2x-l=l+cos2x-l=cos2x,
将函数“X)的图象向左平移:个单位长度,得至0函数g(x)=cos2(x+;卜cos[2x+]卜—sin2x的
图象,故B错误;
4故A错误;
xwR时,g(-x)=sin2x=-g(x),所以g(x)为奇函数,故D错误.
故选:C.
4.设两个平面/直线/,下列三个条件:①/_La;②〃/夕;③aJ•6.若以其中两个作为前提
条件,另一个作为结论,则可构成三个命题,这三个命题中正确命题的个数为()
A.3B.2C.1D.0
【答案】C
【分析】列出①②n③,①③n②,②③n①,判断三者的正误即可得到答案
_\lla
【详解】①②n③即J〃/na2尸,正确
①③n②即[t]=///£,/可能是夕平面内的直线,故不正确
[alp
②③n①即["/'.n/la,同样/可能是。平面内的直线,故不正确
故选C
【点睛】本题主要考查了命题以及线面位置关系和面面位置关系的相关定理,熟练掌握各个定义是
解题的关键,属于基础题.
5.若命题“3xeR,(1-a)x2+(l—2a)x+120”为真命题,则实数"的取值范围为()
A.a<\B.a>\
C.a<-—^a>^D.aeR
22
【答案】D
【分析】利用一元二次不等式能成立以及存在量词命题的概念求解.
【详解】因为命题“HreR,(1-0炉+(l-2a)x+l“”为真命题,
若1一。=(),即a=l,则—x+1>0;
若1一。<0,CP«>1,要使得命题为真命题,则△=(1-2。)2-4(1-a)20,
即4/一320,解得「4--或说>,
22
又因为所以此时。>1;
若1—。>0,即a<1>则满足命题“HrwR,(1—可幺+(1—2a)x+120”为真命题;
综上,aeR,
故选:D.
6.关于直线/:〃+勿+1=0,有下列四个命题:
甲:直线/经过点(0,-1);
乙:直线/经过点(1,0);
丙:直线/经过点(-1,1);
T:ab<0.
如果只有一个假命题,则该命题是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
【答案】C
【分析】根据题意,分别假设甲、乙、丙为假命题,则其余三个命题为真命题,分析推理,即可得
答案.
【详解】由题可知,命题甲、乙、丙中必有一个是假命题.
若甲为假命题,则由乙、丙为真命题可得,a=-\,b=-2,此时彷>0,与丁矛盾,故不成立;
若乙为假命题,则由甲、丙为真命题可得,a=2,b=l,此时必>0,与丁矛盾,故不成立;
若丙为假命题,则由甲、乙为真命题可得,a=-l,b=\,此时必<0,丁也成立,满足题意,
所以假命题为丙,
故选:C.
7.对于正数,可,它的几何平均数定义为:如小支外.已知一个各项均为正数的等比
数列{2},它的前11项的几何平均数为2',从这11项中抽去一项后所剩10项的几何平均数仍是25,
那么抽去的一项是()
A.第6项B.第7项
C.第9项D.第11项
【答案】A
【分析】根据几何平均数定义及等比数列的性质求解.
【详解】由题意阿汇2=2、又也,}是等比数列,所以岛=用狐=贴7=讥,
所以啊=2$,即d=25,
设抽去的是〃,则麻瓦瓦工五=2$,即岫曲_瓦[b„=成,但他Jb„=/
所以4=然,
故选:A.
8.定义区间(。,6),[。,3,(“,可,[。,句的长度均为1=6-4,多个区间并集的长度为各区间长度之和,
例如,(1,2),[3,5)的长度d=(2—1)+(5—3)=3.用因表示不超过x的最大整数,记{x}=x-国,
其中xeR.设/(x)=[4{x},g(x)=;x-l,当-23女时,不等式/(x)<g(x)解集的区间长度
为器,则实数攵的最小值为()•
A.—B.—C.6D.7
73
【答案】B
【分析】根据国的定义将/(x)<g(x)化为对x«—2,T),xe[-l,0),依
次讨论,求解不等式直到满足解集的区间长度为1器07,从而可求得女最小值.
【详解】/(X)=[x].{x}=[x]-(x-[x])=[x]x-[x]2,g(x)=;x—l,
〃x)<g(x)=>[小-<l.r-]即(国-g卜
当xe[—2,-1)时,3=—2,上式可化为-|x<3,其区间长度为g;
当x《-L0)时,[x]=-l,上式可化为一万工<0,.•.xw0;
当xe[0,l)时,3=0,上式可化为-gx<-l,.•.xw0;
当xe[l,2)时=上式可化为;x<0,;.xw0;
当xe[2,3)时,区=2,上式可化为,x<3,.•.XC0;
当xe[3,4)时,3=3,上式可化为28,3,多,其区间长度为(;
当xe[4,5)时,[x]=4,上式可化为g<15,4怖),其区间长度为全
当xe[5,6)时,[x]=5,上式可化为白<24,5,马,其区间长度为:;
所以当xe5,y时,不等式的解集为5,y;
.•.当时,不等式〃x)<g(x)解集的区间长度为»济=黑,
所以实数k的最小值为个.
故选:B
【点睛】函数新定义的题目,解题关键点是围绕着新定义的概念和运算进行分析.
二、多选题
9.下面给出的函数中,既是奇函数,在上又是增函数的为()
A.y=sin2xB.y=-2tanx
C.y=g(3*+3-*)D.y=log,^x+\/x2+lj
【答案】AD
【分析】判断函数的奇偶性与单调性可得到答案.
【详解】对A:ft(x)=sinlx,/(-x)=sin(-2x)=-sin2x=-ft(x),xeR,所以y=sin2x为奇函数,
又xe0,g时,2xe[0,l]c0,|,y=sinf在0,]上为增函数,所以y=sin2x在0,1上为增函数,
故A正确.
对B:因为y=-2tanx在„上为减函数,0,1勺(%),所以y=-2tanx在0,1上为减函数,故
B错误.
对C:力(耳=纲+37)"(-力="'+3*)=力(力,xeR,所以y=:(3*+3-")为偶函数,故C
错误.
对D:_4(口)=唾21+4+11XGR,
2
f4(-X)=log2卜x+&+1卜log,卜+&+1)=-log21+Vx+lj=-/;(x),所以
y=log2(x+,任+1)为奇函数,
又xeo.i时,x+GTI为增函数,由复合函数单调性判断原则知y=log2(x+G7T)在0,1上
为增函数,故D正确.
故选:AD
10.已知向量。=(3,0),。=(0,1),加仇〃eR,则下列结论正确的为()
A.若R=\,ml/n,则
2
1ITr
B.若〃=一,加J_〃,则4=6
3
C.+=则;1=2
D.若〃?.及+104-9=0,则w=3'+9"的最小值为2G
【答案】BCD
【分析】先求出血〃,由平行向量的坐标表示可判断A;由垂直向量的坐标表示可判断B;由数量
积的坐标计算可判断C;由数量积的定义结合基本不等式可判断D.
【详解】对于A,因为4=(3,0)1=(0,1),加二〃一劝,〃=2〃4+》,〃£1^,
则用=(3,-4),〃=(6必1),若*=1,zn=(3,-2),n=(6,1),
由"?//〃可得:3+62=0,解得:2=-1,故A不正确;
对于B,若4=:,m=(3,—九),鹿=(2,1),
由〃z_L〃可得:6—2=0,解得:2=6,故B正确;
对于C,m=(3,—4),tz+Z?=(3,l),即m•(。+/?)=9—4=7,
解得:A=2,故C正确;
对于D,m=(3,-2),zi=(6//,1),用九=18〃-4,
由小〃+10丸-9=0可得:187/—2+102—9=0,即2〃+丸=1,
W=32+9A=3Z+32/i>2V3<32A=2y/3^=25/3,
当且仅当乎=32",即4=2,时取等号,故D正确.
故选:BCD.
11.如图,E,F,G,,分别是空间四边形48C。各边上的点(不与各边的端点重合),且
AE:EB=AH:HD=m,CF:FB=CG:GD=n,ACLBD,AC=4,BD=6.则下列结论正确的是()
A.E,F,G,,一定共面
B.若直线E尸与GH有交点,则交点一定在直线AC上
C.AC〃平面EFGH
D.当〃『"时,四边形EFGH的面积有最大值6
【答案】ABD
【分析】A根据等比例的性质可得即〃FG;B、C由题设得FG=」一BD,若m丰n
m+\n+\
易得直线EF与GH有交点,结合点、线、面的关系判断交点位置即可确定正误;D由B、C的分析
知EPG”为平行四边形,结合有EFGH为矩形,设P笠F=占RF=、并得到EFGH面积关于x的
ACAB
函数关系,由二次函数性质求最值即可判断.
【详解】因为AE:EB=AH:HD,则又CF:FB=CG:GD,则FG〃BZ).
所以EH〃FG,即E,F,G,H四点共面,A正确;
因为空=_4也所以同理FG=」一8D.
BDAE+EBm+\zn+1n+1
当时EH#FG又EH//FG,此时四边形EFG4为梯形,即直线EF与G”有交点,
交点在面ABC内,又在面AOC内,而面ABCc面ADC=AC,
所以直线EF与GH的交点在直线AC上,B正确,C错误;
7??n
因为EH=——BD,FG=——8。及加=〃得:EH=FG,四边形EPG”为平行四边形,
zn+1〃+1
又ACLBD,所以EFLEH,故平行四边形为矩形.
FFDp
=—=x,因为即〃AC,所以所=4x,而EH//BD,
ACAB
AEEH
所以——=——=lt-x,
ABBD
所以£”=6(17),则矩形EFGH的面积y=24x(1-x)(O<x<l),可得/'(》)„„=/(;)=6,D正确.
故选:ABD
12.已知0<玉<三<1,则下列不等式恒成立的为()
x
A.当已“<x2e'B.XjIn<x2Inx2
nxxXx,-r2
C.x2'i<\2D.eInx,>Inx2
【答案】AC
【分析】根据各项构造对应的函数,利用导数研究单调性,进而比较了(%),/(玉)的大小,即可判断
各项正误.
【详解】令/(x)=^且Ovx<l,则.八幻=生料<0,故f(x)在(0,1)上递减,
Xr
e?ex,
又所以/(X2)</(X)n—<一=%32<%2^,A对;
%内
令/(x)=xlnx且Ovxvl,则/(x)=l+lnx,
所以(0,1)上尸(x)<0,/(x)递减,(-,l)±r(x)>0,/(X)递增,
ee
而0"<当<1,此时不能比较/(马),/(石)的大小,B错;
令/(%)=史且0<犬<1,则/(》)=上华>0,故"X)在(0,1)上递增,
Xx~
又所以/.(X2)>/G)nx21nxi<xjn/,C对;
令/(x)=e”nx且Ovxvl,则7(%)=J(l+xlnx),且J>0,
xx
令g(x)=l+xlnx且Ovxvl,贝ljg'(x)=l+lnx,
由上知:(0')上g'(x)<0,g(x)递减,d,l)上g'(x)>0,g(x)递增,
ee
11e"
贝IJg(x)Ng(—)=1——>0,故/(x)=J-g(x)>0,即/(x)递增,
eex
又0<,<电<1,所以,(*2)>/(%)=6*-*111为<111》2,D错.
故选:AC
【点睛】关键点点睛:根据各项的不等式形式构造对应的函数,利用导数研究其在(0,1)上的单调性
为关键.
三、填空题
13.函数f(x)=上的图象在点(U)处的切线方程为.
【答案】x-2y+l=O
【分析】根据导数的几何意义求解即可
【详解】由题意,/(耳=击,故-⑴=方=3,故函数/(力=«的图象在点ai)处的切线方
程为y-l=:(x-1),即x-2y+l=。
故答案为:x-2y+l=0
14.函数〃x)=cos2x+sinxcosx的单调减区间为.
jr5兀
[答案]E+S,E+9,%eZ;
oo
【分析】先化简/(x),再由三角函数的性质求解即可.
x+sin.rcosx=1+COs2x+-sin2x=—sinf2x+-1+-,
【详解】因为〃x)=cos2
222I4)2
7T7T37r
则函数的单调减区间为:一+2航42x+-4—+2E,keZ,
242
JT57r
解得:一+E<x<—+kn,keZ.
88
TT57r
故答案为:,丘Z.
oo
15.数列{%}的前"项和S"=2"-l,则+吊=
【答案】
15.,n=1/、
[分析]利用4,=s_sn>2证得数列{q}是等比数列并求得首项和公式,进而得到等比数列
的首项和公比,由此求得{q2}的前〃项和.
【详解】当〃=1时,4=1,当〃22时,4=S“-S“T=2"T,4也满足上式,故勺=2"\
即{%}是首项为1公比为2的等比数列,a„2=2*T)=4'"',
所以{《:}是首项为1公比为4的等比数列,
所以可+小+t++可=不工=二—.
故答案为:
3
16.已知双曲线=1(。>0,匕>0)与直线尸丘相交于A,B两点,点尸为双曲线E上的一
个动点,记直线R4,总的斜率分别为占,&2,若*=!,且双曲线E的右焦点到其一条渐近线的
距离为1,则双曲线E的离心率为.
【答案】且
2
b1
【分析】设点A(%,M),利用点差法求得直线的斜率,得到2=再由点
a2
到直线的距离求得c=石,得出。、b,即可求出离心率.
9222
【详解】设点4%,%),B(F,-y),P(x0,y0),则工-*=1且圣-马=1,
两式相减,得上£=上心,所以二二"=:,
a2b-xf-xja-
因为卜,”,%小一一,——---~-——,所以一^=一,所以一=77,
(%-占)(%+为)4相4a2
所以双曲线的渐近线方程为y=±gx,即x±2y=0,
因为焦点F2(C,0)到渐近线x-2),=0的距离为1,
所以君=1,可得c=有,又因为/=片+^,所以。=2,。=1,
所以双曲线的离心率e=好.
2
故答案为:立
2
四、解答题
17.给出下列三个条件:①6cosA(ccosB+)cosC)+asinA=0;②cos8=」;2c;
③tanA+tanB+tanC+6tanBtanC=0.
请从上面三个条件中任选一个,补充在下面的横线上,然后对下面的问题进行作答.已知.A8C的
内角A,B,C的对边分别为a,b,c,.
⑴求4
(2)设A。是ABC的内角平分线,边b,c的长度是方程V一口+6=0的两根,求线段的长度.
【答案】⑴4=个27r
3
⑵AO=j
【分析】(1)选择条件①,利用正弦定理可得答案;选择条件②,利用余弦定理可得答案;选择条
件③,利用两角和的正切展开式化简可得答案.
(2)利用韦达定理和三角形的面积公式计算可得答案.
【详解】(1)选择条件①:
因为逝cosA(ccosB+hcosC)+asinA=0,
由正弦定理得:>/3cosA(sinCcosB+sinBcosC)+sin2A=0,
即GeosAsin(8+C)+sin?A=0,
在一ABC中,Vsin(B+C)=sinA>0,/cosA+sinA=0,
即tanA=^^=-⑸
cosA
因为4为ABC的内角,所以A=?27r
选择条件②:•••cosB="%,由余弦定理得:=止
2a2ac2a
整理得:kr+c2-er=-bc1所以cosA="十;一"=-:,
2bc2
因为4为乂BC的内角,所以A=年;
选择条件③:
tanB+tanC
tan(B+C)=B+C=7i—A,
1-tanBtanC
tanB+tanC
—tan(A)=
1-tanStanC
即tanA+tanB+lanC=tanAtanBlanC,
VtanA+tanB+tanC+\/3tanBtanC=0,
A/3tanBtanC=-tanAtan3tanC,
因为A,B,。为一ABC的内角,所以tanBHO,tanC¥O,
从而tanA=-石,所以A专;
(2),:边b,c的长度是方程/一8工+6=0的两根,,b+c=8,bc=6;
I27r1jrIJr
:SABC=SABD+SACD,:.-hcsin—=-AD-csin-+-AD-hsin-,
be3
即bc=(人+c)AT>,・・・AO=-^-=二.
V7b+c4
18.已知数列{4,}的前八项和为S,,,q=l,且4为生与邑的等差中项,当〃22时,总有
2S„+,-3S„+S„_,=0.
(1)求数列{q}的通项公式;
⑵记以为数列],,落在区间(0,4"1](机€电)内的项的个数,求数列{(一1)'"照)的前〃?项和叱”.
【答案】(1)。”=,•
2优〃为偶数
⑵也=
1-2〃/,〃为奇数
【分析】(1)根据“,与S,,的关系计算即可;
(2)先求出数列{〃“}的通项公式,再利用奇偶分析法结合并项求和法计算即可.
[详解](1):•当〃22时,总有25角-35,+5,1=。,
,2(S„+I-S„)=S„-S„,1,从而,
•・・生为电与§2的等差中项,•*-tz2+52=2a,,
a2=~f从而。2=万4,
综上可知:对于〃eN,,都有。用=;勺,即学=;,
所以数列{4}是以4=1为首项,以3为公比的等比数列,
所以%=击;
(2)根据(1)可得:-=2-',
an
由0<—44"1即0<2"T44"T可得:n<2/77-1,/I€N+,
an
所以粼=2,"-l,
从而(-1)"我=(-1)"'(2机-I):
222m2
wm=-l+3-5+L+(-l)(2m-l),
当根为偶数时,
22222222
Wm=-I+3-5+7-9+11-L-(2m-3)+(2m-l)
=(-l2+32)+(-52+72)+(-92+ll2)+L+[-(2/M-3)2+(2/M-1)2]
r8+(8/M-8)Jx—
=8+24+40+L+(8m-8)=-------------2_=2w2'
当m为奇数且加23时,叱,=叱,1-(2〃?-1)2=2(E-1)2-(2机-1)2=1-2>,
2
由于叫=7适合上式,所以当机为奇数时,Wm=]-2m,
2〉,〃为偶数
综上可知:叱“=,
1-2苏,〃为奇数
19.某地政府鉴于某种日常食品价格增长过快,欲将这种食品价格控制在适当的范围内,决定对这
种食品生产厂家提供政府补贴.设这种食品的市场价格为x元/千克,政府补贴为f元/千克,根据市
场调在可知:其中的x满足16Mx424,且这种食品市场日供应量。万千克与市场日需求量4万千克
近似地满足关系:p=2(x+4I4)(/20),4=24+81吟.当PF时的市场价格称为市场平衡价
格.
(1)将政府补贴表示为市场平衡价格的函数,并求出这个函数的值域:
(2)为使市场平衡价格不高于每千克20元,政府补贴至少为每千克多少元?
[答案](l"=:_!x+ln至(164x424),〈++
24x,L2624」
3
(2)彳元
【分析】(1)由。=4,得到f关于x的函数,再利用导数说明函数的单调性,即可求出函数的最值,
从而求出函数的值域;
(2)对(1)中函数令x=20求出对应的f,根据函数的单调性,从而得到f的取值范围.
20
【详解】(1)由得2(x+4f-14)=24+81n?,
131,203
t=-----x+ln—(164x424),
24x
•.•/=—:—/<0,.・"在[16,24]上为减函数,
当x=16时,+当x=24时,*=;+ln,,
242o
;•函数的值域为|^+lnH+ln:.
_ZOZ4_
131
(2)由(1)可知,=耳-4工+111》(164*424),
131203
当x=20时,/=---x20+ln—
24202
是关于x(16MxW24)的减函数,.•.欲使x420,必须,之|,
即为使市场平衡价格不高于每千克20元,政府补贴至少为每千克!■元.
20.已知在四棱锥P-A5CD中,底面A8CO是平行四边形,PAL平面A8CD,PA=BAB=\,
AD=2,ZBAD=nO0,E,F,G,〃分别是BC,PB,PC,AO的中点.
(1)求证:P”〃平面GED;
(2)过点尸作平面a,使EQ〃平面a,当平面a_L平面EDG时,设与平面a交于点°,求PQ
的长.
【答案】(1)证明见解析;(2)M;
24
【解析】⑴连接"C,交EC于点N,连接GN.由平行四边形的性质和三角形的中位线定理即可得到
GN〃尸”,再利用线面平行的判定定理即可证明;
(2)通过建立空间直角坐标系,利用平面GE£)J_平面的个平面的法向量4=0,求得Q的坐标,进
而取得IPQI的长.
【详解】(1)证明:连接HC,交ED于点N,连接GN,
是平行四边形,是线段HC的中点,又G是PC的中点,
:.GN//PH,
又;GNu平面GEDFHU平面GED,
〃平面GED.
⑵连接AE,,:NBAO=120。,:.AABE是等边三角形,
设8E的中点为M以AM、AD,AP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系.
则8惇,一:,o],C孝,|,0,0(0,2,0),P(0,0,百)
设〃i=(XQ”zJ是平面GE。的一个法向量,
££>=--x+—y.=0再=6yl
2121
,得上
.DG=%_2与.。
设“2=(X2,丫2,Z2)是平面。的一个法向量,
〃2.0=一*Z+|%=°
=82
,得,1,令”=1,得%=l,2t~y/3
z0=0二口%
当平面GE£)J_平面a时,=3+1+—•—1=0,
32-6
得”=吟则尸。的长为小等=竽
【点睛】本题综合考查了线面平行于垂直、面面平行与垂直、建立空间直角坐标系得出二面角的法
向量、平行四边形的性质、三角形的中位线定理等基础知识与基本技能,考查了空间想象能力、推理
能力与计算能力.
21.已知椭圆片:1r+}=1(。>6>0)的左,右顶点分别为A,4,上,下顶点分别为男,B2,四边
形444生的内切圆的面积为学,其离心率e=也;抛物线瓦:丁=23(0>0)的焦点与椭圆片的
右焦点重合.斜率为我的直线/过抛物线马的焦点且与椭圆,交于A,B两点,与抛物线当交于C,
£»两点.
(1)求椭圆4及抛物线心的方程;
12
(2)是否存在常数4,使得南+而为一个与女无关的常数?若存在,求出力的值;若不存在,请
说明理由.
【答案】⑴土+丁=1,y2=Sx
(2)存在,a=-蛆叵
【分析】(1)通过四边形4声儿鸟的内切圆的面积为生,得原点。到直线4片的距离为J』,从而
6V6
ab'I,再结合离心率即可求出椭圆方程,根据抛物线的焦点坐标求出抛物线方程;
\la2+b2
(2)设直线/的方程,与椭圆、抛物线联立,利用韦达定理求出弦长H却,|cq,代入血+阖化
简即可求解.
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【详解】(1)由椭圆4:三+4=1可知:A(a,O),M(O,b),
ab"
所以直线4用的方程为:-+^=1,即法+做-"=0,
ab
因为四边形A片&鸟的内切圆的面积为学,所以原点o到直线&片的距离为日,
6V6
即7J=\修①,因为离心率e=2,所以£=2叵②,又/4+C2③,
Ja2+b2V65a5
由①②③可得:a=y/5,h=\,c=2,所以椭圆用的方程为:^+/=1,
因为抛物线区:/=2px(p>0)的焦点与椭圆£,的右焦点重合,
所以台c=2,所以。=4,从而抛物线心的方程为:/=8x.
(2)由⑴知:抛物线段焦点为(2,0).由题意,设直线/:丫=«-2)化#0),
设8&,%),。(王,%),。(王,兄),
y=k[x-2')
由,X?,可得:(5A:2+1)X2-20心+20k2-5=0,
—+/=1
20k220公-5
所以为+%=
5k2+1
22
所以|A8|=Jl+上I%,-x2|=\/
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