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高三数学 参 考 答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A B B C D C B C ACD ACD ABD
8
12.5 13. x12 y2 1(答案不唯一,满足xa2 y2 a2(a0)即可) 14.
63
15.【详解】(1)由余弦定理有a2b2c2 2abcosC,对比已知a2b2c2 3ab,………1分
a2b2c2 3ab 3
可得cosC , ……………………………………………………2分
2ab 2ab 2
π
因为C0,π,所以C ,……………………………………………………………………3分
6
1
从而sinC ,……………………………………………………… 4分
2
2 2
又因为sinC cosB,即cosB ,…………………………………………………………5分
2 2
π
注意到B0,π,所以B . ……………………………………………………………………6分
4
π π π π 7π
(2)由(1)可得B ,C ,从而Aπ ,………7分
4 6 6 4 12
7π π π 2 1 2 3 2 6
而sinAsin sin , ……………………………… 8分
12 4 3 2 2 2 2 4
a b c 2 2
4 2
7π π π 1
由正弦定理有sin sin sin , …………………………………………10分
12 4 6 2
从而a22 3,b4, ……………………………………………………………………………11分
由三角形面积公式可知,
1 1 1
S absinC (22 3)4 22 3
ABC 2 2 2 . ……………………………………………13分
16.【详解】(1)取PD中点N ,连接MN,AN,又M 为棱PC的中点,AB//DC,
所以MN//CD//AB, ……………………………………………………………………………1分
1
且MN CD AB,即ABMN是平行四边形,………………………………………………2分
2
所以AN//BM,AN 平面PAD,BM 面PAD,则BM //面PAD.……………………4分
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{#{QQABbQys4ggwgkTACY5KEQHkCwuQsJEiLUoEgRCdqAwKAJFABKA=}#}(2)由PC 5,PD1,CD2,得:PC2 PD2 CD2,进而PDCD, …………5分
又由AD平面PCD,得:ADCD,ADPD, …………………………………………6分
以D为原点建立空间直角坐标系如图,
1
B(1,1,0),C(0,2,0),P(0,0,1),M(0,1, )
则 , ……………………………………………………………8分
2
显然面PDM 的一个法向量为m(1,0,0), ……………………………… …………………………9分
1
所以DB(1,1,0),DM (0,1, ),设面BDM 的一个法向量为n(x,y,z),
2
nDBxy0
1
则 nDM y z0,令z2,得n(1,1,2), …………………………… …………12分
2
nm 1 6
所求二面角的余弦值为
cosm,n
, …………………………14分
|n||m| 1 6 6
30
进而平面PDM 和平面BDM 所成的角的正弦值为 . ……………………………………15分
6
y kxm
17. 【详解】联立直线与椭圆的方程:x2 ,
y2 1
4
得(14k2)x2 8kmx 4m2 4 0. …………………………………………………… 2分
所以16(4k2 m2 1), ……………………………………………………………………3分
8km 4m2 4
设A(x,y ),B(x ,y ),根据韦达定理得:x x ,x x .…………5分
1 1 2 2 1 2 14k2 1 2 14k2
因为y kx m,y kx m,
1 1 2 2
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{#{QQABbQys4ggwgkTACY5KEQHkCwuQsJEiLUoEgRCdqAwKAJFABKA=}#}1
所以y y (kx m)(kx m)k2xx km(x x )m2. ………………… ……………………7分 gx0 gx 0, gxg00 a
1 2 1 2 1 2 1 2 2
进而OAOB x x y y = 1k2 x x km(x x )m2, …………………………………8分 a 1 hx0 xln2a0 hx00 xln2a
1 2 1 2 1 2 1 2 2
4m2 4 8km 5m2 4k2 4 hx 0,ln2a hxh00
所以OAOB 1k2 km m2 …………………… 9分
14k2 14k2 14k2
gx 0,ln2a gln2a g00 x0, g(x)0
(1)16(4k2 m21)04k21m2. ………………………………………………… 10分
1
a
2
5m2 4k2 4
(2)OAOB 0 5m2 4k24. …………………………………………12分
14k2 1
a ,
2
16
进而16(4k2 m2 1) (16k2 1)0 …………………………………………………… 13分
5 1
x0, f x x2 1
2
m m2 2 5
d 1 1 1
且点O到直线l的距离 1k2 5
m2
5 ,为定值.……………………………………15分 x
2
,
3
, ,
n1
,
4
2 2 2
1 11 1 11 1 1 1
f 1 f 1 f 1
18.【详解】(1)x0时, f 01;………………………………………………………………1分 2 2 2 3 2 3 n1 2 n1
又 fxex 1,则k f00,………………………………………………………………2分
n1 1 1 n11 2 1 1 1 1
所求切线方程为:y 1.………………………………………………………………………………3分 f n n
k2
k 2
k2
k 2 23 34 n1n2
(2)当x0, ,b,1 时, f xax2 b恒成立,
n1 1 11 1 1 1 1 1
f n
即:当x0, 时, f xax2 1恒成立.……………………………………………………4分 k2 k 22 3 3 4 n1 n2
n1 1 11 1 1 1
即:当x0, 时,ex ax2 x10恒成立, f nn
k 22 n2 2n4 4
k2
令gxex ax2 x1则gxex 2ax1,
1
(1)
4
又令hxex 2ax1,hxex 2a,x0,
.………………………………………5分
X
5
1
① 当a ,x0, hx0恒成立,∴hx在区间0,上单调递增, 1 1 1 1 1 3 1 2 1 9
2 P(X 5 1)(1 4 )0 4 4 P(X 5 2) 1 4 4 16 P(X 5 3) 1 4 4 64
∴hxh00,.………………………………………………………………………………………6分
1 1 27 3 81
P(X 4)(1 )3 P(X 5)( )4
5 4 4 256 5 4 256
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{#{QQABbQys4ggwgkTACY5KEQHkCwuQsJEiLUoEgRCdqAwKAJFABKA=}#}1
y y (kx m)(kx m)k2xx km(x x )m2 ∴gx0,∴gx在区间0,上单调递增, gxg00,所以a 符合题意;……7分
1 2 1 2 1 2 1 2 2
OAOB x x y y 1k2 x x km(x x )m2 ② 当a 1 时,hx0 xln2a0,hx00 xln2a,
1 2 1 2 1 2 1 2 2
4m2 4 8km 5m2 4k2 4 ∴hx 在 0,ln2a 上单调递减,此时hxh00,…………………………………………8分
OAOB 1k2 km m2
14k2 14k2 14k2
进而gx 在 0,ln2a 上单调递减, ∴gln2a g00,与当x0, 时,g(x)0矛盾;
16(4k2 m21)04k21m2
1
所以a 不符合题意.
2
5m2 4k2 4
OAOB 0 5m2 4k24
14k2 1
综上所述,a的取值范围是 ,
…………………………………………………………………10分
2
16
16(4k2 m2 1) (16k2 1)0
5 1
(3)由(2)可知:当x0, 时, f x x2 1;………………………………………11分
2
m m2 2 5
d 1 1 1
O l 1k2 5
m2
5 分别令x
2
,
3
, ,
n1
,得:
4
2 2 2
1 11 1 11 1 1 1
f 1, f 1, , f 1,………………12分
x0 f 01 2 2 2 3 2 3 n1 2 n1
fxex 1 k f00 将以上不等式左右两边分别相加,得:
n1 1 1 n11 2 1 1 1 1
y 1 f n n ,…………14分
k2
k 2
k2
k 2 23 34 n1n2
x0, b,1 f xax2 b
n1 1 11 1 1 1 1 1
所以: f n,…………………………16分
x0, f xax2 1 k2 k 22 3 3 4 n1 n2
n1 1 11 1 1 1
x0, ex ax2 x10 进而: f nn . ……………………………………………17分
k 22 n2 2n4 4
k2
gxex ax2 x1 gxex 2ax1
1
19.【详解】(1)由题意可得,每名同学两题均完成挑战的概率为 ,
4
hxex 2ax1,hxex 2a x0,
X 的所有可能取值为1,2,3,4,5,则……………………………………………………………1分
5
1
a x0, hx0 hx 0, 1 1 1 1 1 3 1 2 1 9
2 P(X 5 1)(1 4 )0 4 4 , P(X 5 2) 1 4 4 16 , P(X 5 3) 1 4 4 64 ,
hxh00
1 1 27 3 81
P(X 4)(1 )3 ,P(X 5)( )4 ………………………………………………5分
5 4 4 256 5 4 256
第4页,共6页
{#{QQABbQys4ggwgkTACY5KEQHkCwuQsJEiLUoEgRCdqAwKAJFABKA=}#}7 1 1 1 1
因此X 5 的分布列为 E(Y ) 4( )3 5( )4 n( )n1(n1)( )n
n 4 2 2 2 2
X 5 1 2 3 4 5 1 E(Y ) 7 4( 1 )4 5( 1 )5 n( 1 )n1n( 1 )n (n1)( 1 )n1
2 n 8 2 2 2 2 2
1 3 9 27 81
P
1 11 1 1 1 1 3 n3 1 3
4 16 64 256 256 E(Y ) ( )4 ( )5 ( )n (n1)( )n1 ( )n
2 n 8 2 2 2 2 2 2 2 2
………………………………………………………………………………………………………………6分
E(Y ) 3
n
(2)(ⅰ)Y k(1 k n1,kN*)时,第k人必完成运算求解题,
n
1
若前面k1人都没有一人完成逻辑推理题,其概率为 p ( )k1,……………………………… 7分
k
2
1 1
若前面k1人有一人完成逻辑推理题,其概率为 p C1 ( )k1 (k1)( )k1,
k k1 2 2
1
故P(Y k) p p k( )k1.…………………………………………………………………………8分
n k k 2
当Y n时,
n
1
若前面n1人都没有一人完成逻辑推理题,其概率为 p ( )n1,…………………………………9分
n
2
1
若前面n1人有一人完成逻辑推理题,其概率为 p (n1)( )n,
n
2
1
故P(Y n) p p (n1)( )n.……………………………………………………………………10分
n n n 2
Y 的分布列为:
n
Y 1 2 3 n1 n
n
1 1 1 1 1
P ( )2 2( )3 3( )4 (n1)( )n (n1)( )n
2 2 2 2 2
……………………………………………………………………………………………………………11分
n1 1 1
(ⅱ) E(Y )k2( )k1n(n1)( )n(nN*,n 2).…………………………………………………12分
n 2 2
k1
1 1 1 1
又因为E(Y )E(Y )n2( )n1 (n1)(n2)( )n1 n(n1)( )n (n2)( )n1 0……13分
n1 n 2 2 2 2
7
E(Y ) ,…………………………………………………………………………………………… 14分
2 4
故E(Y ) E(Y )[E(Y)E(Y )][E(Y )E(Y)] [E(Y )E(Y )],……………………… 15分
n 2 3 2 4 3 n n1
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{#{QQABbQys4ggwgkTACY5KEQHkCwuQsJEiLUoEgRCdqAwKAJFABKA=}#}7 1 1 1 1
X 5 E(Y ) 4( )3 5( )4 n( )n1(n1)( )n,①
n 4 2 2 2 2
X
5 1 E(Y ) 7 4( 1 )4 5( 1 )5 n( 1 )n1n( 1 )n (n1)( 1 )n1,②…………………………… 16 分
2 n 8 2 2 2 2 2
1 3 9 27 81
1 11 1 1 1 1 3 n3 1 3
4 16 64 256 256 ①-②得 E(Y ) ( )4 ( )5 ( )n (n1)( )n1 ( )n
2 n 8 2 2 2 2 2 2 2 2
则E(Y ) 3, ………………………………………………………………………………………… 17分
n
(2)( )Y k(1 k n1,kN*)
n
1
k1 p ( )k1
2
1 1
k1 p C1 ( )k1 (k1)( )k1
k1 2 2
1
P(Y k) p p k( )k1.
n 2
Y n
n
1
n1 p ( )n1
2
1
n1 p (n1)( )n
2
1
P(Y n) p p (n1)( )n.
n 2
Y
n
Y n1
n
1 1 1 1 1
( )2 2( )3 3( )4 (n1)( )n (n1)( )n
2 2 2 2 2
n1 1 1
( E(Y )k2( )k1n(n1)( )n(nN*,n 2).
n 2 2
k1
1 1 1 1
E(Y )E(Y )n2( )n1 (n1)(n2)( )n1 n(n1)( )n (n2)( )n1 0
n1 n 2 2 2 2
7
E(Y )
2 4
E(Y ) E(Y )[E(Y)E(Y )][E(Y )E(Y)] [E(Y )E(Y )]
n 2 3 2 4 3 n n1
第6页,共6页
{#{QQABbQys4ggwgkTACY5KEQHkCwuQsJEiLUoEgRCdqAwKAJFABKA=}#}