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7 2
12.32 13. 14.
9 2
8.【略解】f x2ax ex2,fx2axlna2ex,
令gx fx2axlna2ex,gx2axln2a2e,
当a1时,gx2axln2a2e单调递增,则若gx 0,则x,x ,gx0,gx单
0 0
调递减,xx ,,gx0,gx单调递增,由已知可得 xm 和 xn 分别是函数
0
f x的极大值点和极小值点,此时 mn ,不合题意
e
当1a0时,gx2axln2a2e单调递减,若gx 0,则ax0 ,
0 ln2a
x,x ,gx0,gx单调递增,xx ,,gx0,gx单调递减,
0 0
fx 0 2ax0lna2ex 0 2e ln 1 a x 0 0 ,即 ln 1 a x 0 ,故lnax0 x 0 lna ln ln e a2 1 ,
1 1
∴lna 1, ea ,此时符合题意,∴1a . 选B.
e e
11.【略解】双曲线
x2
y2
1(a0,b0)的左顶点为Aa,0,右顶点为Ba,0,
a2 b2
b
渐近线为y x,在△PAB中,
a
PA sinPBA sin πPBA
由正弦定理可知 ,
PB sinPAB sinPAB
显然πPBA,PAB均为锐角且随着x 的增大分别减小与增大,
0
即sin πPBA ,sinPAB随着x 的增大分别减小与增大且均为正数,
0
PA
∴ 的值随着x 的增大而减小,故A正确;
PB 0
高三数学答案 第1页(共9页)
学科网(北京)股份有限公司 x 2
由P x ,y ,则y 2 b2 0 1,因为左顶点为Aa,0,右顶点为Ba,0,
0 0 0
a2
x 2
b2 0 1
y y y 2 a2 b2
k k 0 0 0
1 2 x a x a x 2a2 x 2a2 a2
0 0 0 0
b2 3 b 3 7
即 ,所以 ,e= ,故B 正确;
a2 4 a 2 2
显然k ,k 0且k k ,k k 2 kk 3,故C 错误;
1 2 1 2 1 2 1 2
x2 y2
对于D,可设双曲线C: 1(k 0),
4k 3k
x x y y
在点P处的切线方程为 0 0 1,
4k 3k
3
y x
12k
联立 2 可得x ,
x
0
x
y
0
y
1
M 3x
0
2 3y
0
4k 3k
3
y x
12k
联立 2 可得x ,
x
0
x
y
0
y
1
N 3x
0
2 3y
0
4k 3k
12k 12k 72kx 72kx
∴x x 0 0 2x
M N 3x 2 3y 3x 2 3y 9x 2 12y 2 36k 0
0 0 0 0 0 0
∴点P为线段MN 的中点,即|PM ||PN |,故D正确;
14.【略解】在正方体中作出正四面体OABC,
作其中过C,O,A三个顶点的互相平行的平面,如图,
由于相邻平面间距离都相等,
不妨求平面AESK 与平面OMNQ间的距离,
其中,M,N,E,S 为正方体棱上的中点,
过E作EF OM 于F ,
则EF即为两平行平面间的距离,
π 1
因为tanFOE tan LOF 2,
2 tanLOF
2 2 5 5 2 5 2
所以sinFOE ,所以EF OEsinFOE ,
5 5 2 2 5 2
高三数学答案 第2页(共9页)
学科网(北京)股份有限公司2
即相邻平行平面间的距离为 .
2
15.(本题满分13分)
1 5 35 1 5 45
解:(1)由题意得x x 7, y y 9, .......................................2分
5 i 5 5 i 5
i1 i1
5 5
(x x)(y y)x y 5xy 2125108898117579 28,
i i i i
i1 i1
.....................................................................................................4分
5 5
(x x)2 50,(y y)2 16,
i i
i1 i1
5
(x x)(y y)
i i 28 7
∴相关系数r i1 0.99. ............7分
5 5 5016 5 2
(x x)2 (y y)2
i i
i1 i1
5
(x x)(y y)
i i 28
(2)由(1)知,b i1 0.56, ............................9分
5 50
(x x)2
i
i1
a ybx9(0.56)712.92, .............................................11分
∴所求的线性回归方程是y0.56x12.92.
当特征量x为12时,可预测特征量y0.561212.926.2. ..............13分
16.(本题满分15分)
解:(1)由nS n1S nn1,nN*,得: S n1 S n 1,又∵a 1
n1 n n1 n 1
S S
∴数列{ n}是首项为 1 a 1,公差d 1的等差数列,.....................3分
n 1 1
S
∴ n n,即S n2, .........................................................................5分
n n
当n2时,a S S n2(n1)2 2n1,且a 1满足a 2n1,
n n n1 1 n
∴a 2n1,
n
∴数列{a }的通项公式为a 2n1 ......................................................8分
n n
(2)由(1)得a 2n1.
n
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b (1)n (1)n( ).................................11分
n (2n1)(2n1) 2n1 2n1
1 1 1 1 1 1 1
T (1 )( )( ) (1)n ( )
n 3 3 5 5 7 2n 1 2n 1
1
1(1)n .....................................................................15分
2n1
17.(本题满分15分)
解:(1)方法一:坐标法(利用共面向量基本定理)
在平面ABCD内作AS AB,以A为原点,AB,AS,AP所在直线分别为x轴,
y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
...........................................1分
设PA 2a
∵AB∥DC,BC CD 2,AB 4, BC CD
∴B(4,0,0),C(4,2,0),P(0,0,2a),D(2,2,0),PD (2,2,2a)
又 M,N 分别为PB,PC的中点
∴AM (2,0,a),AN (2,1,a)............3分
∵AH APPD (0,0,2a)(2,2,2a)(2,2,2(1)a)..............4 分
AH,AM,AN 共面,∴存在实数x,y,使得AH xAM yAN
即(2,2,2(1)a) x(2,0,a) y(2,1,a) (2x2y,y,axay)............... 5分
22x2y
2
∴ 2 y 解得 ........................................................6 分
3
2(1)a axay
方法二:坐标法(利用法向量)
在平面ABCD内作AS AB,以A为原点,AB,AS,AP所在直线分别为x轴,
y轴,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,..................................1分
设PA 2a
∵AB∥DC,BC CD 2,AB 4, BC CD
∴B(4,0,0),C(4,2,0),P(0,0,2a),D(2,2,0),PD (2,2,2a)
∵AH APPD (0,0,2a)(2,2,2a)(2,2,2(1)a)
又M,N 分别为PB,PC的中点
∴AM (2,0,a),AN (2,1,a)............3分
设平面AMN 的法向量为n (x,y,z)
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nAM 2xaz0
nAN 2x yaz0
y 0,令z 2得x a
∴n (a,0,2)....................................5分
又AH,AM,AN 共面
nAH (a,0,2)(2,2,∴2(1nA)Ha) ( 2aa,0,2)4(2(1 ,2 ),a2(10 )a)2a4(1)a0
2
解得 .........................................................6分
3
方法三:几何法
延长NH 交CD于S ,连接SA
M,N 分别为PB,PC的中点
MN ∥BC
MN 平面ABCD,BC 平面ABCD
MN ∥平面ABCD..........................2分
又∵AS 平面AMNH 平面ABCD
∴MN ∥SA................................................................................................3分
∴BC ∥SA,又AB∥CD
∴四边形ABCS 是平行四边形
∴AB CS
∴CD DS .................................................................................................4分
过N 作NT//CD交PD于T
∴PT TD
HT NT NT 1
又
HD DS CD 2
PH 4PHHT 42HT 2
∴ ............................................................................................6分
PD 6PHDT 63HT 3
(2)由法二得n (a,0,2)
又∵DC (2,0,0),DP (2,2,2a)
设平面CDP 的法向量为m(x,y,z)
mDC 2x0
mDP2x2y2az0
解得x 0,令z 1得y a
∴m (0,a,1)..............................................................................................8分
设平面AMN 和平面CDP 所成的角为
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|nm| 2 10
cos
|n||m| a24 a21 5
整理得a4 a2 60
a 0,a 1,即PA 2.........................................................................10分
方法一:利用向量法求三棱锥C AMN 的高
∵平面AMN 的法向量为n(1,0,2) ,AC (4,2,0)
设点C到平面AMN 的距离为d
ACn (4,2,0)(A 1, C 0, 2 n ) (44,25,0)(1,0,2) 4 5
∴d = ..............................................................................1分
n 5 n 5 5 5
∵PA 平面ABCD,又BC 平面ABCD,PA BC
又∵BC CD
又BAPA A,BA、PA 平面ABP
BC 平面ABP
又MNM,N 平 分 面 别AB为PPB,PC的中点
又BAPA A,BA、
1
PA 平面ABP
∴MN ∥BC ,MN BC 1
BC 平面ABP 2
MN 平面ABP ,又∵AM 平面APB
∴MN AM ................................. 作 ....M.1 Q 3分 AB于Q,又PA AB,AB 4,PA 2
1
作MQ AB于Q,又PA AB,AB 4,PA 2 ∴AM BM BP 5
2
1
AM BM BP 5 1 5 MQ 1
2 S AM MN ..........................................................................14分
AMN
2 2
MQ 1
1 1 4 5 5 2
V S d ......................................................15分
CAMN
3
AMN
3 5 2 3
方法二:几何法
∵M,N 分别为PB,PC 的中点 ∴BC ∥MN
∵MN 平面AMN ,BC 平面AMN
∴BC ∥平面AMN
1 1 1
V V V V V V
CAMN BAMN NABM 2 CABM 4 CPAB 4 PABC
.....................................13分
1
S 24 4,PA 平面ABC,PA2
ABC
2
1 1 2
V 42 ..................................................................15分
CAMN
4 3 3
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学科网(北京)股份有限公司18.(本题满分17分)
p x2 x2 p 1
解:(1)F(0, ),设A(x , 1 ),则FA(x, 1 )( 3, ),
2 1 2p 1 2p 2 4
x 3,
1
∴x2
p 1
....................................................................................2分
1 ,
2p 2 4
3
得:2p2 p60,解得p2或 p (舍), ..................................3分
2
∴抛物线C 的方程为x2 4y. .............................................................4分
1
(2)(ⅰ)由x2 y2 2y0得C :x2 (y 1)2 1,圆心(0,1),半径为1,
2
抛物线C 的焦点与C 的圆心重合,即为F0,1,
1 2
显然,直线斜率存在,设直线l 方程为ykx1,设点C x ,y 、D x ,y ,
1 1 1 2 2
ykx1
联立方程 ,消去y并整理得x24kx40,
x2 4y
16 k2 1 0,由韦达定理得x x 4k,xx 4. .....................6分
1 2 1 2
由抛物线的定义可知 CF y 1, DF y 1,x 0,x 0.
1 2 1 2
x2x2 4 2
CM ND CF 1 DF 1 y y 1 2 1,
1 2 16 16
即 CM ND 为定值1;...........................................................................8分
(ⅱ) 由(ⅰ)可知: x x (x x )24x x 4 k21.
1 2 1 2 1 2
x2
1
y x x
4
k 1 1 ,∴CO 的方程为 y 1x,
CO x x 4 4
1 1
x
y 1x 32
由 4 可得x , ............................................................10分
H 4x
y x8 1
x
x y 2 x 32
同理DO的方程为y 2 x,由 4 可得x ,.............11分
4 y x8 G 4x 2
32 32 x x
∴ GH 112 x x 2 32 2 1 2
H G 4x 4x x x 4 x x 16
1 2 1 2 1 2
32 2 k2 1
,.....................................................................................13分
4k3
t3
设4k 3t,t 0,∴k ,
4
高三数学答案 第7页(共9页)
学科网(北京)股份有限公司t3
32 2 ( )2 1
4 32 2 t2 6t25 8 2 t2 6t25
∴ GH
t3 4 t t
4 3
4
25 6 1 3 16
8 2 18 2 25( )2 ,......................................15分
t2 t t 25 25
1 3 25 4 32 2
∴当 ,即t ,即k 时, GH 的最小值是 .
t 25 3 3 5
.........................................................................................17分
19.(本题满分17分)
解:(1)∵ fxex 1,........................................................................................1分
k
∴当x0时, fxex 10,当x0时 fxex 10,
k k
∴ f x在(,0)上递减,在(0,)上递增. ......................................3分
k
∴ f x的最小值为 f 0,又∵ f 0lna a 10
k k k k k
1 1x
设hxlnxx1,hx 1 ,
x x
当0 x1时,hx0,hx单调递增,当x1时,hx0,hx单调递
减,∴hxh1,又∵h10,∴hx0,当且仅当x1时取等号,又
∵ f 0lna a 10,∴a 1,kN*.
k k k k
n
∴a n. ...........................................................................................7分
k
k1
(2)∵ f lna a lna lna a 0,iN*
i i i i i i
∴ f x有一个零点xlna ,记c lna .
i i i i
而a 1,∴c lna 0,∴ f 0 f lna 0.
i i i i i i
又∵ f lna a elnai ai lna a lna a elnai ai 0,
i i i i i i i
且lna a f 0110,故 f x在lna a,0上还有一个零点,记为d .
i i i i i i i
由 f x的单调性知, f x恰有两个零点c,d ,且lna a d 0c lna
i i i i i i i i i
.........................................................................................................10分
而A,B为M 的子集,它们各有n个元素,且AB,
∴M 至少有2n个元素.
而M 的元素只可能在c,d ,c ,d ,...,c ,d 之中,这表明它们两两不等,
1 1 2 2 n n
且M c,d ,c ,d ,...,c ,d .
1 1 2 2 n n
∴M 包含n个正数,n个负数.
而A,B为M 的子集,它们各有n个元素,且AB,
∴AB M,AB.
高三数学答案 第8页(共9页)
学科网(北京)股份有限公司设A包含k个负数,nk个正数,则B包含nk个负数,k个正数
.................................................................................12分
∵Ax ,x ,x ,By ,y ,y ,x x ...x ,y y ... y .
1 2 n 1 2 n 1 2 n 1 2 n
∴x x ...x 0x ...x ,y y ... y 0 y ... y .
1 2 k k1 n 1 2 k k1 n
n
从而x y 0............................................................................................13分
i i
i1
∵eci c lna a f c 0 f d edi d lna a ,∴eci c edi d .
i i i i i i i i i i i i
设gxexx,则gc gd ,
i i
设ht gtgtet et 2t,则htet et 22 etet 2220,
∴ht单调递增,∴h0hd ,又∵h00,
i
hd gd gd gc g d,所以gc gd .
i i i i i i i
由(1)知,gx在(,0)上单调递减,(0,)上单调递增.
∴c d ,即c d 0 .........................................................................15分
i i i i
n
∴(x y) x x ...x y y ... y
i i 1 2 1 2 n n
i1
n n
c c ...c d d ...d (c d ) 0 0 ,
1 2 n 1 2 n i i
i1 i1
n n n n n
∴(x 1)(y 1)(x y x y 1)x y (x y)100nn
i i i i i i i i i i
i1 i1 i1 i1 i1
...........................................................................17分
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