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数学【参考答案】
1.【答案】A【详解】由x2 33可得 y3,又集合M 0,1,2,3 ,可得M N {3}.故选:A
12i (12i)(34i) 510i 1 2
2.【答案】C【详解】因为(34i)z 12i,z i
34i (34i)(34i) 25 5 5
1 2 1 2 1 2 4
可得z i,则zz ( i)( i) i .故选:C.
5 5 5 5 5 5 5
1
3.【答案】D【详解】向量a在b 上的投影向量为 a cos b2 bb,故选:D
3 2
4.【答案】D【详解】因为函数 f x log 2mx5m2 在 2, 上单调递增,
2
所以 y 2mx5m2在 2, 上单调递增,且 y 2mx5m2 0在 2, 恒成立,
m0
所以 ,解得0m5,所以,实数m的取值范围为 0,5 故选:D
4m5m2 0
62 a22
5.【答案】C【详解】由e 2e ,得e2 4e2,当a2 2时,有 4 ,得a 3,
2 1 2 1 6 a2
62 2a2 2 3 2 3
当2 a2时,有 4 ,得a ,故a的所有可能取值的乘积为 3 2
6 2 3 3
故选:C.
6.【答案】A【详解】圆M :x2 y2 4x6y120化成标准形式为 x2 2 y3 2=1,故
圆心为M 2,3 ,半径为1,直线与坐标轴交于点A 4,0 ,点B 0,2 ,
如图所示:
则当PAB最小时,PA与圆M 相切,连接MP,AM ,
可知PM PA, AM (24)2(30)2 13, MP 1,
由勾股定理可得 AP AM |2 MP|2 12 2 3 ,故选:A
n(n1)d
7.【答案】C【详解】S na ,所以,
n 1 2
3n(3n1)d n(n1)d 2n(2n1)d
S S 2S 3na na 2 2na n2d ,
3n n 2n 1 2 1 2 1 2
当 a 为递减数列时,a a d 0,
n n1 n
所以,甲是乙的充要条件.
故选:C.
1 1
8.【答案】B【详解】cos()coscossinsin,即 sinsin,
3 2
1 2
故sinsin ,故cos()coscossinsin ,
6 3
2 1
cos(22) 2cos2()12( )21 .
3 9
9.【答案】BCD【详解】对于A,当第①组样本数据全是负数时,A错误;
参考答案第1页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}对于B,当第①组样本数据全是非负数时,平均数不变,否则平均数变大,B正确;
x x x x
对于C,第②组极差为 4 5 1 2 ,作差比较得:
2 2
x x x x x x x x
4
2
5 1
2
2
(x
5
x
1
) 4 5
2
1 2 0,故极差变小,C正确;
对于D,由于两组数据平均数不变,而极差变小,说明第②组数据相对于原数据更集中于平
均数,因此方差变小,D正确.
10.【答案】BC【详解】第n次传球之后球在甲手中,则第n1次传球之后球不在甲手中,其概率
1
为1P ,第n次传球有三分之一的可能传给甲,故P (1P )
n1 n 3 n1
1 1 1 1
故P (P ),故P 为等比数列,选项B正确
n 4 3 n1 4 n 4
1 1 1 1 1 1
P ( )n1,故P ( )n1,选项C正确
n 4 4 3 n 4 4 3
1 1 1 2 1 1 1 7
P ( )2 ,故A选项错误;P ( )3 ,故第4次传球后,球落在甲手中的传
3 4 4 3 9 4 4 4 3 27
7
球方式有34 21种,故D选项错误,答案为BC.
27
11.【答案】AD【详解】由 f(4x) f(x)可知 f(x)关于直线x 2对称,由 f(3x1)为奇函
数,可得 f(x)关于点(1,0)中心对称,故 f(x)为周期为4的周期函数,故 f(70) f(2) 2,
A选项正确, f(x)关于点(3,0)成中心对称,故B选项错误; f(3x1)为奇函数,则
x x y y
f(x)f(2x),f(x)关于(1,0)对称,故 f(1)0,故C选项错误;由 1 2 1, 1 2 0,
2 2
7
可知 (x y )7,故D选项正确。
i i
i1
12.【答案】ACD【详解】球的半径为1m,则直径为2m.
对于A,棱长为2.1m的正方体内切球直径为2.1>2,A正确;
对于B,长方体高为1.1<2,高小于球的直径,B错误;
对于C,如图所示,设正三棱锥为PABC ,设O为三棱锥的内切球的
球心,D为正三角形ABC的中心,所以PD为正三棱锥的高,
,设E是AD的中点,正三棱锥的底面边长为 ,
所以 , ,
因为PD为正三棱锥的高,所以 ,
由正棱锥的性质可知: ,
, ,
内切球半径为r,
,
参考答案第2页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}得 ,C正确;
对于D,和C的正三棱锥相比,底面边长相同,只需比较高的大小,即比较log 12和2 3的
2
3 7
大小.由于log 12 2log 32log 2 2 2 2 3 ,故选项D正确.
2 2 2 2 2
13.【答案】36【详解】先分组再排列C2 A3 36.
4 3
10
14.【答案】 【详解】不妨设正方体棱长为2,以D点为坐标原点,DA为x轴,DB为y轴,DC
5
为z轴建立空间直角坐标系,则E(2,1,0),B(2,2,2),A(2,0,0),D(0,0,2),
1 1
4 10
则 EB (0,1,2),AD (2,0,2),cosEB ,AD
1 1 1 1 52 2 5
3 3
15.【答案】( ,2]【详解】令t x,则t(0,2),故324,解得 2.
2 2
16.【答案】 3
【详解】由题可知F,A,D共线,F,B,C 共线,
1 1
如图,设 AF m,则 AF m2a .
1 2
又 AB 2 AF ,所以 BF m2a,所以 BF m4a.
1 2 1
又AF AB,所以 BF 5m,由m4a 5m,得
1 1
m 51 a AF ,则 AF m2a 51 a ,而
1 2
2 2 c
FF 2c,则4c2 51 a2 51 a2 ,化简得c2 3a2,所以e 3.
1 2
a
a b c
17.【答案】(1)由正弦定理 2R
sinA sinB sinC
cosA a
且 得(2sinBsinC)cosAsin AcosC ......................................................1分
cosC 2bc
2sinBcosAsinCcosAsinAcosC ,
2sinBcosAsin(AC),.....................................................................................................2分
AC πB ,
2sinBcosAsinB...................................................................................................................3分
1
因为B 0, ,所以sinB 0,所以cosA ,...............................................................4分
2 2
π
因为0 A ,所以A .......................................................................................................5分
2 3
(2)在ABC中,因为a2 b2 c2 2bccosA,
2 π
所以 7 b2322b3cos ,
3
所以b2 3b20
解得b2,或b1...................................................................................................................7分
参考答案第3页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}b2 a2 c2 1 79
当b 1时cosC 0 ,则C为钝角,不符合题意.................8分
2ab 2 7
1 2 1 1 19
则b 2,AD (AB AC),平方可得AD (b2c22bccosA) (496) .
2 4 4 4
19
故AD ..............................................................10分
2
18.【详解】(1)以C为坐标原点,CD,CB,CC 所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图,
1
则C(0,0,0),C (0,0,3),B (0,2,2),D (2,0,2),A (2,2,1) ,................................................1分
2 2 2 2
B C (0,2,1),A D (0,2,1) ,
2 2 2 2
B C =A D ,
2 2 2 2
又因B C,A D 不在同一条直线上,
2 2 2 2
故四边形A B C D 为平行四边形
2 2 2 2
又 B C A D 5
2 2 2 2
故四边形A B C D 为菱形
2 2 2 2
多面体A B C D A是以A为顶点的四棱锥 ...........................................................3分
2 2 2 2 1 1
又 AB AD 2 2, AA AC 3
1 2 1 2 1 2 1 2
设AC B D O
2 2 2 2
AO B D ,AO AC ,AO 6,B D 2 2,AC 2 3
1 2 2 1 2 2 1 2 2 2 2
1
V 2 6 6 4...........................................................6分
A 1 A 2 B 2 C 2 D 2 3
(2)设P(0,2,)(04) ,
则,AC (2,2,2),PC (0,2,3),A B (2,0,1)
2 2 2 2 2
设平面PAC 的法向量n(x,y,z),
2 2
nAC 2x2y2z 0
则 2 2 ,
nPC 2y(3)z 0
2
令z 2,得 y 3,x1,n(1,3,2),...................................8分
设平面AC B的法向量为m (a,b,c)
2 2 2
mA C 2a2b2c0
2 2
mA B 2ac0
2 2
令a 1,得b1,c2,m(1,1,2),...........................................................10分
nm 6 6
cos n,m
n m 6 (1)2(3)24 2(2)26
04
参考答案第4页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#} (2 2)26 6,14
21
cos n,m ,1 ..................................12分
7
19.【详解】
(1) f(x)的定义域为(0,)
2m 2(x1)(xm)
f '(x) 2x2(m1) …………………………………………2分
x x
对m的大小进行分类讨论
1)若m1,则 f '(x) 0在(0,)上恒成立, f(x)在(0,)上单调递减………………3分
2)若m1,则
当0 x1时,f '(x)0,f(x) 单调递减;当1 xm时,f '(x)0,f(x)单调递增;当xm
时, f '(x)0,f(x)单调递减;…………………………………………………………………4分
3)若0m1,则
当0 xm时,f '(x)0,f(x)单调递减;当m x1时,f '(x)0,f(x)单调递增;当x1
时, f '(x)0,f(x)单调递减;…………………………………………………………………5分
综上,若m1,则 f(x)在(0,)上单调递减;
若m1,则当0 x1时,f(x)单调递减;当1 xm时,f(x)单调递增;当xm时,f(x)
单调递减;
若0m1,则当0 xm时,f(x)单调递减;当m x1时,f(x)单调递增;当x1时,f(x)
单调递减;………………………………………………………………………6分
(2)由(1)可知,若m1,则当1 xm时, f '(x)0,f(x)单调递增;当xm时,
f '(x)0,f(x)单调递减,则当xm时, f(x)取得最大值
f(m)2mlnmm22m …………………………………………………………7分
又因为当m1时,x 1,,使得 f x 3mm21 f x 3mm21
max
参考答案第5页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}2mlnm2m2m10①,……………………………………………….8分
构造函数g(m)2mlnm2m2m1,m1,
g(m) 0② ………………………………………………………9分
min
g'(m)2lnm4m3,令h(m) g'(m)再对h(m)求导得,
2 2(2m1)
h(m) 4 ,……………………………………………10分
m m
可知当m1时,h(m)0,g'(m)单调递增,g'(m) g'(1)10
g(m)在(1,)上单调递增,则g(m) g(1)0………………………………11分
原命题得证,当m1时,x 1,,使得
f x 3mm2 1……………………………………12分
20.【详解】由题意可知,
1 5
b a ,……………………………………………………………………………1分
1 1 a 2
1
a 1 a 2 1 a 2 1 a 2 1
由 n1 n1 ,nN*可得 n1 4 n , …………………………………….2分
a 4 a 2 1 a a
n n n1 n
1 1
即a 4(a )……………………………………………………………………3分
n1 a n a
n1 n
b 4b ,……………………………………………………………………………………4分
n1 n
5 5
即{b }是一个首项为 ,公比为4的等比数列,b 4n1,nN*.……………….6分
n 2 n 2
1 1 5 25
(2)c a 2 (a )22 ( 4n1)22 16n12, …………………8分
n n a 2 n a 2 4
n n
25 116n 5
T c c c ...c 2n (16n1)2n …………………………9分
n 1 2 3 n 4 116 12
5
要使得T 为整数,因为2nZ, (16n1)Z ……………………………………10分
n 12
16n 1(124)n 1
C04012nC14112n1C24212n2....Cn24n2122Cn14n1121Cn4n1201
n n n n n n
…………………………………………………………………………………………………11分
则必须使得Cn4n120-1即4n 1能被12整除,而4n 1为奇数,12为偶数,故不存在正
n
参考答案第6页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}整数n,使得T 为整数.……………………………………12分
n
21.【详解】(1)设批次Ⅰ的血液试剂智能自动检测合格为事件A,人工抽检合格为事件B,
98 1 19
由已知得P(A) ,P(AB)1 ..................2分
100 20 20
则工人在流水线进行人工抽检时,
PAB
19 100 95
PB|A ..................5分
PA 20 98 98
(2)设100份血液样本中检测有效的份数为X .假设该企业关于此新试剂有效率的宣传内容是客
观真实的,那么在此假设下,X B100,0.8,.................6分
EX1000.880,DX1000.810.816.................8分
DX
由切比雪夫不等式,有PX 60 P X 80 20 0.04..................10分
202
即在假设下,100份血液样本中显示有效的份数不超过60份的概率不超过0.04,此概率很
小,...........11分
据此我们有理由推断该企业的宣传内容不可信..................12分
22.(1)解:因为椭圆E的左焦点F(2,0),可得c2,.........................1分
1
由定义知点( 6,1)到椭圆的两焦点的距离之和为2a,
2a ( 62)212 ( 62)212 114 6 114 6
(2 2 3)(2 2 3)4 2 ,故a 2 2
则b2 a2 c2 4,.........................3分
x2 y2
所以椭圆E的标准方程为 1..........................4分
8 4
x2 y2
(2)解:由椭圆的方程 1,可得M 0,2 ,N 0,2 ,且直线ST 斜率均存在,
8 4
x2 y2
设S(x ,y ),T(x ,y ),设直线ST 的方程为: y kxm,与椭圆方程 1联立得:
1 1 2 2
8 4
4km 2m28
(2k2 1)x2 4kmx2m2 80 ,则x x ,x x ........................6分
1 2 2k2 1 1 2 2k2 1
参考答案第7页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}y 2 y 2
直线SM 的方程为 y 1 x2,直线TN 的方程为 y 2 x2,
x x
1 2
2x 6x
由直线SM 和直线TN 交点的纵坐标为4得, 1 2 .........................7分
y 2 y 2
1 2
x 3x x2 y2 x2 y2
即 1 2 又因点S(x ,y )在椭圆 1上,故 1 1 1,得
y 2 y 2 1 1 8 4 8 4
1 2
x 2(y 2) 3x 2(y 2)
1 1 ,故 2 1 ,.........................8分
y 2 x y 2 x
1 1 2 1
即3x x 2(y 2)(y 2)0
1 2 1 2
即3x x 2(kx m2)(kx m2)0
1 2 1 2
即(2k2 3)x x 2k(m2)(x x )2(m2)2 0
1 2 1 2
(2k2 3)(2m2 8)(2km4m)(4km)(2m2 8m8)(2k2 1)
即 0
2k2 1
化简可得8m2 8m160,即m2 m20,可得m2或m1.........................11分
当m2时,直线ST 的方程为 y kx2,直线ST 过点N ,与题意不符。
故m1,直线ST 的方程为 y kx1,直线ST 恒过点(0,1)..........................12分
参考答案第8页,共8页
{#{QQABDYyQogiAAhBAABhCQQVACgCQkBACAIgOhFAMsAABiAFABAA=}#}