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数学参考答案
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只
有一项符合题目要求)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D B A D B C B
【解析】
1.依题意,M {x|(x5)(x3)≤0}{x|3≤x≤5},N {y| y0},故M N (0,5],
故选C.
13(a a ) 132a
2.在等差数列{a }中,S 1 13 7 26,∴a 2.又∵a a a a 2a
n 13 2 2 7 1 13 5 9 7
4,∴a a a a a 10,故选D.
1 5 7 9 13
2sincos2(2cos21)2 2sincos4cos2 2tan4
3.sin22cos22
sin2cos2 sin2cos2 tan21
2
2 4
3 24
,故选B.
2 2 13
1
3
4.由PA2,则点P在圆A:(x3)2 y2 4上,又有点P在圆C上,所以需满足两圆有交点,
即1≤ (3a)2 (0a)2≤3,所以a[0,3],故选A.
5.108023 33 5,1080的正因子可写为2k 3m 5n,其中k,m{0,1,2,3},n{0,1},故
1080的不同正因子共有44232个,故选D.
6.因为函数y f(x2)为奇函数,则 f(x2)f(x2),即 f(2x) f(2x)0,可得
f(4x) f(x)0 . 又 因 为 f(1x) f(x1) , 则 f(4x) f(x2) , 所 以 ,
f(x) f(x2)0,可得 f(x) f(x2)0,则 f(x2) f(x2),即 f(x4) f(x),
所以, f(2023) f(45053) f(3)1312,故选B.
7.方法一:点O是△ABC内心的充要条件是:aOAbOBcOC 0,其中BC a,AC b,
b c bc 1 a
ABc,AO AB AC ,故 1 . 因为角
abc abc abc bc
15 7 b2 c2 a2 7
A为锐角,sinA ,所以cosA .由余弦定理得到cosA b2
8 8 2bc 8
数学参考答案·第1页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}7 15
b2 c2 bc
c2 7 bca2,故 a 4 1 4 .又因为 b c ≥2(当且仅当bc时
4 bc b2 c2 2bc b c c b
2
c b
15 15
4 4 1 1 a 1 5
取等号),所以1 ≥1 ,所以 1 ≥1 ,故
b c 22 16 bc 16 4
2
c b
4
≤ ,故选C.
5
方法二:如图 1,延长AO,交BC于点 D,设AOxAD
xy,
x(yAB(1 y)AC)xyABx(1 y)AC , 则
x(1 y)
∴+=x,做△ABC的内切圆与BC边切于点 E,与AB切
15
于点F ,设圆 O 半径为r ,∵sinA 且 A 为锐角,解得
图1
8
A 15 A 1 OF 1 |AO|
tan , sin ,∴ ,即 AO4r ,由图知 OD≥OE ,又 x
2 15 2 4 OA 4 |AD|
4r 4
≤ ,故选C.
4r|OD| 5
8.依题意,以A为坐标原点,AD为x轴,AB为y轴,AA 为z轴建立空间直角坐标系,则
1
A(0,0,0),C(1,1,0),P(1,m,n),A(0,0,1),C (1,1,1),D(1,0,0), 假设P(1,m,n),
1 1
AC AP m1 (m2)2
AC (1,1,0),AP(1,m,n),cos30 ,即 n2 1,
|AC||AP| 2 1m2 n2 3
故A正确;设Q(a,b,0),|QA| a2 b2 ,AQ(a,b,1), AC (1,1,1),|AH |为
1 1 1
AQ AC ab1
向量 AQ 在向量 AC 上的投影, 故|AH | 1 1 ,由勾股定理,|QH |
1 1 1 |AC| 3
1
(ab1)2
|AQ|2 |AH |2 a2 b2 1 ,由|QA||QH |得,ab 31,故 B 错
1 1 3
误;由条件得,点P到直线BC 的距离为 (1m)2 (1n)2 ,点P到平面ABCD的距离为
1 1
n ,由 (1m)2 (1n)2 n,化简得(m1)2 2n1,故 C 正确; AD(1,0,0) ,
1 1mn
AC (1,1,1), 可 得 cos∠PAD ,cos∠PAC , 由
1 1
m2 n2 1 3 m2 n2 1
cosPADcosPAC ,化简得mn 31,故D正确,故选B.
1
数学参考答案·第2页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有
多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
题号 9 10 11
答案 ACD ABD ACD
【解析】
13i (13i)(12i) 55i
9.(12i)z13iz = 1i,则|z| (1)2 12 2 ,故A
12i (12i)(12i) 5
正确;z 的虚部为 1,故 B 错误;z 对应的点(1,1)在第二象限,故 C 正确;因为
(1i)2 2(1i)22i22i20,所以复数z是方程x2 2x20的一个根,故
D正确,故选ACD.
π
10.由于函数 f(x) Acos(x)(0)是奇函数,所以kπ (kZ),由于将y f(x)的
2
1 π
图象上各点的横坐标变为原来的 倍(纵坐标不变),再将图象向右平移 个单位长度,
2 6
π
得到yg(x)的图象,则g(x) Acos2x ,对于A,因为曲线yg(x)的两条
3
π 2π
相邻对称轴之间的距离为 ,故T π ,解得1,故 A 正确;所以函数
2 2
π π
f(x) Acosx kπ ,则 f(x) Asinx 或 f(x)Asinx , g(x) Asin2x 或
2 3
π π π kπ 5π
g(x)Asin2x ,对于 B,令2x kπ (kZ),解得x (kZ),所
3 3 2 2 12
5π π
以当k 0时,g(x)的图象关于直线x 对称,故B正确;对于C,令2x kπ(kZ),
12 3
kπ π π
解得x + ,所以当k 0时,所以g(x)的图象关于点 ,0 对称,故C不正确;对
2 6 6
π π
于 D , 当 f 2 时 , A2 或 A2, 所 以 g(x)2sin2x , g(x)
2 3
π π π π π π
2sin2x ,当g(x)2sin2x ,x 0, 时,2x , ,所以g(x)在
3 3 3 3 3 3
π π π π
0, 上单调递增,故函数的最大值为g 3;当g(x)2sin2x ,x 0,
3 3 3 3
数学参考答案·第3页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}π π π π
时,2x , ,所以g(x)在 0, 上单调递减,故函数的最大值为g(0) 3,
3 3 3 3
故D正确,故选ABD.
x2 y2
11.双曲线C : 1中,实半轴长 a4 ,虚半轴长b3,半焦距 c5 ,焦点
16 9
3
F(5,0),F (5,0),对于 A,双曲线C的渐近线方程为y x,A 正确;对于 B,由
1 2 4
于点A,B在双曲线的右支上,设直线AB的倾斜角为,则由双曲线的第二定义可得:
72 9
|AB| ,∴当90时,|AB| ,B 错误;对于 C,由双曲线定义知
1625cos2 min 2
|AF ||AF |8,而|FF |10,且 AF AB,则|AF |2 |AF |2|FF |2100,即有
1 2 1 2 1 1 2 1 2
|AF ||AF | 2(|AF |2 |AF |2)(|AF ||AF |)2 2 34 ,因此|AF |4 34 ,C 正
1 2 1 2 1 2 1
确;对于D,由双曲线定义知|BF ||BF |8,因为AF AB,设△ABF 内切圆的半径r ,
1 2 1 1
|AF ||AB||BF | |AF ||AF ||BF ||BF | 2 348
则由圆的切线性质知:r 1 1 1 2 2 1
2 2 2
344,D正确,故选ACD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
题号 12 13 14
1
答案 乙 6;a≥3
2
【解析】
12.由图知: ,所以乙的成绩更稳定.
1 2
1 1
13.∵a a a ,∴a a a ,∴两式作差得:a a ,∴数列{a }是以
n2 n1 n 2 n3 n2 n1 2 n n3 n
1
3 为周期的数列. 又∵a 1,a ,∴a 1. 设数列{a }的前n项积为T ,则当
1 2 2 3 n n
1 k 1 k
n3k,kN时,则T ;则当n3k1,kN时,则T ;则当
3k 2 3k1 2
1 k1 1
n3k2,kN时,则T ,∴数列{a }的前n项积的最大值为 .
3k2 2 n 2
数学参考答案·第4页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}2 2
14.设直线y2xb与函数 f(x)2lnx的切点为(x,2lnx ),由 f(x) ,所以 f(x )
0 0 x 0 x
0
2,解得x 1,所以切点为(1,0),所以021b,解得b2,即切线方程为y2x2.
0
1 1
设 直 线 y2x2 与 函 数 g(x) ax2 x (a0) 的 切 点 为 (x,y ) , 则
2 2 1 1
1 1
ax2 x 2x 2, x 1,
2 1 1 2 1 解得 1 即a3,所以ab6;设切线方程l为ykxm,
ax 12,
a3,
1
1 1
且l与 f(x)2lnx的切点为(x,y ),l与g(x) ax2 x (a0)的切点为(x,y ),则
2 2 2 2 3 3
kx m2lnx, 1 1
2 2 kx m ax2 x , 2 1 (k1)2
2 3 2 3 3 2 整理可得m2ln 2,m ,
k , k 2 2a
x 2 k ax 3 1,
2 1 (k1)2 (k1)2 (x1)2
所以 2ln 2 ,整理可得 2a ,设 h(x) ,则
k 2 2a k 3 x 3
2ln 2ln
2 2 2 2
x 3 4 1 x 1 1
2(x1)2ln (x1)2 2(x1)2ln
2 2 x 2 2 2 x x 1
h(x) . 设 (x)2ln
x 3 2 x 3 2 2 2
2ln 2ln
2 2 2 2
1 2 1
,则(x) 0,所以(x)在(0,)上为增函数,又因为(2)0,所以在
x x x2
(0,2)上(x)0,即h(x)0,所以h(x)单调递减; 在(2,)上(x)0,即h(x)0,
9
所以h(x)单调递增,所以h(x)≥h(x) h(2) 6,即2a≥6,解得a≥3.
min 3
2
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)
解:(1)由题知:(0.0100.015m0.0350.010)101,解得m0.030.
………………………………………………………………(2分)
(90x)
设x为样本数据的上四分位数,则: 10m0.10.25,
10
解得x85,故这组样本数据的上四分位数为85. …………………………(5分)
数学参考答案·第5页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}(2)设 p表示在这批产品中随机抽取一件产品,所抽取的产品为优秀品的概率,
由题知: p10(m0.01)0.4. …………………………………………(7分)
随机变量X B(5,0.4),E(X)50.42,
随机变量X 的可能取值为:0,1,2,3,4,5,
243 810 162
P(X 0)C0p0(1 p)5 ,P(X 1)C1p1(1 p)4 ,
5 3125 5 3125 625
1080 216 720 144
P(X 2)C2p2(1 p)3 ,P(X 3)C3p3(1 p)2 ,
5 3125 625 5 3125 625
240 48 32
P(X 4)C4p4(1 p)1 ,P(X 5)C5p5(1 p)0 .
5 3125 625 5 3125
故随机变量X 的分布列为:
X 0 1 2 3 4 5
243 162 216 144 48 32
P
3125 625 625 625 625 3125
…………………………………………………………(13分)
16.(本小题满分15分)
解:(1)由题意知,直线AB的斜率不为零,设直线AB的方程为:xmy4,
联立抛物线C:y2 2px(p0)的方程得:y2 2pmy8p0,
4p2m2 32p0恒成立,
设A(x,y ),B(x,y ),所以y y 2pm,y y 8p.
1 1 2 2 1 2 1 2
又OAOBxx y y (my 4)(my 4) y y 0,
1 2 1 2 1 2 1 2
即(m2 1)y y 4m(y y )160,所以168p0,即 p2,
1 2 1 2
所以抛物线C的方程为y2 4x. ………………………………(8分)
(2)由(1)知:y2 4my160,y y 4m,y y 16,
1 2 1 2
所以|AF||BF|(x 1)(x 1)(my 5)(my 5)
1 2 1 2
m(y y )104m2 10≥10,
1 2
当且仅当m0时取等号,所以|AF||BF|的最小值为10. ……………………(15分)
数学参考答案·第6页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}17.(本小题满分15分)
1 n 1
解:(1)∵S ,∴当n1时,a S ;
n 3 1 1 3
1 n1
当n≥2时,S ,
n1 3
1 n1 1 n 2
∴a S S .
n n n1 3 3 3n
2
∵数列{a }是等比数列,∴a 对n1也成立,
n n 3n
2 1
∴ ,即1. ………………………………………………(6分)
3 3
2
(2)由(1)知:a ,
n 3n
2
∴b 2log a 2log 2log 22n,
n 3 n 33n 3
2
∴令c a b 2n2log 2, ……………………………………(9分)
n n n 3n 3
1 1 1 2 1 n
∴T 2 2(12n)n2log 2
n 3 3 3 3
1 1 n
1
3 3 n(1n)
2 2 2nlog 2
1 2 3
1
3
1 n
n2 n 2nlog 21. ……………………………………(15分)
3 3
18.(本小题满分17分)
(1)证明:如图2,取AE的中点M ,连接PM,BM ,
AE
则由ADDE且APPE,可得PM AE,且PM 2,
2
π 2
∴由余弦定理可得MB2 AM2 AB2 2AM ABcos 2162 24 10,
4 2
∴PM2 MB2 PB2,∴PM MB.
由AEMBM ,AE,MB平面ABCE,可得PM 平面ABCE.
数学参考答案·第7页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}又BE平面ABCE,∴PM BE.
又AEBE,
由PM AE M ,PM,AE平面PAE,
∴BE平面PAE.
又PA平面PAE,∴PABE. ……………………(6分)
图2
(2)解:如图3,以B为原点,BN ,BA,过点B且与ABCE垂直的直线分别为x轴、y
轴、z轴建立空间直角坐标系,
则P(1,3, 2),C(2,0,0),E(2,2,0),N(4,0,0),
∴CE (0,2,0),PE(1,1, 2),PN (3,3, 2).
设PQPN (3,3, 2)([0,1]),
∴EQPQPE(31,31, 2 2).
设平面PEC 的法向量为n (x,y,z ),
1 1 1 1
CEn 0, 2y 0,
则 1 即 1
PEn
1
0, x
1
y
1
2z
1
0,
图3
令z 1,可得n ( 2,0,1). …………………………………………(9分)
1 1
设平面ECQ的法向量为n (x,y,z ),
2 2 2 2
CEn 0, 2y 0,
则 2 即 2
EQn
2
0, (31)x
2
(31)y
2
2(1)z
2
0,
31
令x 2,可得n 2,0, , ………………………………(12分)
2 2 1
1
由平面PEC 与平面ECQ所成角的余弦值为 ,
3
31
2
1 1
可得|cosn,n | ,
1 2 31 2 3
3 2
1
|53| 1 |53| 1
即 , ,
2422 1692 3 112 103 3
两边同时平方,经整理化简可得82 1030,
1 3
解得 或 . …………………………………………………………(17分)
2 4
数学参考答案·第8页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}19.(本小题满分17分)
a ax
(1)解:设R(x) 0 1 ,
1bx
1
∵ f(0)ln10,∴R(0)a 0,
0
ax a (1bx)bax a 1
R(x) 1 ,R(x) 1 1 1 1 1 , f(x) .
1bx (1bx)2 (1bx)2 1x
1 1 1
∵ f(0)1,∴R(0)a 1,
1
1 2b 1
R(x) ,R(x) 1 , f(x) .
(1bx)2 (1bx)3 (1x)2
1 1
1
∵ f(0)1,∴R(0)2b 1,∴b ,
1 1 2
x 2x
R(x) . ……………………………………(4分)
1 2x
1 x
2
1 a x2 ax1
(2)①解:h(x)1 .
x2 x x2
a
当a≤0时,令g(x)x2 ax1,g(0)1,对称轴 ≤0,x0,g(x)0恒成立,
2
∴h(x)在(0,); ………………………………………………………………(6分)
当0a≤2时,a2 4≤0,h(x)≥0,h(x)在(0,)上单调递增;
………………………………………………………………(8分)
a a2 4 a a2 4
当 a2 时, a2 40 ,令 h(x)0 ,解得 m , n ,且
2 2
0mn,
a a2 4 a a2 4 a a2 4
∴h(x)在0, 上单调递增,在 , 上单调递减,在
2 2 2
a a2 4
,上单调递增. ……………………………………(10分)
2
②证明:x0,h(x),x,h(x).
当a≤2时,h(x)在(0,)上单调递增,则存在唯一零点,不合题意;
当a2时,h(1)2a0,所以0m1n,
1 1 1
极大值h(m)m alnmm m lnm,
m m m
数学参考答案·第9页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}m2 1
欲证h(m)0,可证 lnm0.
m2 1
m2 1
令g(m) lnm,m(0,1),
m2 1
4m 1 (m2 1)2
则g(m) 0,
(m2 1)2 m m(m2 1)2
∴g(m)在(0,1)上单调递减,g(m)g(1)0,即h(m)0,
同理可得,极小值h(n)0.
由零点存在性定理,h(x)有3个不同零点x,x,x ,且0x x 1x,
1 2 3 1 2 3
要证:x x x 2a1,即证x x 2(a1).
1 2 3 1 3
2(x1)
由(1)得,当x1时,lnx .
x1
2(x1)
下证:x1时,lnx ,
x1
令(x)(x1)lnx2(x1),x1,
x1 1 1 1
(x)lnx 2lnx 1,(x) 0,
x x x x2
∴(x)(1)0,所以(x)(1)0.
1 2a(x 1)
由h(x )0,x alnx 3 ,
3 3 x 3 x 1
3 3
x2 1 2a(x 1) 1
即 3 3 ,(x 1)2 2ax ,x 2a2,
x x 1 3 3 3 x
3 3 3
1 1 1
又有h x aln h(x )0h(x ),
x x 3 x 3 1
3 3 3
1
所以 x ,故x x 2(a1). ………………………………(17分)
x 1 1 3
3
数学参考答案·第10页(共10页)
{#{QQABbQAEggAoQIBAAQhCEwUCCgEQkBAAASgGABAAsAABwANABAA=}#}