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2022 级高三第一学期期中考试数学参考答案
1
CADBD BCD ABD ACD BCD xy0, 5,
(ee,)
15.【详解】(1)∵2sinA3sin2C,∴sinA3sinCcosC,
a2b2c2
由正余弦边角关系得,a3c ①,……4分,
2ab
又c2b,②由①②得,a2b3b a2b24b2 ,∴a2 9 b2,a 3 2 b,∴ a 3 2 ……6分
2 2 b 2
3 2
b
(2)由(1)得, sinA a 2 2 ,
cosC
3sinC 3c 6b 4
9
b2b24b2
(或由余弦定理得 a2b2c2 2 2 )……8分
cosC
2ab 3 2b2 4
14
∵C为锐角,∴sinC ,……9分
4
1 1 3 2 14 3 7
∴ ABC的面积S absinC b2 ,∴b2,……11分
2 2 2 4 2
1 3 7
设AB边上的高为h,则 ABC的面积S chbh ,
2 2
3 7 3 7
∴h ,即AB边上的高为 .……13分
4 4
16.【详解】(1)如图,连接EC交BD于N ,连接MN,
1 1
由E是AD的中点可得DE AD BC1,……1分
2 2
1
易得DEN与△BCN相似,所以EN NC,……3分
2
1
又PM MC,所以MN∥PE,……4分
2
又MN 平面BDM,PE平面BDM,所以PE∥平面BDM;……6分
(2)因平面PAD平面ABCD,且平面PAD平面ABCDAD,
由PAPD 5,点E是线段AD的中点可得PE AD,
又PE平面PAD,故得PE平面ABCD.……8分
如图,取BC的中点为F,分别以EA,EF,EP为x,y,z轴的正方向,建
立空间直角坐标系.则E0,0,0,A1,0,0,
D1,0,0,B1,2,0,C1,2,0,P0,0,2,……9分
11 1 2 2 1 2 4
PC1,2,2,PM PC , , ,则M , , ,……10分
3 3 3 3 3 3 3
4 2 4
设平面AMB的法向量n (x ,y ,z )为,由AB0,2,0,AM , , ,
1 1 1 1 3 3 3
n AB2y 0
1 1
则 4 2 4 ,故可取n 1,0,1;……11分
n AM x y z 0 1
1 3 1 3 1 3 1
4 4 4
设平面BDM的法向量为n x ,y ,z ,由BD2,2,0,BM , , ,
2 2 2 2 3 3 3
n BD2x 2y 0
2 2 2
则 4 4 4 ,故可取n 1,1,0.……12分
n BM x y z 0 2
2 3 2 3 2 3 2
n n
1 1
1 2
故平面AMB与平面BDM的夹角余弦值为 cosn,n ,……14分
1 2 n n 2 2 2
1 2
π
所以平面AMB与平面BDM 的夹角为 .……15分
3
x2 y2
1
17.【详解】(1)双曲线3x2 y2 可化为
3
1 1 2 3 2
S FF AB 2 412
ABF1 2 1 2 2 3 3 ,即3
3
y2
双曲线C的标准方程为x2 1.……4分
3
(2)设直线l的方程为xty2t0,A(x,y ),B(x ,y ),
1 1 2 2
3x2y2 3
联立双曲线C与直线l: 消去x可得:
xty2
3t21 y212ty90,则Δ12t2 49 3t21 36(t21)0恒成立,
12t 9 1
又直线与双曲线交于右支两点,故y y ,y y 0,即t2 ,……7分
1 2 3t21 1 2 3t21 3
4 2 6t
从而得x x ,即AB中点M 为 , ,……9分
1 2 3t21 3t21 3t21
26t 2 8
线段AB的中垂线为y tx ,则D ,0,……11分
3t21 3t21 3t21
8 6t26
即 DF 2 .……12分
2 3t21 3t21
AB 1t2 y y 2 4y y 1t2 12t 2 4 9 6t26 .……14分
1 2 1 2 3t21 3t21 3t21
DF
即 2 为定值1.……15分
AB
1 1 a x2ax1
18.【详解】(1) f xx alnx, fx1 (x0)……1分
x x2 x x2
若a240时,即2a0时, f(x)0, f x在(0,)单调递增 ……3分
若a240,即a2时,
hxx2ax1有两个零点x a a24 ,x a a24 且x 0,x 0,x x ,
1 2 2 2 1 2 2 1
当0xx 时,hx0, fx0, f x单调递增
1
当x xx 时,hx0, fx0, f x单调递减
1 2
当xx 时,hx0, fx0, f x单调递增 ……6分
2
综上所述,当2a0时, f x在在(0,)单调递增;
a a24 a a24
当a2时, f x在0, 和 ,上单调递增,
2 2
a a24 a a24
f x在 , 上单调递减 ……7分
2 2
1 1 a
(2)因为 f xx alnx,所以 fx1 ,
x x2 x
1 a 1 a
所以k k fx fx 2, ……8分
1 2 1 2 x2 x x2 x
1 1 2 2
1 1
x alnx x alnx
f x f x 2 x 2 1 x 1 1 lnx lnx , ……9分
k 2 1 2 1 1 a 2 1
3 x x x x xx x x
2 1 2 1 1 2 2 1
31 a 1 a 2 lnx lnx
要证k k 2k ,只需证 2a 2 1 ,
1 2 3 x2 x x2 x xx x x
1 1 2 2 1 2 2 1
1 1 2 1 1 lnx lnx
即证 a 2 2 10, ……11分
x2 x2 xx x x x x
1 2 1 2 1 2 2 1
x x 3 3 x x x
不妨设x x 0,则只需证 2 1 a 2 1 2ln 2 0,
2 1 x2 x2 x x x x x
1 2 2 1 1 2 1
1 x x2 3x x x x
即证 2 1 1 3a 2 1 2ln 2 0,
x x x2 x x x x
1 1 2 2 1 2 1
x 1 1 3 1
设 2 t(t1),则只需证 t 3at 2lnt0①,……13分
x x t2 t t
1 1
1
由(1)可知 f xx 2lnx在0,上单调递增,
x
1
则当x1,时, f x f 10,所以t 2lnt0,
t
1 3 2 3 t33t2 (t1)2t2
设gtt 3,则gt1 0,
t2 t t3 t2 t3 t3
所以gt在1,上单调递增,所以gtg10,……15分
又因为0x 1,a1,所以要证①,
1
1 3 1 4 1
只需证t 3t 2lnt2lnt 30,
t2 t t t t2
4 1 2 4 2 2 1 2
设ht2lnt 3,则ht 1 0,
t t2 t t2 t3 t t
所以ht在1,上单调递增.所以hth10,得证. ……17分
1 8 1 1 8 1
19.【详解】(1)由题:令n1,则 a b ,即 b ,故 b ,
1 1 2 3 1 2 2 3 1 2
13 19
得 b ,又b Z,b 3,同理可得,b 5,b 7. ……3分
6 1 6 1 1 2 3
1 1 1 1 1
(2)由题意 a b ,故a b a ,a b a ,
n n 2 n 2 n n 2 n1 2 n1 n1 2
从而a a 1b b a a 1,即1b b d 1,……6分
n1 n n1 n n1 n n1 n
因为b Z,dZ,所以b b d 0,即b b d,故数列b 是等差数列. ……7分
n n1 n n1 n n
49 57 9 3
(3)因为a a ,则a a ,解得 ,
n1 10 n 20 n1 10 n 2
3 81 3 81 9
又a 0,故a 是以 为首项,公比为 的等比数列,
1 2 100 n1 2 100 10
3 81 9 n1 9 n1 3
则a ,即a ,……9分
n 2 100 10 n 10 2
3 81 9 n
从而S n 1 ……10分
n 2 190 10
9 n1 3 9 n1 3
当n为奇数时,a ,易知a 单调递减,
n 10 2 n 10 2
3 231 1 31
故 a a ,得a 2( , ],则有b 2;……12分
2 n 1 100 n 2 100 n
9 n1 3 9 n1 3
当n为偶数时,a ,易知a 单调递增,
n 10 2 n 10 2
3 771 3 229 1
故a a ,即 a ,得a 1[ , ),则有b 1;
2 n 2 1000 n 2 n 1000 2 n
1,n为偶数
综上,b ,……14分
n 2,n为奇数
3 81 9 n 9 n
当n为偶数时,T n 2 n,由S n T n ,得 190 1 10 0,即 10 1,无解;……15分
3n1 3n1
当n为奇数时,T T b 1 ;
n n1 n1 2 2
81 9 n 1 9 n 14
由S n T n ,得 190 1 10 2 ,即 10 81 ,
14
故n>log 16.7,所以存在正整数n,使得S T ,正整数n的最小值为17. ……17分
9 81 n n
10
5