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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)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B B C D C B C A
【解析】
1.∵ A{3,5,6},∴( A)B{3,5},故选B.
U U
70110
2.由正态密度函数的对称性, 90,故选B.
2
i i
3.z2 z2 i,故选C.
1 2 2 2
1
4.设AF AE(1)AD,则AF (ABBE)(1)ADAB1 AD,又 ,
2 2
3
∴1 ,故选D.
2 4
3b 3b 5 5
5.由ab2ab30得a ,∴ab b b1 (b2)3
b2 b2 b2 b2
≥2 53,当且仅当a 51,b 52取到等号,故选C.
6.由题意知:三人从 5 个景点中各自随机选择 3 个景点游玩,总的有53 125种选法,所选
12
景点全部不同有A3 60种,所以所求概率为 ,故选B.
5 25
0.9P Pe5k, 5k ln0.9, t ln0.1 5lg0.1 5 5
7.由题意得 0 0 ,∴t
0.1P Pekt kt ln0.1 5 ln0.9 lg0.9 1lg9 12lg3
0 0
108.7,故选C.
1 x
8.因为 f(x)ln a b (a,bR)为奇函数,所以其定义域关于原点对称,易知x1,
1x 4
1 1 1 1 x
所以 x1 ,即有 a 0 ,得到 a ,所以 f(x)ln b
1(1) 2 2 1x 4
x1 x 1
ln b ,函数定义域为{x|x1且x1},得到 f(0)ln b0,所以bln2,
2(1x) 4 2
x1 x x1 x x1 x x1 x
故 f(x)ln ln2 ln ,此时有 f(x)ln ln
2(1x) 4 1x 4 1x 4 1x 4
数学参考答案·第1页(共8页)1 x1 x x
f(x),即a ,bln2满足题意,所以 f(x)ln ln|1x|ln|1x| ,
2 1x 4 4
定义域为{x|x1且x1},结合奇函数的性质,可得函
数 的 大 致 图 象 如 图 , 当 x1 时 ,
x 1 1 1
f(x)ln(x1)ln(x1) , f(x)
4 x1 x1 4
x2 9 x2 9
,由 f(x) 0,得到x3是唯一的
4(x2 1) 4(x2 1)
极小值,又 f(x)在区间(t1,t2 2t)上有最小值,所以
1t13t2 2t,解得3t4,故选A.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项
是符合题目要求的,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 ABD AC BCD
【解析】
T 2π
9.由题意, 0.5 ,∴ T 1,∴ 2π ,当 t 0 时,小球位于最高点,则
2 T
π
sin1,[0,π],∴ ,故A,B正确;对于C,由题意A5,当t[8,9],小球经
2
过一个周期,则其路程为4A20,故C错误;对于D,当t 9.75时,由周期性,等价于
π
t 0.75,此时hsin2π0.75 sin2π0,由正弦函数的图象可知,图象自下而上
2
穿过x轴,小球正在向上运动,故D正确,故选ABD.
10.取AB的中点E,对于A,由PAPBPCPD0,得AP APAB APAC AP
1 1 1 3 1
AD0,所以AP (AB AC AD)
AB AB AD AD
AB AD,故A
4 4 2 8 2
1
正确;对于 B,当2时,APAB2AD2 AB AD2AC(0),点 P
2
在AC上,由于B到直线AC的距离为2,此时点P与C重合,故取不到最小值2,故B
AB
错误;对于C,若21,则AP2 AD2AEAD,所以点P在DE上,
2
由于DE∥CB,所以△PBC的面积为定值 3,故C正确;对于D,∵42 2 21,
数学参考答案·第2页(共8页)
∴AP 2 2AB 2 2AD 2 2AB AD162 42 84,所以点 P 的轨迹是以 A
为圆心,2 为半径的圆位于梯形 ABCD 内部的圆弧(圆心角为60的扇形弧),所以 PC
的最小值为|AC|2,即为2 32,故D错误,故选AC.
11.对于A,假设a 2,则a2 2a 2(k≥2),即a2 2a 20,该方程无实根,故
k k1 k1 k1 k1
A 错误;对于 B,假设a (0,1),则a (a 1)2 1(0,1),又a (0,1),则对于
k k1 k 1
nN*,a (0,1),那么,a a a2 a a (1a )0,∴数列{a }是递增数列,
n n1 n n n n n n
B正确;对于C,若a (1,2),则a a2 2a (a 1)2 1,由二次函数的性质可知,
1 2 1 1 1
a (0,1),由 B 选项的分析可知,当n≥3时,a (0,1),故数列{a }的最大项为a ,
2 n n 1
9
C正确;对于D,由a (a 1)2 1得1a (1a )2,因为a ,所以a (0,1),
n1 n n1 n 1 10 n
1 1 1 1
∴ lg(1a )2lg(1a ) , ∴ , 即 b b , 又 因 为
n1 n lg(1a ) 2 lg(1a ) n1 2 n
n1 n
1 1
b 1 ,所以数列 {b } 是以−1 为首项, 为公比的等比数列,
1 9 n 2
lg1
10
1 n
1
2 1 n1
∴S 2 2,故D正确,故选BCD.
n 1 2
1
2
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 5π
答案 5000
2 4
【解析】
1 1
12.由已知求得a 8,q ,∴a aq4 .
1 2 5 1 2
4 1 π 10
13.∵cos22cos21 ,∴cos2 ,又 ,π ,∴ cos ,进而
5 10 2 10
3 10 π 3π π π
sin ,∵ , ,π, ,∴ ,π,又cos()
10 2 2 2 2
数学参考答案·第3页(共8页)5 π 2 5
0,∴ ,π,∴sin() ,∴sinsin[()]
5 2 5
2 2 3 2 2 π 3π 5π
sin()coscos()sin ,结合 , 可知: .
10 10 2 2 2 4
14.∵ f(12x) 是偶函数,∴ f(12x) f(12x) ,即 f(1x) f(1x) ,从而 f(x)
f(x2) , 又 f(x) 是 奇 函 数 , 则 f(x)f(x) , ∴ f(x2)f(x) , 进 而
f(x4)f(x2) f(x) ,所以 f(x) 是周期为 4 的周期函数.由当 x[0,1] 时,
f(x)x2 , 得 f(0)0,f(1)1 , f(2) f(0)0,f(3)f(1)1,f(4)0 , 即
100
f(4k)0,f(4k1)1,f(4k3)1(kZ),∴i2f(i)12 32 52 72 92
i1
2524
972 992 258 165000.
2
四、解答题(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)
S a, 3a 3d a 4d, 2a d,
解:(1)由 3 5 得 1 1 即 1
a 2a 1, a (2n1)d 2[a (n1)d]1, a 1d,
2n n 1 1 1
解得a 1,d 2,∴a a (n1)d 2n1.…………………………………………(6分)
1 n 1
b
(2)由b 1且{b }是递增的等比数列,得q 2 b 1,
1 n b 2
1
故b a (kN且k≥2),
2 k
由于数列{a }是递增数列,则当q取最小值时,b a 3,即q3,
n 2 2
∴b 13n1 3n1,
n
若b a ,则3k1 2i1,
k i
3k11
∴i .……………………………………………………………………………(13分)
2
16.(本小题满分15分)
π
2sin
解:(1)由正弦定理, b c csinB 4 5 ,
sinC
sinB sinC b 10 5
π 2 5
又cb,∴0C ,∴cosC 1sin2C ,
4 5
3π 2 2 10
∵cosBAC cos C
cosC sinC ,
4 2 2 10
………………………………………………………………………………………(4分)
数学参考答案·第4页(共8页) 1
∵AD (AB AC),
2
2 1 2 2 1 10 5
∴AD (AB AC 2AB AC) 41022 10 ,
4 4 10 2
10
∴AD .……………………………………………………………………………(7分)
2
π
c a 2sinC
(2)∵ , csinA 4,
sinC sinA ∴a
sinC sinC
π
2sinC
1 1 4 2 sinCcosC 1 ,
∴S acsinB 2 1
△ABC 2 2 sinC 2 sinC tanC
π
0C ,
2 π π
∵△ABC是锐角三角形,∴ ∴ C ,
3π π 4 2
0 C ,
4 2
1
∴tanC 1,∴0 1,
tanC
∴1S 2.……………………………………………………………………………(15分)
17.(本小题满分15分)
p
(1)解:根据题意直线l的斜率不为0,可设直线l:xty ,A(x,y ),B(x,y ),
2 1 1 2 2
代入抛物线方程y2 2px得:y2 2pty p2 0,
∴4p2(t2 1)0,y y 2pt,y y p2,
1 2 1 2
∴|AB| 1t2 | y y | 1t2 (y y )2 4y y 2p(t2 1),
1 2 1 2 1 1
3 8p 16
当60时,t ,∴|AB| ,
3 3 3
∴ p2,抛物线E的方程为y2 4x.…………………………………………………(5分)
y2 y2 (p2)2 p2
(2)证明:由(1)可知,y y p2 4,则xx 1 2 1,
1 2 1 2 2p 2p 4p2 4
∴OAOBxx y y 413.…………………………………………………(8分)
1 2 1 2
(3)证明:设C(x,y ),D(x,y ),
3 3 4 4
直线AC的方程:xmy3,直线BD的方程:xny3,
数学参考答案·第5页(共8页)xmy3,
由 得y2 4my120,
y2 4x,
∴y y 12,同理,y y 12,
1 3 2 4
∴y y y y (y y )(y y )144,
1 2 3 4 1 3 2 4
由(2)知y y 4,则y y 36,
1 2 3 4
1
|MA||MB|sinAMB
S 2 |MA||MB| y y 4 1
△ABM 1 2 .
S 1 |MC||MD| y y 36 9
△CDM |MC||MD|sinCMD 3 4
2
……………………………………………………………………………………(15分)
18.(本小题满分17分)
lnx1 lnx
(1)证明: f(x) f(x) ,
x x2
当x(0,1)时, f(x)0 f(x)在(0,1)上单调递增;
当x(1,)时, f(x)0 f(x)在(1,)上单调递减,
所以 f(x) f(1)1,即 f(x)≤1.……………………………………………………(4分)
max
1
(2)解:令x1,则2a≥f(1)1a≥ ;……………………………………………(6分)
2
1 1 1 1 1 1
当a≥ 时,∵x(0,),∴ax ≥ x ≥ 2 x 1≥f(x),
2 x 2 x 2 x
所以原不等式成立,
1
故实数a的取值范围是a≥ .…………………………………………………………(9分)
2
lnx1 lnx
(3)证明: f(x) f(x) ,
x x2
lnt1 lnt lnt 2lnt1
所以在点A(t,f(t))处的切线l方程:y (xt),即l:y x ,
t t2 t2 t
lnx1 lnx1 lnt 2lnt1
与y 联立得: x 0,
x x t2 t
lnx1 lnt 2lnt1
即证:当t e时,方程 x 0除xt外,还有另一根xs,
x t2 t
1
且 st.……………………………………………………………………………(12分)
e
lnx1 lnt 2lnt1
设h(x) x ,则h(t)0,
x t2 t
数学参考答案·第6页(共8页)lnx lnt 2lnx1
又h(x) ,h(t)0,h(x) ,
x2 t2 x3
当x(0, e)时,h(x)0h(x)在(0, e)上单调递减;
当x( e,)时,h0h(x)在( e,)上单调递增,
所以h(x) h( e),
min
∵t e,∴0h(t)h( e),
lnt
又h(1) 0,所以存在唯一实数x (1, e),使h(x )0,
t2 0 0
当x(t,)时,h(x)0h(x)在(t,)上单调递增;
当x(0,x )时,h(x)0h(x)在(0,x )上单调递增;
0 0
当x(x,t)时,h(x)0h(x)在(x,t)上单调递减,
0 0
所以当x(x,t)(t,)时,h(x)h(t)0,
0
1 lnt 1 2lnt1 lnt 1
又h (12et) 0,
e t2 e t et2 t
1
所以存在唯一实数s ,x
,使h(s)0,
e 0
lnx1 lnt 2lnt1 1
即:当t e时,方程 x 0除xt外,有唯一根xs,且 st,
x t2 t e
故结论成立.……………………………………………………………………………(17分)
19.(本小题满分17分)
解:(1)T(A,B)t(A,B)36018.…………………………………………(3分)
(2)若n≥5,则数列A,A,,A 中必有两个数列前两项相同(因每项为 0 或 1,前两
1 2 n
项至多有224种组合);
不妨设该二者为A,A ,则必有T(A,A )0(两数列的第三项也相同)或T(A,A )1(两
1 2 1 2 1 2
数列的第三项相异),
故n≥5不合题意;………………………………………………………………………(6分)
当n4时,可构造A:0,0,0;A:0,1,1;A:1,1,0;A:1,0,1满足题意,
1 2 3 4
故n的最大值为4.………………………………………………………………………(9分)
(3)记P{i|a≥b,1≤i≤62,iN},Q{i|b a,1≤i≤62,iN},
i i i i
显然PQ,PQ{1,2,,62},
数学参考答案·第7页(共8页)设(a b),(b a),
i i i i
iP iQ
T(A,B)t(A,B)(a b)(b a) (a b)(a b) ||
i i i i i i i i
iP iQ iP iQ
2min{,},…………………………………………………………………………(11分)
若P或Q,则已有T(A,B)t(A,B)0.
下不妨设P且Q,
由平均值原理,1≤i,j≤62(i,jN),使得a b≥ ,b a ≥ ,且iP,jQ
i i |P| j j |Q|
(其中|P|,|Q|为集合P,Q的元素个数)(a a )(b b )≥ ,
i j i j |P| |Q|
……………………………………………………………………………………(13分)
不妨设i j,则a≤a (62i)≤693i,a ≥j1,b b≥i j
i 62 j i j
≤(693i)(j1)(i j)694,
|P| |Q|
且 (|P||Q|)≥( )2,
|P| |Q|
故 ≤ 69462 69462≥ ≥2min{ , }min{,}≤10757
T(A,B)t(A,B)2min{≤}≤21514.………………………………………(15分)
上式取等时,构造:10757,有|P||Q|31,a b 347 b a ,
i i |P| |Q| j j
事实上,取A为0,1,,30,725,726,,755;B为347,348,,408,
有T(A,B)t(A,B)3476221514满足题意,为所求最大值.
…………………………………………………………………………………(17分)
数学参考答案·第8页(共8页)