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豫西北联盟第一次联考数学答案
一、选择题
1. C 2.C 3.B 4.C 5.D 6.A 7.B 8.D
二、选择题
9. ACD 10.BC 11.ABD
三、填空题
5 25 28
12. 13. 14. π
5 4 3
四、解答题
15.解:(1)设椭圆C的焦距为2cc0,因为 OG OH , OF OF ,
1 2
所以四边形GFHF 为平行四边形,其面积设为S,则
1 2
3
S 2c 3,所以c1, 2分
2
所以a2b2 c2 1, 3分
3 3
又 1,解得a2 4,b2 3 4分
a2 4b2
x2 y2
所以椭圆C的方程为 1. 5分
4 3
(2)易知l的斜率不为0,设l:xmy1,Ax,y ,Bx ,y ,
1 1 2 2
xmy1
联立x2 y2 ,得 3m2 4 y2 6my90,
1
4 3
6m 9
所以 y y ,y y . 7分
1 2 3m2 4 1 2 3m2 4
12 m2 1
所以 y y y y 24y y , 9分
1 2 1 2 1 2 3m2 4
1 12 m2 1 12 2
由S FF y y , 10分
△F 1 AB 2 1 2 1 2 3m2 4 7
解得m1, 12分
所以l的方程为xy10或xy10.13分
3 x π 1
16.解:(1)因为 f x sinxcos2 sinx , ┈┈┈┈┈┈2分
2 2 6 2
π 1 3 π
所以由 f B sinB 得sinB 1. ┈┈┈┈┈┈4分
6 2 2 6
1
{#{QQABbQSQogiAQBIAAQgCEQWQCAEQkgGCAYgGhBAEsAAAyQFABAA=}#}π π 7π
因为0Bπ,所以 B , ┈┈┈┈┈┈6分
6 6 6
π π π
所以B ,B . ┈┈┈┈┈┈7分
6 2 3
1 a2 c2 b2
(2)由(1)得cosB , ┈┈┈┈┈┈8分
2 2ac
2c2 ac ac
a2 c2 a2
故 2 1 ,即 2 1 ,
2ac 2 2ac 2
a 1 1 3
即 ,故a c. ┈┈┈┈┈┈┈┈┈11分
2c 4 2 2
3 7
把a c代入2b2 2c2 ac,可得b c, ┈┈┈┈┈┈┈┈┈13分
2 2
3 7
c c
所以ab 2 2 3 7 . ┈┈┈┈┈┈┈┈┈15分
c c 2
17.(1)证明:取DC 的中点F ,连接AF,PF,则AF DC .
又PDC 为等边三角形,PF DC,
所以CD 平面PAF ,所以PA DC . ………………3分
又PA PD,
所以PA 平面PDC ,PA 平面PAD ,
平面PAD 平面PDC . ………………6
分
(2)由(1)知CD 平面PAF ,平面PAF 平面ABCD,
则点P在平面ABCD内的射影在直线AF 上,即PAF 为直线PA 与平面ABCD所成的
角,则PAF 60, ………………7分
由(1)知PA 平面PDC , PA PF ,
又PCD为边长为2的等边三角形,则PF 3
,
则PA 1,AF 2 BC 2, …………8分
以F 为原点,FC,FA所在直线为x,y轴,过点F 在面PAF 中做
FE的垂线作为z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,如图所示,
3 3 3 3
过P作PG AF ,交AF 于G,则PG ,GF ,P 0, , ,
2 2 2 2
2
{#{QQABbQSQogiAQBIAAQgCEQWQCAEQkgGCAYgGhBAEsAAAyQFABAA=}#} 1 3
又C 1,0,0 ,B 1,2,0 ,A 0,2,0 ,D 1,0,0 ,PB
1, ,
,BC 0,2,0 ,………9分
2 2
设平面PBC 的法向量为n x ,y ,z
1 1 1
1 3
n PB nPB 0 x y z 0
1 2 1 2 1
n BC nBC 0
2y 0 ,令z 1 2,则x 1 3,y 1 0,
1
n 3,0,2 ………………11分
1 3
又PA 0, , ,AD 1,2,0
2 2
设平面PAD 的法向量为m x ,y ,z
2 2 2
1 3
m PA mPA 0 y z 0
2 2 2 2
m AD mAD 0
x 2y 0 ,令z 2 1,则x 2 2 3,y 2 3
2 2
m 2 3, 3,1 ………………13分
设平面PBC 与平面PAD 的夹角为
mn 4 7
则cos
m n 74 7
7
综上,平面PBC 与平面PAD 的夹角余弦值为 ……………15分
7
x
18.解:(1)因为 f x ax,xR ,
ex
1x
所以 f(x) a, ……………1分
ex
1
故 f(1)a又 f 1 a, ……………2分
e
1
所以 f x 在点(1, f(1))处的切线方程为 y a a x1 , ……………3
e
分
1
即ax y 0,由已知得a 1. ……………4
e
3
{#{QQABbQSQogiAQBIAAQgCEQWQCAEQkgGCAYgGhBAEsAAAyQFABAA=}#}分
x 1x
(2)因为 f x ax,所以 f(x) a,
ex ex
令(x) f(x),则
1 1x x2
(x) . ……………………5分
ex ex
依题意,当x 2时,(x)0,所以 f(x)在 2,上单调递增;
当x2时,(x)0,所以 f(x)在,2 上单调递减. ……………………6分
1
所以 f(x) f(2) a, ……………………7分
min e2
1
因为a ,则 f(x) 0,则 f(x)0恒成立,
e2 min
所以 f x 在R上单调递增. …………8分
(3)欲证em f(x) 1m xm2成立,即证 f(x)
1m
x
m2
成立.
em em
x 1m m2
设F(x) x ,其中F(m)0. …………………10分
ex em em
1x 1m
则F(x) ,xR . ……………………11分
ex em
1x 1m
设G(x) ,其中G(m)0,
ex em
x2
则G(x) (x), . ……………………12分
ex
由(2)知,G(x)在
,2
单调递减;在
2,
单调递增; ……………………13分
所以G(x)在0,2单调递减,且G(m)0,0m2. ……………………14分
故当0 xm时,G(x)0,即F(x)0,则F(x)在 0,m 单调递增;
当m x2时,G(x)0,即F(x)0,则F(x)在m,2 单调递减.………………15分
故F(x)在xm处取极大值,且极大值为F(m)0,
当且仅当xm时,F(x)0. ……………………16分
所以当x 0,2 时,F(x) F(m)0恒成立,即 f(x)
1m
x
m2
恒成立,
em em
4
{#{QQABbQSQogiAQBIAAQgCEQWQCAEQkgGCAYgGhBAEsAAAyQFABAA=}#}即em f(x) 1m xm2成立. ……………………17分
2 4 8 4 8 8
19.解:(1)因为 2, 4, 8, 2, 4, 2, ………………2分
1 1 1 2 2 4
所以集合M 2,4,8 ,所以card M 3. ………………4分
(2)证明:因为
a
是递增数列,且card
M
n1,
n
a a a a
因为 a 是递增数列,所以 2 3 4 n ,
n a a a a
1 1 1 1
a a a a a a a a
所以 2 , 3 , 4 ,, n M 且互不相等,所以M 2 , 3 , 4 ,, n,………………6
a a a a a a a a
1 1 1 1 1 1 1 1
分
a a a a
又因为 3 4 n n ,
a a a a
2 2 2 1
a a a a a a a a a a
所以 3 , 4 , 5 ,, n , n M 且互不相等,所以M 3 , 4 , 5 ,, n , n………8
a a a a a a a a a a
2 2 2 2 1 2 2 2 2 1
分
a a a a a a
所以 3 2 , 4 3 ,L, n n1 ,
a a a a a a
2 1 2 1 2 1
a a a a a a
所以 3 2 , 4 2 ,L, n 2 ,
a a a a a a
2 1 3 1 n1 1
a a a
所以 2 3 n ,所以 a 为等比数列. ………………10分
a a a n
1 2 n1
n n1
(3) card M 存在最大值 . ………………11分
2
理由如下:
不妨取D d ,d ,,d ,其中d 1in 均为质数.
1 2 n i
a
因为M x x j ,1i j n,
a
i
d d d d d d d d
则 2 , 3 ,, n1, n M 且 2 , 3 ,, n1, n 互不相同,有n1个元素;
d d d d d d d d
1 1 1 1 1 1 1 1
5
{#{QQABbQSQogiAQBIAAQgCEQWQCAEQkgGCAYgGhBAEsAAAyQFABAA=}#}同理,
d d d d d d d d
3 , 4 ,, n1, n M 且 3 , 4 ,, n1, n 互不相同,共有n2个元素;
d d d d d d d d
2 2 2 2 2 2 2 2
d d d d d d d d
4 , 5 ,, n1, n M 且 4 , 5 ,, n1, n 互不相同,共有n3个元素;
d d d d d d d d
3 3 3 3 3 3 3 3
…
d
n M 互不相同,有1个元素. ………………15分
d
n1
d
根据质数的性质知, j 1i j n 互不相同,
d
i
n n1
故card M n1 n2 21 .
2
n n1
故card M 有最大值 . ………………17分
2
(注:第三问学生其他解答可对应酌情给分)
6
{#{QQABbQSQogiAQBIAAQgCEQWQCAEQkgGCAYgGhBAEsAAAyQFABAA=}#}