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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 D C B C A D C B
【解析】
1.因为A{3,0,3},B{x|1x3},所以AB{0},故选D.
1 x
2.因为y
是非奇非偶函数,yx3是奇函数,所以B,D不合题意;又y|x|在(,0)
2
上单调递减,在(0,)上单调递增,故A错误;yx2在(,0)上单调递增,在(0,)
上单调递减,即C正确,故选C.
1
3.31,因此只需把正弦曲线上所有点的横坐标缩短到原来的 ,纵坐标不变,故选B.
3
π 5π 1 5π 1 1
4.在△ABC中,当 A 时,sinA ;当 ≤Aπ时,sinA≤ .反之当sinA 时,
6 6 2 6 2 2
π π 1
一定有A 成立.故“A ”是“sinA ”的必要不充分条件,故选C.
6 6 2
2 2 2
5.令 f(x)g(x),得2x a ,所以2x a0,设F(x)2x a,原题等价于当
x x x
2
x(1,2) 时, F(x) 只有一个零点,显然 F(x)2x a 在 (1,2) 单调递增,所以
x
F(1)F(2)a(3a)0,解得0a3,所以实数a的取值范围是(0,3),故选A.
π π π π π 3π
6 . f(x)cosxsinx 2sinx , 由 x , , 则 x , , 得
4 2 2 4 4 4
π π
2sinx [1, 2],所以当x 时, f(x)取得最小值1,即切线斜率得最小值
4 2
π π π
为 1.因为 f 1,所以切点为 ,1 ,切线方程为 y1x ,即
2 2 2
π
x y 10,故选D.
2
tanAtanB sinAsinB sinC sin2C
7.由 tanC,得 ,整理得,cosC ,
tanAtanB sinAcosBsinBcosA cosC sinAsinB
a2 b2 c2 c2 a2 b2
利用正、余弦定理,得 ,即a2 b2 3c2,所以 3,故选C.
2ab ab c2
数学参考答案·第1页(共8页)8.要使不等式恒成立,须 ax2 与 x2 bx8 同时为正,或为负,且同时为零,于是
ax20, 2 2 2 2
得 x , 从 而 b 80 , 得 ab4a2 2 , 由
x2 bx80, a a a
4 ab4 4a2 2 2 2
b 4a ≥2 4a 4 2,故选B.
a a a a 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 BC ABD ACD
【解析】
3 3 4
9.因为角的终边经过点P(3,4),所以|OP| 916 5,则cos ,sin ,
5 5 5
4 4 3 π 4
tan ,cos(π)cos ,cos sin ,故选项B,C正确,
3 3 5 2 5
选项A,D错误,故选BC.
10.令x y0,则 f(0)0,故选项A正确;令x1,y1,则 f(1)1,令x1,y1,
则 f(2)4,故选项B正确;令y1,则 f(x1) f(x) f(1)2x f(x)12x,所以
f(x1) f(x)2,令x0,则 f(0)0,故选项 C 错误;令x1,则 f(2)4,故
选项D正确,故选ABD.
11.由图中数据可知智力的周期为T 33,情绪的周期为T 28,体力的周期为T 23,故
1 2 3
体力曲线的最小正周期最小,故选项A正确;462除以33余0,462除以28余14,此时
1
情绪曲线E处于 周期处,所以出于下降期,智力曲线I 刚好位于起点处,处于上升期,
2
故选项B错误;由图可知,智力曲线的对称中心的横坐标为n16.5k,k N,情绪曲线
1 1
的对称中心的横坐标为 n14k,k N ,体力曲线的对称中心的横坐标为
2 2
n11.5k,k N,故16.5,14,11.5的公倍数,均为三个曲线的公共对称中心的横坐标,
3 3
有无数个,故智力、情绪、体力三条曲线存在无数个公共的对称中心,故选项 C 正确;
由图可知,智力曲线的对称轴方程为n8.2516.5k,k N,情绪曲线的对称轴方程为
1 1
n714k,k N , 体 力 曲 线 的 对 称 轴 方 程 为 n5.7511.5k,k N , 令
2 2 3 3
8.2516.5k 714k 5.7511.5k ,不妨先求解 8.2516.5k 714k ,整理可得
1 2 3 1 2
82.5165k 70140k ,则165k 140k 12.5,又165k,140k Z,12.5Z,故该
1 2 1 2 1 2
方程无解,从而该方程组无解,故智力、情绪、体力三条曲线不存在公共的对称轴,故
选项D正确,故选ACD.
数学参考答案·第2页(共8页)三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
题号 12 13 14
31π
答案 3 0.84 32
6
【解析】
12.在△ABC 中,由余弦定理得, a2 b2 c2 2bccosA ,代入得,131c2 c ,即
1 1 3
c2 c120,所以c4或c3(舍),则S bcsinA 14 3.
△ABC 2 2 2
13.令 f(x)sinx,则 f(x) cosx, f(x)sinx, f(3)(x)cosx, f(4)(x)sinx,,
故 f(0)0, f(0) 1, f(0) 0, f(3)(0)1, f(4)(0)0,,由麦克劳林公式可得
x3 x5 x7 1 1
sinxx ,故sin11 0.84.
3! 5! 7! 6 120
1
14.由 f(x ) f(x ) f(x ) ,得 x 1cosx cosx ,根据对称性,得 x x 2π ,
1 2 3 2 1 2 3 2 3
x 2cosx 2 , 所 以 x 2x 3x x x 4π2cosx x 4π2 , 设
1 3 1 2 3 1 3 3 3
7π 11π
g(x)2cosxx ,x(π,2π],g(x)2sinx1,由g(x)0,得x 或 ,当
6 6
7π 7π 11π
xπ, 时,g(x)0,g(x)单调递增,当x , 时,g(x)0,g(x)单调递
6 6 6
11π 7π 7π
减 , 当 x ,2π
时 , g(x)0 , g(x) 单 调 递 增 , g 3 ,
6 6 6
7π 7π 7π
g(2π)2π2 3 ,所以g(x) g 3 ,故x 2x 3x 的最大值为
6 max 6 6 1 2 3
31π
32.
6
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)
解:(1)已知函数 f(x)2 3sinxcosxcos2x 3sin2xcos2x
π
2sin2x ,………………………………………………………………………(4分)
6
数学参考答案·第3页(共8页)2π
因为 f(x)的最小正周期:T π,故1,……………………………………(5分)
2
π
所以 f(x)2sin2x ,
6
π π π kπ
令2x kπ,得对称轴方程:x (kZ).……………………………(6分)
6 2 6 2
(2)列表如下:
π 5π 2π 11π
x 0 π
6 12 3 12
π π π 3π 13π
2x π 2π
6 6 2 2 6
f(x) 1 2 0 2 0 1
………………………………………………………………………………………(8分)
f(x)在区间[0,π]上的图象如图所示.
……………………………………………………………(11分)
π 2π
f(x)在[0,π]上的单调递增区间: 0, , ,π .……………………………(13分)
6 3
16.(本小题满分15分)
c 2
解:(1)由e ,及b2,解得a2 2 ,
a 2
x2 y2
所以椭圆E: 1.………………………………………………………………(5分)
8 4
(2)显然直线l斜率存在,设直线l:ykx1,B(x,y ),C(x,y ),
1 1 2 2
ykx1,
联立x2 y2 消去y得(12k2)x2 4kx60,显然0,
1,
8 4
4k 6
则x x ,xx ,…………………………………………………(7分)
1 2 12k2 1 2 12k2
数学参考答案·第4页(共8页)3
|BC| 1k2 (x x )2 4xx ,△ABC的高h ,
1 2 1 2
1k2
………………………………………………………………………………………(9分)
所以△ABC的面积
1 3 3 (4k)2 24 8k2 3
S |BC|h (x x )2 4xx 3 2 22,
2 2 1 2 1 2 2 (12k2)2 12k2 12k2
……………………………………………………………………………………(12分)
4
化简得:11k4 7k2 40,解得:k2 1或 (舍),…………………………(14分)
11
所以k 1,所以直线l的方程为yx1.………………………………………(15分)
17.(本小题满分15分)
解:(1)由asinBbcosB及正弦定理,得sinAcosB,
π π π
因为A ,所以sinAcosBsin B,故A B,
2 2 2
………………………………………………………………………………………(2分)
3π C π C
又ABC π,所以A ,B ,
4 2 4 2
3 4
因为sinC ,且C为锐角,故cosC ,…………………………………………(4分)
5 5
a b c ab c 2 25
由正弦定理: ,得 ,
sinA sinB sinC sinAsinB sinC 9
25 25 25 25 π 25 10
所以ab sinAsinB cosBsinB sin2B sin C cosC ,
9 9 18 18 2 18 9
………………………………………………………………………………………(6分)
由余弦定理:c2 a2 b2 2abcosC (ab)2 2ab(1cosC),
所以(ab)2 c2 2ab(1cosC)145,得ab 5,
所以△ABC的周长为1 5.……………………………………………………………(8分)
3π C π C
(2)由A ,B ,得
4 2 4 2
3π C π C C
cosAcosBcosC cos cos cosC 2sin cosC
4 2 4 2 2
2
C C C 2 5
2sin 12sin2 2sin .……………………………………(12分)
2 2 2 4 4
数学参考答案·第5页(共8页)π C C π C 2
因为B ,所以0 ,0sin ,
4 2 2 4 2 2
5
故cosAcosBcosC的取值范围是1,
.………………………………………(15分)
4
18.(本小题满分17分)
解:(1)总的选法种数为C2 C3 10,得0分的选法共有C1C2 C1C1 6种,
4 4 1 3 1 3
3
所以甲第9题得0分的概率为 .………………………………………………………(4分)
5
(2)第10题乙同学三个选项中随机猜选两项,用A,A,A 分别表示第10题乙同学得0,
0 4 6
4,6分,…………………………………………………………………………………(5分)
第11题乙同学四个选项中随机猜选一项,用B,B ,B 分别表示第11题乙同学得0,2,
0 2 3
3分,………………………………………………………………………………………(6分)
1 C1C1 1 1 1 1 1 1 C2 1 1
P(A ) 1 2 + 0 ,P(A ) 0+ 1 ,P(A ) 2 + 0 ,
0 2 C2 2 3 4 2 2 2 6 2 C2 2 6
3 3
1 C1 1 C1 3 1 C1 1 3 1 C1 1 1
P(B ) 2 + 1 ,P(B ) 3 + 0 ,P(B ) 2 + 0 ,
0 2 C1 2 C1 8 2 2 C1 2 8 3 2 C1 2 4
4 4 4 4
………………………………………………………………………………………(9分)
从而第10,11题得分总和X 的可能取值为0,2,3,4,6,7,8,9,
……………………………………………………………………………………(10分)
1 1 1
P(X 0)P(A B ) ,P(X 2)P(A B ) ,P(X 3)P(A B ) ,
0 0 8 0 2 8 0 3 12
3 1 3 1 3 1
P(X 4)P(A B ) ,P(X 6)P(A B A B ) ,
4 0 16 4 2 6 0 2 8 6 8 4
1 1 1
P(X 7)P(A B ) ,P(X 8)P(A B ) ,P(X 9)P(A B ) ,
4 3 8 6 2 16 6 3 24
……………………………………………………………………………………(15分)
从而X 的分布列为:
X 0 2 3 4 6 7 8 9
1 1 1 3 1 1 1 1
P
8 8 12 16 4 8 16 24
……………………………………………………………………………………(16分)
9
E(X) .………………………………………………………………………………(17分)
2
数学参考答案·第6页(共8页)19.(本小题满分17分)
(1)解:当a1时, f(x)xcosxsinx,
则 f(x)cosxxsinxcosxxsinx.………………………………………………(1分)
当x(0,π)时, f(x)0;当x(π,2π)时, f(x)0,
所以 f(x)在(0,π)上单调递减,在(π,2π)上单调递增.……………………………(3分)
1 1
(2)证明:令G(x)g(x) x2 x1ex x2 x1(x0),
2 2
则G(x)ex x1,G(x)ex 1,……………………………………………………(5分)
当x0时,G(x)0,所以G(x)在(0,)上单调递增;
所以G(x)G(0)0,所以G(x)在(0,)上单调递增,
所以G(x)G(0)0,所以不等式成立.………………………………………………(7分)
1
(3)解:由题可知:h(x)ex x2 x1a(xcosxsinx),
2
则h(x)ex x1axsinx.
令m(x)ex x1axsinx且m(0)0,
所以函数h(x)在(0,π)上存在唯一极值点等价于m(x)在(0,π)上存在唯一变号零点.
又因为m(x)ex 1a(sinxxcosx)且m(0)0,
m(x)ex a(2cosxxsinx)且m(0)12a,………………………………………(9分)
1
①当a 时,m(0)12a0,
2
π π
(i)当x0,
时,y2cosxxsinx在 0,
上单调递减,
2 2
π
所以m(x)ex a(2cosxxsinx)在 0,
上单调递增.
2
π π π
又因为m e2 a0,m(0)12a0,
2 2
π
由零点存在性定理知:存在唯一x 0,
,使得m(x )0,
0 2 0
π
所以当x(0,x )时,m(x)0;当xx,
时,m(x)0;
0 0 2
……………………………………………………………………………………(11分)
数学参考答案·第7页(共8页)π
(ii)当x ,π 时,y2cosxxsinx0,
2
所以m(x)ex a(2cosxxsinx)0,
所以由(i)(ii)知:m(x)在(0,x )上单调递减,(x,π)上单调递增,
0 0
所以当x(0,x )时,m(x)m(0)0.
0
又因为m(π)eπ 1aπ0,
所以由零点存在性定理知:存在唯一x (x,π),使得m(x )0,
1 0 1
所以当x(0,x )时,m(x)0;当x(x,π)时,m(x)0,
1 1
所以m(x)在(0,x )上单调递减,(x,π)上单调递增,
1 1
所以当x(0,x )时,m(x)m(0)0.
1
又因为m(π)eπ π1,由(2)知:m(π)0,
所以由零点存在性定理知:存在唯一x (x,π),使得m(x )0,
2 1 2
当x(0,x )时,m(x)0;当x(x,π)时,m(x)0,
2 2
1
即x 为m(x)在(0,π)上的唯一变号零点,所以a (符合题意).
2 2
……………………………………………………………………………………(14分)
1
②当a≥ 时,由x(0,π)时,yxsinx0得:
2
1
m(x)ex x1axsinx≥ex x1 xsinx,
2
1
令M(x)ex x1 xsinx且M(0)0,
2
1
则M(x)ex 1 (sinxxcosx)且M(0)0.
2
1
又因为M(x)ex cosx xsinxe0 cos000,
2
所以M(x)在(0,π)上单调递增,所以M(x)M(0)0,
所以M(x)在(0,π)上单调递增,所以M(x)M(0)0,
所以当x(0,π)时,m(x)0,即m(x)在(0,π)上无零点,
1
所以a≥ (不符合题意).
2
1
综上:a .…………………………………………………………………………(17分)
2
数学参考答案·第8页(共8页)