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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
有一项是符合题目要求的)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C D D B C B A
【解析】
1.由|a||b||ab|,可得向量a,b的方向相反,此时向量a,b共线,当向量a,b同向时,
不能得到|a||b||ab|,故选A.
1 i z 1i
2.因为i(1z)1,所以1z i,z1i,所以z 1i, i,故选C.
i i2 z 1i
3.根据 y(x2)f(x)的图象可知:当x2时, f(x)0;2x0时, f(x)0,当
0x2时,f(x)0,当x2时,f(x)0,所以 f(x)在(,0)上单调递增,在(0,2)
上单调递减,(2,)上单调递增,因此函数 f(x)在x0时取得极大值,x2时取到极
小值,故ABC错误,D正确,故选D.
2 2 2 2
4 .由两角和差的正弦公式得 2 sin cos cos sin ,化简得
2 2 2 2
1
1
sin 1 cos2sin2 1tan2 9 4
cos3sin,则 tan,故cos2 ,
cos 3 cos2sin2 1tan2 1 5
1
9
故选D.
5.设等差数列{a }的公差为d,由题意可得,47a 7a 2147(a d)7(a 4d)
n 4 7 3 3
2121a 21a 1,故选B.
3 3
4
6.∵将函数h(x)向左平移一个单位,再向上平移一个单位后得到函数y ,∴当x≤0时,
x
3x
,x0
3x 1x 3x
h(x) .∴函数 f(x) ,∴当x0时,f(x) 为单调递增函数,
1x 1 x 1,x0 1x
e
数学参考答案·第1页(共9页)1 x
且 f(x)1 ;当 x0 时, f(x) 1 为单调递增函数,且 f(x)1 .∵
e
f(x2) f(x2),∴x2x2≤0或0x2x2,∴x(2,1)(2,),故选C.
7.当k≥2时,a 2023(a a )(a a )(a a )(a a )a ,因为数列{a }
k k k1 k1 k2 3 2 2 1 1 n
为“速增数列”,所以 a a a a a a a a 2 ,且 a Z ,所以
k k1 k1 k2 3 2 2 1 n
(a a )(a a )(a a )(a a )a≥kk1321 , 即
k k1 k1 k2 3 2 2 1 1
k(k1) k(k1) k(k1)
2023≥ ,kZ,当k 63时, 2016,当k 64时, 2080,故正
2 2 2
整数k的最大值为63,故选B.
ex ex
8.x0时,即 a(x2 cxb)≥0恒成立,设 f(x) a ,g(x)x2 cxb,则
x x
ex(x1)
f(x) ,∴ f(x)在(0,1)上单减,在(1,)上单增,且 f(1)e a 0,x0
x2
时, f(x),x时, f(x),故 f(x)在(0,)上有两个零点,记为x ,
1
x (假设x x ) ,显然 x x 或 xx 时, f(x)0 , x x x 时, f(x)0 ,要使
2 1 2 1 2 1 2
f(x)g(x)0恒成立,则 x , x 也是 g(x) 的两个零点,故 cx x ,b xx ,又
1 2 1 2 1 2
ex1 ex2 ex1x2 ec ab ec ec ec(c3)
a ,∴ a,∴ a,∴ ,令h(c) ,则h(c) ,h(c)
x x xx b c3 c3 c3 c4
1 2 1 2
e3
在(0,3)上单减,在(3,)上单增,∴h(c)的最小值为h(3) ,故选A.
27
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 AD BCD BCD
【解析】
9.由于(x,0),(x,0),,(x ,0),它们分别与(y,10),(y,10),,(y ,10)关于点(2,5)对
1 2 10 1 2 10
称,则有x y 4(iZ,1≤i≤10),即有y 4x(iZ,1≤i≤10),则由平均数的性质可
i i i i
数学参考答案·第2页(共9页)得y,y,,y 这组数的平均数为4a,结合中位数性质可知中位数为4b,结合方差
1 2 10
性质可得方差为c,结合极差性质可得极差为d,故选AD.
10.对于 A,|OA| OA 2 (e e )2 e 2 e 2 2e e 112cos1201,故 A错误;
1 2 1 2 1 2
对于 B, OAOB(e e )(e e )e 2 e 2 110 ,故 B 正确;对于 C,
1 2 1 2 2 1
BC(2,t1) ,由BC∥OA,R,使得BC OA(,)(2,t1) ,故t3,故C
正确;对于D,AB(2,0),AC (0,t1),BA(2,0),BC (2,t1),CB(2,1t),
AB AC 0 2e (t1)e t10
1 2
CA(0,1t),由题有BABC 0 2e (2e (t1)e )42(t1)e e 5t 0,
1 1 2 1 2
CACB0
(2e
1
(1t)e
2
)1te
2
t2 3t20
解得t(2,5),故D正确,故选BCD.
π π π
11.A:因为 f(x)sinx (0)的图象在 0, 上有且仅有两条对称轴,x0, ,
6 2 2
π π π π 3π π π 5π 8 14
所以x , ,所以 ≤ ,所以 ≤ ,故 A 错误;B:
6 6 2 6 2 2 6 2 3 3
5π 5π π
因为 f(x)的图象关于点 ,0 对称,则 kπ,kZ,即5318k,kZ,
18 18 6
8 14 π π π π π
因为 ≤ ,所以3,当x0, 时,3x , ,则 f(x)在 0, 上单
3 3 9 6 6 2 9
π π π π π 8 14
调递增,故 B 正确;C:当x 0, 时,x , ,因为 ≤ ,所
4 6 6 4 6 3 3
π π π 8 π 5π π 1
以 ,所以 f(x)在 0, 上的最小值小于 ,故C正确;D:因为
4 6 4 3 6 6 4 2
π π π π
f(x) 的图象关于直线 x 对称,则 kπ,kZ,即13k,kZ ,又
3 3 6 2
8 14 b 25π
≤ ,所以4,由g(x)0可转化为| f(x)|与y 交点横坐标,而x 0,
3 3 2 24
1 b 3 x x π x x 5π
上有奇数个零点,知 ≤ ≤ ,此时共有 9 个零点, 1 2 、 2 3 、
2 2 2 2 12 2 24
数学参考答案·第3页(共9页)x x π x x 11π x x 14π x x 17π x x 5π x x 23π
3 4 、 4 5 、 5 6 、 6 7 、 7 8 , 8 9 ,
2 3 2 24 2 24 2 24 2 6 2 24
25π
所以x 2(x x ...x )x ,D正确,故选BCD.
1 2 3 8 9 3
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
题号 12 13 14
3 2 2 3
答案 y2x ;
2 4 9
【解析】
y2 x2 y2 x2
12.虚轴长2b2b1,所以C: 1,其渐近线是 0,即y2x.
22 12 22 12
13.S 1,S 1m,S 1mm2,∵b S 2,若{b }是等比数列,∴b2 bb ,即
1 2 3 n n n 2 1 3
3
(3m)2 (12)(3mm2),即2m2 3m0,解得m 或m0,由于数列{a }为等
2 n
3
比数列,m0不符合,故答案为m .
2
1 1
14.已知g(x)lnx,所以g(x) ,g(x) ,故g(1)1,g(1)1,所以密切圆半径
x x2
3
R
(1(g(1))2)2
2
3
2 2 2
,故曲率
K
1
2 ;设C 上任一点(x,g(x)),所以密切
|g(1)| R 4
3
1 2
3 1 3 3
圆半径为 R (1 | ( g g ( ( x x ) )) | 2)2 1 x2 x2 1 x 1 2 2 ,设函数 h(x)x2 1 x 1 2 2 ,
x2
3 1 1 1
所以 h(x)2x 1 1 2 x2 3 1 1 2 2 1 1 2 2x 1 1 3 1 1 2
x2 2 x2 x3 x2 x2 x x2
1 2 2
2x ,故当x 0, 时,h(x)0,h(x)单调递减;当x , 时,h(x)0,
x 2 2
1 3 3
h(x)单调递减增;所以h(x) h ,所以 g(x)lnx 密切圆半径最小值为
min 2 2
3 3 1 2 3 2 2 3
,此时曲率最大为 ,故答案为: ; .
K
2 R 9 4 9
数学参考答案·第4页(共9页)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)由2ab2ccosB可得2sinAsinB2sinCcosB,
即2sin(BC)sinB2sinCcosB,
即2sinBcosC2cosBsinCsinB2sinCcosB2sinBcosCsinB0,
1
∵sinB0,∴cosC ,
2
π
∵C(0,π),∴C . ……………………………………(6分)
3
(2)在△ABC中,由余弦定理可得c2 a2 b2 2abcosC,
即a2 3a913a2 3a40,解得a4或a1(舍去),…………………(9分)
π
又ACDBCD ,S S S ,
6 △ABC △ADC △BDC
1 3 1 1 1 1 12 3
所以 34 3CD 4CD ,解得CD . ……………(13分)
2 2 2 2 2 2 7
16. (本小题满分15分)
解:(1)∵a a 2(3S 1),①
n n1 n
当n≥2时,a a 2(3S 1),②
n n1 n1
由①−②可得:6a a (a a ),且a 0a a 6,
n n n1 n1 n n1 n1
数列a 的奇数项是以1为首项,6为公差的等差数列,a 16(k1)3(2k1)2,
n 2k1
令n1a 4,偶数项是以4为首项,6为公差的等差数列:a 46(k1)32k2,
2 2k
∴a 3n2,nN*. …………………………………………………………(7分)
n
3 1 1 1 1 1 1
(2)b (n≥2),b 1,
n a (a 2) n(3n2) 3 n(n1) 3n1 n 1
n n
1 1 1 1 1 1 1 1 4
T b b b b 1 1 1 .
n 1 2 n 1 3 2 2 3 n1 n 3 n 3
…………………………………………………………(15分)
数学参考答案·第5页(共9页)17. (本小题满分15分)
4 3
解:(1)点P到l的距离d x ,点P到点F 的距离 PF (x 3)2 y2 ,
3
4 3
x
d 2 3 3 2 3
根据题意得 ,即 ,化简得x2 4y2 4,
PF 3 (x 3)2 y2 3
x2
所以动点P的轨迹是椭圆E: y2 1. …………………………………(5分)
4
(2)易知A(2,0),B(2,0),不妨设M(x ,y ),
M M
t 6
由k ,设l :x y2,
AT 6 AT t
6
x y2
t 4t2 36 24 6t
直线AT 与椭圆相交于A,M 两点,由 得 y2 y,解得y ;
x2 t2 t M t2 9
y2 1
4
t 2
设N(x ,y ),由k ,设l :x y2,
N N BT 2 AT t
2
x y2
t 4t2 4 8 2t
直线BT 与椭圆相交于B,N 两点,由 得 y2 y,解得y ;
x2
y2 1
t2 t N t2 1
4
1 1 6t 2t 16t (t2 3)
四边形AMBN面积S AB y y 4
AMBN 2 M N 2 t2 9 t2 1 (t2 9)(t2 1)
3 3
16 t 16t
16t (t2 3) t t 16
,
t4 910t2 t2 t 9 2 10 t 3 t 2 4 t 3 t 4 3
t
t
3 4 8 3 16
令 t ,则[2 3,), ,,所以S (0,2 3],
t 3 AMBN 4
即四边形AMBN面积的最大值是2 3. …………………………………………(15分)
18. (本小题满分17分)
解:(1)由中位数为87.5,则(9087.5)b(9590)0.04(10095)0.020.5,解得
数学参考答案·第6页(共9页)b0.08;
又频率和为1,则ac0.04;
由平均数为87,72.55c77.50.182.55a87.50.492.50.297.50.187,解
得a0.03,c0.01. …………………………………………………………(7分)
cosx1
(2)利润y的期望为 (10ab)x,其中ab0.11,a0;
x
cosx1
设t10ab(0.11,1.1), tx0cosx1tx2 0,
x
设 f(x)cosx1tx2, f(x)sinx2tx, f(x)cosx2t ,
1
①当t≥ 时, f(x)0,则 f(x)单调递增, f(0)0, f(x)0,则 f(x)单调递增,
2
f(x)0;此时生产该产品一定能盈利;
1 π
②当t 时,由 f(x)cosx2t 单增,f(0)12t,故存在0, ,当x(0,)
2 2
时, f(x)0,则 f(x)单调递减, f(0)0, f(x)0,则 f(x)单调递减, f(x)0;
此时生产该产品不能盈利;
13 11 π
故当 ≤a 时,对任意的x0, ,生产该产品一定能盈利.
300 100 2
…………………………………………………………(17分)
19. (本小题满分17分)
解:(1)f(x)(x1)ex 2e2xm(x1)(ex 2e2)(m2e2), …………………(1分)
令h(x)(x1)(ex 2e2),h(x)xex 2e2,h(x)(x1)ex 0,
0(1x2)
则h(x)在(1,)单调增,又h(2)0,所以h(x) ,
0(x2)
即h(x)在(1,2)单调减,在(2,)单调增. ………………………………(4分)
又h(1)0,h(2)e2,h(2ln2)0,所以e2 2e2 m0,故m(2e2,3e2).
………………………………………………………………(6分)
(2)不妨设x x ,由(1)知:1 x 2 x 2ln2.
1 2 1 2
数学参考答案·第7页(共9页)①先证x x 4,只需x 4x ,由h(x)在(2,)单调增,只需证h(x )h(4x ),
1 2 2 1 2 1
因为h(x )h(x ),所以只需证H(x )h(x )h(4x )0.
2 1 1 1 1
……………………………………………………………(8分)
则H(x)h(x)h(4x)xex (4x)e4x 4e2,H(x)(x1)ex (x5)e4x,
H(x)(x2)ex (6x)e4x 0,则H(x)在(1,2)单调增,所以H(x)H(2)0,
则H(x)在(1,2)单调减,所以H(x)H(2)0,故H(x)在(1,2)单调增,
于是H(x )H(2)h(2)h(2)0,即证.……………………………………………(11分)
1
②再证x x 3ln2,若x≥1ln2,由x 2,即证;
1 2 1 2
若1x 1ln2,3ln2x 2,只需证x 3ln2x ,
1 1 2 1
由h(x)在(2,)单调增,只需证h(x )h(3ln2x ),
2 1
由h(x )h(x ),所以只需证F(x )h(x )h(3ln2x )0. …………………(13分)
2 1 1 1 1
则F(x)xex 2(3ln2x)e3x 4e2,F(x)(x1)ex 2(x4ln2)e3x,
由F(x)(x2)ex 2(5ln2x)e3x 0,知F(x)在(1,2)单调增,
又F(1)2e2e2(3ln2)0,F(2)3e2 2e(2ln2)e(3e6)0,
则存在唯一s(1,2)使得F(s)0,则F(x)在(1,s)单调减,(s,2)单调增,
又F(1)e2ln2e2 0,F(s)F(2)2e(1ln2e)0,
0(1xr)
所以存在唯一r(1,s),使得F(r)0,即F(x) ,
0(rx2)
故F(x)在(1,r)单调增,在(r,2)单调减,
所以F(x )min{F(1),F(2)},由F(1)h(1)h(2ln2)0,即证.
1
………………………………………………………………(17分)
②的法二:令g(x)ln2ex2 x2ln2,则g(x)ln2ex2 1,
则g(x)在1,2ln(ln2)单调减,2ln(ln2),2ln2增,于是:
当1 x2时,g(x)g(2)0;当2 x2ln2时,g(x)max{g(2),g(2ln2)}0.
数学参考答案·第8页(共9页) e2
0(1x2) ln2 (x2ln2)(1x2)
所以g(x) ,即ex 2e2 ,
0(2x2ln2)
e2
(x2ln2)(2x2ln2)
ln2
e2 G(x)(1x2)
记G(x) (x1)(x2ln2),则有h(x) ,
ln2 G(x)(2x2ln2)
记方程G(x)2e2 m的两根为x,x ,则x x 3ln2;
3 4 3 4
由上述不等式知x x,x x ,所以有x x x x 3ln2.
1 3 2 4 1 2 3 4
(x 1)ex2 (x 1)ex1
②的法三:由h(x )h(x )得 2 1 2e2,令t x 1,t x 1,
1 2 x x 1 1 2 2
2 1
t et2 tet1
则0t 1t 1ln2,即 2 1 2e.
1 2 t t
2 1
于是x x 3ln2 t t 1ln2 et1t2 2e
t
2
et2 t
1
et1
t t t et1 tet2
1 2 1 2 t t 2 1 2 1
2 1
1
1
1
1
1et2
1et1
,故只需证Q(x)
1ex
在(0,1ln2)单调增.
t t tet1 t et2 t et2 tet1 xex
1 2 1 2 2 1
ex x1
因为Q(x) 0,所以Q(x)在(0,1ln2)单调增,即证.
x2ex
注:由于函数结构的特殊性,本题无法使用“切割线夹”或是“差值代换”来解决,于
是目前只有以上三种方法.
数学参考答案·第9页(共9页)