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高三 数学答案
一、选择题:本题共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.
1.【答案】C
【解析】因为A{x|2 x2},B{x|x2或x0},所以AB(0,2]
.
2.【答案】D
【解析】因为z 2i,所以2zz (42i)(2i)23i,
所以|2zz| 22 (3)2 13.
3.【答案】B
【解析】因为 p:(2x 1)(2x 2)02x 20 x1,q:0 x1,
所以 p是q的必要不充分条件.
4.【答案】C
3 4 3 70
【解析】设此时水面的高度为h,则π( )22 π13 π( )2hh .
2 3 2 27
5.【答案】A
【解析】因为对任意的x都有 f(1x)f(1x),所以令x0,得 f(1)0,所以a2,
所以 f(0)f(2)(42)2.
6.【答案】C
【解析】 f(x)aex 1 f(0)a1,且 f(0)a,所以直线l:y(a1)xa,它
a 1 a 2
与两坐标轴的交点坐标分别为( ,0)和(0,a),所以 a ,解得a2.
a1 2 a1 3
7.【答案】D
【解析】因为611 (71)11 711C1 710(1)1C107(1)10 (1)11,除以7的余
11 11
数为6,所以选D.
8.【答案】A
【解析】由已知得OPF 90o,即FPOP,所以PF b,OPa.
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}b a2 ab
因为直线OP:y x,所以P( , ).
a c c
a2 ab b2 ab
又因为 MPOF c ,所以 M( c, )( , ) ,代入双曲线方程可得
c c c c
b4 a2b2
1b4a4 a2c2b4a4 a2(a2b2)b2a2 a2 ,
a2c2 b2c2
b2 b2
即 2,所以离心率e 1 3.
a2 a2
二、选择题:本题共 3 小题,每小题 6分,共 18 分.在每小题给出的四个选项中,有多
项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得 0 分.
9. 【答案】ABD
【解析】因为 y 0.3x单调递减,所以0.3a 0.3b,选项A正确;因为 y lgx单调递增,
所以lgalgb,选项B正确;当a>1>b>0时,显然选项C不正确;选项D正确.
10.【答案】BCD
【解析】因为BM 与BC相交,所以BM 与平面PBC 相交,故选项A错误;
1 1
因为P平面BBCC ,N平面BBCC ,CC 平面BBCC ,所以直线PN 与CC 为
1 1 1 1 1 1 1 1
异面直线,故选项B正确;
当点P与点A重合时,PN⊥平面BBCC ,所以BM PN ,故选项C正确;
1 1 1
当AP=AN时,直线PN 与平面ABC所成的角为45o,故选项D正确.
11.【答案】AD
π π π
【解析】由直线x 是函数 y f(x)图象的一条对称轴,得到 nπ ,nZ.
6 6 2
π
又因为0π,得到 ,所以选项A正确;
3
3 3 3
因为在区间[π,2π]上的值域为[1, ],所以 f(π) 或 f(2π) ,且T π,
2 2 2
2π
因此 π0 2.
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}3 π π 2π 1
若 f(π) ,则π 2kπ ,或2kπ ,kZ.因为02,得 ,
2 3 3 3 3
1 π 1 π 2π 3
此时 f(x)sin( x ),当x[π,2π]时, x [ ,π], f(x)[0, ],不符合
3 3 3 3 3 2
条件.
3 π π 2π
若 f(2π) ,则2π 2k ,或2kπ ,kZ.
2 3 3 3
1 7
因为02,得1或 或 .
6 6
π π 4π 7π 3
当1时, f(x)sin(x ) ,当x[π,2π]时,x [ , ], f(x)[1, ],
3 3 3 3 2
符合条件.
1 1 π 1 π π 2π 3
当 时,f(x)sin( x ) ,当x[π,2π]时, x [ , ],f(x)[ ,1],
6 6 3 6 3 2 3 2
不符合条件.
7 7 π 7 π 3π 8π
当 时,f(x)sin( x ) ,当x[π,2π]时, x [ , ],f(x)[1,1],
6 6 3 6 3 2 3
不符合条件.
π
综上,当1时, f(x)sin(x ),所以选项D正确,选项B、C错误.
3
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
8 5
12. 【答案】
5
2
【解析】圆心C(1,0),半径r 2,所以点C到 y2x的距离d ,故
5
8 5
| AB|2 r2 d2 .
5
100π
13.【答案】 25 3
3
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}BC 10 3
【解析】设展台所在的圆的圆心为O,半径为R,则2R 20 ,即
sinBAC 3
2
R10,BAC 120,BOC 120,
1 1 3 100π
所以展台的面积为 π102 1010 25 3m2.
3 2 2 3
14.【答案】69
【解析】设x是数列a 中的任意一项,则xd ,x2d均是数列a 中的项,
n n
设a x(xd),a x(x2d),则a a xd k k d .
k1 k2 k2 k1 2 1
因为d 0,所以xk k Z ,即数列a 的每一项均是整数,
2 1 n
所以数列a 的每一项均是自然数,且d是正整数.
n
由题意,设a 38,则a 38d是数列 a 中的项,
k k1 n
所以38(38d)是数列a 中的项.
n
设a 38(38d),则a a 38(38d)38383738d (mk)d ,
m m k
即(mk38)d 3837.
因为mk38Z,dN*,故d是3837的约数.
所以d 1,2,19,37,,219,237,1937,3837.
当d 1时,a 38(k 1) 0,得k 1,2,,38,39,
1
故a 38,37,,2,1,0,共39种可能;
1
当d 2时,a 382(k1) 0,得k 1,2,,18,19,20,故a 38,36,34,,4,2,0,
1 1
共20种可能;
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}当d 19时,a 3819(k1) 0,得k 1,2,3,故a 38,19,0,共3种可能;
1 1
当d 37时,a 3837(k 1) 0,得k 1,2,故a 38,1,共2种可能;
1 1
当d 38时,a 3838(k 1) 0,得k 1,2,故a 38,0,共2种可能;
1 1
当d 237时,a 38237(k 1) 0 ,得k 1,故a 38,共1种可能;
1 1
当d 1937时,a 381937(k 1) 0 ,得k 1,故a 38,共1种可能;
1 1
当d 3837时,a 383837(k 1) 0,得k 1,故a 38,共1种可能.
1 1
综上,满足题意的数列a 共有392032211169(种).
n
经检验,这些数列均符合题意.
四、解答题:共70分. 解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)解析:(1) f(x) Acos(x),
由图可以得到:A2,2,-----------------------------------------------------------------------3分
π π π
f(x)图象过点( ,0), ,
12 2 2
所以2 k,所以 ,
12 6
π
所以 f(x)2sin(2x ).-----------------------------------------------------------------------------6分
6
6 3
(2)由 f() ,得sin(2 ) ,--------------------------------------------------------9分
5 6 5
π
f(x)4cos(2x ),
6
π 28
f(2 )4cos(4 ) 4cos2(2 )4[12sin2(2 )] .------13分
12 3 6 6 25
16.(15分)解析:(1)设AD,BC的中点分别为O,E,连接OP,OE,PE.
因为PA PD,所以OP AD.-------------------------------------------------------------------- 2分
因为PB PC,所以BC PE.
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}在梯形ABCD中,AD 42 (42)2 2 5,
1
所以OP 32 5 2,OE (ABDC)3,
2
PE 1722 13,因此OP2 OE2 PE2,
所以OPOE,----------------------------------------------------------------------------------------- 6分
所以OP平面ABCD.
又因为OP平面PAD,所以平面PAD平面ABCD.-------------------------------------7分
(2)如图,以O为原点,OE,OP所在直线分别为y轴,z轴,作出x轴,建立空间直角坐
标系Oxyz,则A(2,1,0),C(2,3,0),D(2,1,0),P(0,0,2).
设平面PAD的法向量m(x ,y ,z ),则
1 1 1
mAP 0(x ,y ,z )(2,1,2)02x y 2z 0 ,
1 1 1 1 1 1
mAD 0(x ,y ,z )(4,2,0)04x 2y 0 ,
1 1 1 1 1
令x 1,得到 y 2,z 0,即m(1,2,0).----------------------------------------------10分
1 1 1
设平面PAC的法向量n(x ,y ,z ),则
2 2 2
nAP 0(x ,y ,z )(2,1,2)02x y 2z 0 ,
2 2 2 2 2 2
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}
nAC 0(x ,y ,z )( 4,4,0)0x y 0.
2 2 2 2 2
1 1
令x 1,得到 y 1,z ,即n(1,1, ).
2 2 2 2 2
3 2 5
cosm,n .
3 5
5
2
因为二面角C-PA-D是锐二面角,
2 5
所以二面角CPAD的余弦值是 .--------------------------------------------------------15分
5
17.(15分)解析:(1)当a0时, f(x)(x2)ln(x2)x,
f(x)ln(x2)(x2),-----------------------------------------------------------------------------2分
由 f(x)0得x3,
所以函数 f(x)的单调递增区间是(3,);-------------------------------------------------------6分
2a
(2) f(x)ln(x2) a, f(3)0,
x1
依题意,存在实数m,n且2m3n,
使得当m x3时, f(x)0,当3 xn时, f(x)0.------------------------------8分
1 2a x2 2(a1)x14a
记g(x) f(x),则g(x) (x2).
x2 (x1)2 (x2)(x1)2
记h(x) x2 2(a1)x14a,h(3)42a .
①当a2时,h(3)0,a13,h(x)在区间(2,a1)上单调递减,存在实数m,n且
2m3n,使得x(m,n)时,h(x)0,即g(x)0, f(x)单调递减,
因此当m x3时,f(x) f(3)0,当3 xn时,f(x) f(3)0,函数 f(x)在
x3时取得极大值.------------------------------------------------------------------------------------11分
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}②当a2时,h(3)0,a13,因此h(x)h(3)0,即 g(x)0, f(x)在区间
(2,)上单调递增,当x3时, f(x)0,x3不是函数 f(x)的极大值点.···12分
③当a2时,h(3)0,a13,函数h(x)在区间(3,)上单调递增,
x(3,)时,h(x)h(3)0,即g(x)0,函数 f(x)单调递增,
当
即当x3时, f(x) f(3)0,因此,x3不是函数 f(x)的极大值点.
综上,实数a的取值范围是(2,).---------------------------------------------------------------15分
18.(17分)解析:(1)记“一个患有该疾病的病人服用该药一个疗程康复”为事件A,则
P(A)0.80.90.20.40.8,-----------------------------------------------------------------2分
因此X ~ B(3,0.8),分布列为:
X 0 1 2 3
P 0.008 0.096 0.384 0.512
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------6分
X 的数学期望EX 30.82.4.-------------------------------------------------------------------7分
(2)若该药品的有效率为80%,由(1)得,一个疗程内,使用该药后的康复率也为80%,
记康复的人数为随机变量 X ,则X ~ B(100,0.8),
1 1
设1000.880,2 1000.80.216,设Y ~ N(80,42),-------------------10分
所以P(X k) P(Y k0.5)0.9772.
10.9544
因为P(Y 2)1 0.9772,14分
2
所以k0.52802472,即k 72.5,
所以整数k的最大值为72.---------------------------------------------------------------------------17分
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}a 2b,
19.(17分)解析:(1)由条件得1 ,解得a 2,b1,
a2b 2
2
x2
所以椭圆C的方程为 y2 1;------------------------------------------------------------------6分
2
(2)由PAQ的平分线经过点F ,得到AP,AQ的斜率都存在,点A的坐标为(0,1),可
设AP:y k x1,AQ:y k x1,
1 2
|k 1| |k 1|
点F 的坐标为(1,0),所以 1 2 ,化简得到k k 1.-------------------9分
1 2
k2 1 k 2 1
1 2
由已知得到直线PQ的斜率存在,设PQ的方程为 ykxm,P(x ,y ),Q(x ,y ) ,联立
1 1 2 2
y kxm,
方程组x2 ,得(12k2)x24kmx2m220 (#).
y2 1
2
由k k 1,得到(y 1)(y 1) x x ,所以(kx m1)(kx m1) x x ,
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
得k2x x k(m1)(x x )(m1)2 x x ,根据韦达定理得
1 2 1 2 1 2
2m2 2 k(m1)(4km) 2m2 2
k2 (m1)2 ,化简得m2 2m30,
12k2 12k2 12k2
即m1或3.
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}又当m1时,直线PQ经过点A,不符合题意,
因此,m3,直线PQ经过定点N(0,3),------------------------------------------------13分
将m3代入方程(#)得(12k2)x212kx160 ,
由△ 0,解得k2 4.
1 k2 4
△APQ面积S | AN ||x x |2 (x x )2 4x x 8 .
2 1 2 1 2 1 2 12k2
8t 8 8 2 2
设 k2 4 t ,t 0,则S ,
92t2 9 2 92 3
2t
t
3 2 2
当且仅当t 2时取等号,因此△APQ面积的最大值为 .------------------------17分
2 3
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{#{QQABbQAEggAoAJAAABhCEQGiCECQkAECCKoGxEAMoAABiAFABAA=}#}