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运城市 2022-2023 学年第一学期期末
数学试题答案
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题所给的四个选项中,只有一
项是符合题目要求的.
DADB DBCA
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.全部选对得5分,部分选对得2分,
有选错的得0分.
9. CD 10.ABC 11. BD 12.ABD
二、填空题: 本题共4小题,每小题5分,共20分.
1
13.-84. 14. b 15. 0, 16.
3
105
四、解答题:(本小题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
15
17.解:(1)设等差数列 的公差为 ,
则 ,解得 , , 1分
3+ 7 =2 1+8 =18
=2 1 =1 ⋯⋯⋯
∴ 1+ 5 =2; 1+4 2=分10
设等 比=数2 列−1 的⋯公⋯比⋯为 ,
>0
则
2 5
,解得 , , , 3分
3+ 5 = 3 1+ =16 1 1
2 1 3 =4 =2 1 =1 ⋯⋯⋯
1 5 = 3 =16
∴ 4分
−1
1
= 2 ⋯⋯⋯
(2)由(1)可知 5分
3 +1
= 2 ⋯⋯⋯
∴ , 6分
4 7 3 +1
=2+2 2 +⋅⋅⋅+ 2 ⋯⋯⋯
则 , 7分
1 4 7 3 +1
2 =2 2 +2 3 +⋅⋅⋅+ 2 +1 ⋯⋯⋯
两式相减得: ,
1 1
1 1 1 1 3 +1 22 1−2 −1 3 +1 7 3 +7
2 =2+3× 2 2 +2 3 +⋅⋅⋅+2 − 2 +1 =2+3× 1− 1 2 − 2 +1 =2− 9 2分 +1
∴ . 10分 ⋯⋯⋯
3 +7
=7− 2 ⋯⋯⋯
18.解(1)∵ 且在ABC中有c=acosB+bcosA, ,(1分)
+ +
+ = + ∴ = +
由正弦定理可得 , 2分
+
= + ⋯⋯⋯整理可得:sinCcosAsinCcosBsinAcosCsinBcosC,
即sinCcosAsinAcosC sinBcosCsinCcosB,
sin(CA)sin(BC)
即: , 3分
⋯⋯⋯
π π π π
C A( , ) BC( , )
又因为锐角 ABC,所以 2 2 , 2 2 ,所以C A BC , 4分
⋯⋯
C
即AB2C,又ABCπ,所以 3 ; 5分
2π ⋯⋯⋯ π
(2)由题意可知ADB ,设DAB ,所以ABD ,
3 3
π π π π π
02 Bπ 2(0, ) ( , )
又 2 , 3 2 ,所以 12 4 , 6分
AB AD ⋯⋯⋯
在ABD中,由正弦定理可得 ,
sinADB sinABD
即 ,所以 , 8分
3 π
2
3 = (3− ) AD=2 3sin(3−α) ⋯⋯⋯
1 1 9 3 3 2
∴ ∆ = ∙ = ×3×2 3 ( − ) = ∙ −
2 , 2 10分3 2 2
3 3 3 3
= 2 π(2 π+6)− 4 π π 2π⋯⋯⋯
又( , ), 2 ( , ),
12 4 6 3 3
∴
π 3
sin(2 )( ,1]
所以 6 2 11分
⋯⋯⋯
所以
3 3 3 3 9−3 3 3 3
2 (2 +6)− 4 ∈( 4 , 4 ]
即ABD面积的取值范围为 12分
9−3 3 3 3
19.(1)解:由题知, ( 4 , 4 ] ⋯⋯ ,
将表格填完整如下所 示=:50−20−22=8, =20−12=8
球队胜 球队负 总计
A参加 22 8 30
A未参加 8 12 20
总计 30 20 502分
⋯⋯⋯
, 3分
2
2 50 22×12−8×8 50
∴ℵ = 30×20×30×20 = 9 ≈5.56⋯⋯⋯
,
∵所3以.8没41有<959.%56的<把6握.63认5为球队胜利与A球员参赛有关; 4分
(2)①由题知,记“B球员参加比赛,比赛赢球”为事件 ,⋯⋯⋯
,
∴故 B 球员=参0.2加×比0赛.2,+比0赛.3赢×球0.的2+概0率.2为×00..247+; 0.3×60分.3=0.27
②由题知,记“B球员担当守门”为事件 , ⋯⋯⋯
则 ,
=0.3×0.3=0.09
,
0.09 1
= =0.27=3
故球队赢了比赛的条件下,B球员担当前锋的概率为 8分
1
3⋯⋯⋯
③依题意,X 的可能取的值为0,1,2,3,4 则X~B(4, ),
1
3
0 1 0 2 4 16
P(X=0)= C4×( ) ( ) =
3 3 81
1 1 1 2 3 32
P(X=1)= C4×( ) ( ) =
3 3 81
2 1 2 2 2 8
P(X=2)= C4×( ) ( ) =
3 3 27
3 1 3 2 1 8
P(X=3)= C4×( ) ( ) =
3 3 81 10分
4 1 4 2 0 1
P
所
(X
以
=
X
4
的
)
分
=
布
C4
列
×
为
(3: ) (3) =81 ⋯⋯⋯
X 0 1 2 3 4
P
16 32 8 8 1
数学期望 81 81 27 128分1 81
1 4
20.解:(1 E ) ( 证 X) 明 = :因 np 为 = △ 4× AB 3 D = 与3 ABC共面,所以连接 ⋯ C ⋯ D ⋯ 与AB相交于点O,
因为四面体PABD和QABC是相同的正四面体,所以,ABC、△ABD都是等边三角形,
则AC BC AB AD BD,所以四边形ACBD为菱形,则O为AB、CD的中点,1分
⋯⋯⋯
过点P、Q分别作PE 平面ABD、QF 平面ABC,垂足分别为E、F ,
根据正四面体的性质可知E、F 分别为△ABD、ABC的中心且E,F 在DC 上,
PE//QF
且 , 2分
⋯⋯⋯ 2
因为正四面体PABD的棱长为2 3,则OD ADsin60 3,DE OD 2,EO=FO=1
3
PE 平面ABD,DE平面ABD,PE DE,
PE PD2 DE2 2 2 ,同理可得QF 2 2,
所以PEQF ,故四边形PQFE为平行四边形,故PQ//CD, 4分
⋯⋯⋯
因为四边形ACBD为菱形,则CD AB,所以AB PQ 5分
⟂
⋯⋯⋯
(2)依题知AD2 3,取线段 PQ 的中点M ,连接OM ,
1
易知OE OF OD 1,所以O为EF 的中点,
3
因为四边形PQFE为平行四边形,则PQ//EF且PQ EF , 6分
因为O、M 分别为EF 、PQ的中点,则OE //PM 且OE P ⋯ M ⋯,⋯
所以,四边形PEOM 为平行四边形,则OM //PE,所以,OM 平面ACBD,
7分
因为ABCD,以点O为坐标原点,OA、OC、OM⋯所⋯在⋯直线分别为x、y、z轴建立如
下图所示的空间直角坐标系,则A( 3,0,0),B( 3,0,0),P(0,1,2 2),Q(0,1,2 2), 8分
⋯⋯⋯
设平面PAQ的法向量为m(x ,y ,z ),PQ(0,2,0),AP( 3,1,2 2),
1 1 1
mPQ 2y 0
则 1 ,取x 2 2,可得:m(2 2,0, 3), 9分
m AP 3x y 2 2z 0 1
1 1 1
⋯⋯⋯
设平面BAQ的法向量为n(x ,y ,z ), ,
2 2 2
=( 3,1,2 2) =(2 3,0,0)
则 ,取y 2 2,可得: , 10分
2
∙ =2 3 2 =0
=(0,2 2,−1) ⋯⋯⋯
∙ = 3 2+ 2+2 2 2 =.0 11分
m ∙ n − 3 33
∴ cos m , n = m n = 11×3=− 33 ⋯⋯⋯
由图形可知,二面角P-AQ-B的平面角为锐角,故二面角P-AQ-B的余弦值为 .
33
3312分
21解:(1)依题意知F(1,0),所以A(1,2),B(1,-2)……1分
⋯⋯⋯
设P(1,y)所以直线 的方程为y=x-1+y……2分
0 0
联立方程 得: ……4分
2
= 4 2
−4 +4 0−4=0
则y y 4= −1+y 0 y 是定值4 ……5分
1 2 1 2
(2)证:依题意设直线 的方程为: 点 , ,
2 2
1 2
0 = +1, ( 4 , 1) ( 4 , 2)
联立方程 得: , ……6分
2
= 4 2
−4 −4=0
= +1 4
y y 4,即y ……7分
1 2 2 y
1
m
点F坐标为(1,0)k ……8分
RF 2
∵4
m
y m y 4y my 2
k 2 1 1 1 ,9分
RQ y 2 4 4 y 2
2 1 1 1
4 y 2
1
y m 4y 4m
又k 1 1 ,10分
RE y 2 4 y 2
1 1 1
4
4y my 2 4y 4m
k k 1 1 1 m2k 11分
RQ RE 4 y 2 4 y 2 RF
1 1
直线RQ、RF、RE的斜率成等差数列 ……12分
1 x
22.(1)由1x0得 f x 的定义域为 ,1 f x 1 x1 …1分
1-x 1x
当0 x1时, f x 0, f x 单调递增,
当x0时, f x 0, f x 单调递减;……3分
f x f 0 0,即 f x 0恒成立 ……4分
2 1 3
(2)F x f x g x ln(1x) cos x ,F x 2sinx,x ,1
1x 2
3 1
1 当x ,1 时,y 单调递增,y 2sinx单调递减,
2 1x
1 3 3 2
所以F x 2sinx在x ,1 上单调递增,又F 20,
1x 2 2 5
1
F
1
00
2
3
所以x ,1 时,F x 有一变号零点,
2
3
即F x 在x ,1 有一个极值点; ……6分
2
1 1
2 当x 1,0 时, 0,2sinx0,所以F x 2sinx0,
1x 1x
F x 在这一区间内无极值点; ……7分
1 1
3 当x0, 时,令h x F x 2sinx,
2 1x1
h
x
2cos
x
1x
2
1 1 1
y 在x0, 上单调递增,y 2cosx在x0, 上单调递减,
1x
2
2
2
1
所以h x 在x0, 上单调递增,又h 0 120,
2
1 1
h 40所以x 0, 使得h x 0.
2 0 2
1
所以h x 在 0,x 上单调递减,在x , 上单调递增,
0 0 2
1 4 1 1
又h 0 10,h 2 2 0,h 0,所以h x 在x0, 上有两个零点,
4 3 2 2
所以F x 有两个极值点,……10 分
1 1
当x ,1时, 22sinx,F x 0,
2 1x
所以F x 这一区间内无极值点;……11分
3
综上,F x f x g x 在x ,1上有3个极值点. ……12分
2