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高三数学参考答案
一.选择题部分
1 2 3 4 5 6 7 8
C B A B D A C B
9 10 11
AD BCD ACD
a a
7.【详解】对于①选项,设a 的前n项和为S ,S 1 2n12n12n1a ,
n n 2n1 2 n
所以数据a,a ,a ,,a 的平均数是a ,故①选项正确:
1 2 3 2n1 n
对于②选项,当n2时,取b 为2,4,8,
n
248 14
平均数为 b 4,故②选项错误;
3 3 2
对于③选项,a,a ,a ,,a 的中位数是a ,b,b ,b,,b 的中位数是
1 2 3 2n1 n 1 2 3 2n1
a a
b ,b bb aa 1 2n1a ,故③选项正确;
n n 1 2n1 1 2n1 2 n
对于④选项,数列a 的前2n1项和为S 2n1a ,
n 2n1 n
S
所以数列a 的前2n1项和的平均数为 2n1 a ,
n 2n1 n
数列b 是各项均为正数,且公比q 1的等比数列,
n
所以b b b ,
1 2 2n1
所以b 的前2n1项和b b b 2n1b ,
n 1 2 2n1 2n1
2n1b
所以数列b 的前2n1项和的平均数小于 n b ,
n 2n1 n
由③选项知,b a ,所以数列a 的前2n1项和的平均数比b 的前2n1项和的平均数
n n n n
大,④选项正确.
b b 1
8【. 详解】由关于x的方程2ln(ax ) 4x21 有实根,得关于x的方程ln(ax ) x2
2 2 4
有实根,
b 1 b 1
设方程ln(ax ) x2 的实根为x ,则ln(ax ) x2 ,
2 4 0 0 2 0 4
得到ax b e x0 2 1 4 ,即ax 1 be x0 2 1 4 0,
0 2 0 2
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}设点P(a,b),则点P在直线x x 1 ye x0 2 1 4 0上,
0 2
点O(0,0)到直线x x 1 ye x0 2 1 4 0的距离d e
x0 2 1
4 ,
0 2 x2 1
0 4
1 1 et 1 et(t1)
设t x2 ,函数 f(t) ,t ,求导得 f(t) ,
0 4 2 t 2 t2
1
当 t1时, f(t)0;当t 1时, f(t)0,
2
1
函数 f(t)在[ ,1)上单调递减,在[1,)上单调递增,
2
因此 f(t) f(1)e,|OP|d f(t)e,则a2b2 |OP|2e2,
min
3
3 b a e
3 a e0 2
检验:当t 1时,x ,由 2 2 ,解得 ,此时a2b2 e2;
0 2 a2b2 e2 b e
2
3
3 b a e
a e 0 2
由 2 2 ,解得 ,此时a2b2 e2
a2b2 e2 b e
2
1
11.根据题意可知准线方程为2x10,即C的准线方程为x ,
2
p 1
所以 ,即p1,
2 2
所以m2p2,
则抛物线C的方程为:y2 2x,故A正确;
依题意得直线l的方程为ykx1,
当k 0时,直线与抛物线只有一个交点,不符合题意,
当k 0时,代入y2 2x,
得k2x2 (2k2)x10,
1
则4(k1)24k28k40 且k 0,解得k 且k 0,
2
1
所以k的取值范围是 ,0(0,),故B错误;
2
设Ax,y ,Bx ,y ,根据韦达定理可得:
1 1 2 2
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}2k2 1
x x ,xx ,
1 2 k2 1 2 k2
所以OAOB xx y y xx kx 1kx 1 1k2 xx kx x 1,
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
1k2 2k2 2k 1 2
代入可得: 1 ;
k2 k2 k2 k
1 1
若k m,即k 2,则0 ,
k 2
2
1 2 1 3
所以 1 1 ,0 ,
k2 k k 4
3
即OAOB的取值范围是 ,0,故C正确;
4
y
因为直线OB的方程为y 2 x,
x
2
x y
所以点D的坐标为x, 1 2 ,
1 x
2
y x y
设线段AD的中点为Nx ,y ,则x x ,y 1 1 2 ,
0 0 0 1 0 2 2x
2
y x y 2xx x y x y 2xx x kx 1x kx 1
则x y x 1 1 2 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1 1 2
0 0 1 2 2x 2x 2x
2 2 2
1 2k2
(2k2)x
1
x
2
x
1
x
2
(2k2) k2 k2
0
,
2x 2x
2 2
所以点Nx ,y 在直线xy0上,故线段AD的中点在一条定直线上.故D正确
0 0
二.填空题
2 2 3
12. 150 13. , 14. 2
2 3
三.解答题
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}15.(1)零假设H 为:学生的满意度与学部无关..........1分
0
代入22列联表中的数据可得:
500(10015050200)2 250
K2 3.968 6.635x ........4分
150350300200 63 0.01
根据小概率值0.01的独立性检验,没有充分证据推断H 不成立,因此可以认为H 成立,
0 0
故可认为学生的满意度与所处学部无关.........5分
(2)从不满意的学生中,采用分层抽样的方法,得到初中部学生与高中部学生的抽样比为
2:1,则9名使用者中初中部6人、高中部3人..........6分
因为4人中高中部人数为X ,所以X 的可能取值为0,1,2,3,其对应的概率分别为:
C4 5 C3C1 10
PX 0 6 ,PX 1 6 3
C4 42 C4 21
9 9
C2C2 5 C1C3 1
PX 2 6 3 ,PX 3 6 3 ............10分
C4 14 C4 21
9 9
X 的分布列为:
X 0 1 2 3
5 10 5 1
P
42 21 14 21
5 10 5 1 4
故数学期望为EX 0 1 2 3 ..........13分
42 21 14 21 3
16.(1)连接AC、BD、EF,
根据题意可设其交于点O,则A、E、C、F四点共面,且O为AC、BD、EF的中点,
所以四边形AECF、BEDF都是平行四边形,所以AE∥FC,DE∥BF,......2分
又AE 平面EAD,FC平面EAD,AE∥FC,所以FC//平面EAD,.....3分
DE平面EAD,FB平面EAD,所以FB∥平面EAD,.......4分
FB//平面EAD,FC//平面EAD,又FB、FC在平面ECB内相交于点F,
所以平面EAD//平面FCB.....6分
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}(2)根据正八面体结构,如图建立空间直角坐标系
则A 2,0,0 ,D 0, 2,0 ,F 0,0, 2 ,B 0, 2,0 ,......7分
所以DA 2, 2,0 ,FA 2,0, 2 ,AB 0, 2,0 ,
设平面FAD的一个法向量为nx,y,z,则nDA,nFA,
nDA0 2x 2y0
所以 ,即 ,令x1,则y z1,
nFA0 2x 2z0
所以平面FAD的一个法向量为n1,1,1,.....9分
因为点P为棱EB上的动点,
所以设BPBE,01
则 A P A B B P A B B E - 2, 2,0 0, - 2, 2 - 2, 2 1 , 2 ,....10分
设直线AP与平面FAD 成的角为,
nAP
2 2 2 2
sin
n AP 3 221222 1 2 3 ,......12分
12
2 4
又0≤≤1,
1 2 2 6
当 时,sin ,当1或0时,sin ,.......14分
2 max 3 min 3
6 2 2
故直线AP与平面FAD 成的角的正弦值的范围 , ........15分
3 3
17.(1)因为 p q 1,即:4S 2n1a 14S 2n1a 1.①.......1分
n n n n n n
当n1时,4S 3a 1,
1 1
又S a ,所以a 1......2分
1 1 1
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}当n2时,4S 2n1a 1,②
n1 n1
由①-②整理得:4a 2n1a 2n1a .
n n n1
a 2n1
整理得 n n 2,......3分
a 2n3
n1
a a a
由累乘法得:a a 2 3 n ,
n 1 a a a
1 2 n1
3 5 2n1
代入比值:a 1 2n1, ...5分
n 1 3 2n3
当n1时,a 1211,符合上式,
1
所以数列a 的通项公式为a 2n1.......6分
n n
(2)当n为偶数时,
T b b b b b b b b
n 1 3 5 n1 2 4 6 n
a
1
1a
3
1a
5
1a
n1
1
3a
2
3a
4
3a
6
3a
n
n
S 2a a a a
n 2 2 4 6 n
n
32n1
S n 2 2 S n 2 3n ,
n 2 2 n 2
3
所以T S n2 n,n为偶数n2,.........9分
n n 2
3
由T S n恒成立,得n ,
n n 2
3 7 7
n是偶数,当n2时,n 有最小值 ,所以 ;......11分
2 2 2
当n为奇数时,n1为偶数,
3 1 1
T T b S n12 n13a S n2 n ,
n n1 n1 n1 2 n1 n 2 2
1 1
所以T S n2 n ,n为奇数,.......13分
n n 2 2
1 1
由T S n恒成立,得n ,
n n 2n 2
1 1
又 f x x 在1,上单调递增,
2x 2
1 1
所以当n1时, f nn 有最小值1,所以1.
2n 2
综上,实数的取值范围是,1 .......15分
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}π b π
18.(1)由双曲线C的一条渐近线的倾斜角为 ,有 tan ,可得b 3a,......1分
3 a 3
4 9
又由点T 在双曲线C上,有 1,
a2 b2
4 9
代入b 3a,有 1,可得a1,b 3,.......2分
a2 3a2
y2
故双曲线的标准方程为x2 1......3分
3
(2)设点M的坐标为x ,y ,则x2 y 0 2 1,即3x2y2 3.
0 0 0 3 0 0
双曲线的两条渐近线l ,l 的方程分别为 3x y0, 3x y0,
1 2
3x y 3x y
则点M到两条渐近线的距离分别为 d 0 0 ,d 0 0 ,....5分
1 2 2 2
则 d d 3x 0 y 0 3x 0 y 0 3x 0 2 y 0 2 3.
1 2 2 2 4 4
所以点M到双曲线C的两条渐近线的距离之积为定值......7分
(3)存在2.
①当x 2时, MF AF 3,又N是AM 的中点,
0
所以AFN MFN 45,所以AFM 2AFN ,此时2.....9分
②当x 2时.
0
y
ⅰ)当M在x轴上方时,由A1,0,Mx ,y ,可得k 0 ,
0 0 AM x 1
0
y
所以直线AM 的直线方程为y 0 x1,.....10分
x 1
0
1 1 3y
把x 代入得N , 0 .
2 2 2x 0 1
3 y
0
所以k 2 x 0 1 y 0 ,则tanAFN y 0 ......11分
NF 1 x 1 x 1
2 0 0
2
y
2 0
x 1 2x 1y
y
由二倍角公式可得tan2AFN
1 y
0
0 2
x 0
0
12 y
0
0 2
2
0
x 0
........13分
x 1
0
y
因为直线MF的斜率k 0 及tanAFM k ,
MF x 2 MF
0
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}y
所以tanAFM 0 ,则tanAFM tan2AFN ......14分
2x
0
π
因为AFM0,π,AFN0, ,
2
所以AFM 2AFN .......15分
ⅱ)当M在x轴下方时,同理可得AFM 2AFN .
故存在2,使得AFM 2AFN .......17分
1lnx
19.(1)由题意求导可得 fx ......1分
x2
当x0,e时, fx0, f x在x0,e上单调递增,
当xe,时, fx0, f x在xe,上单调递减,
1
则 f(x) f e .......2分
max e
当x1时, f x0,当x时, f x0,当x0时, f x.
所以 f x的大致图象如图所示.
...3分
1
当m 时, f x的图象与直线ym的交点个数为0;
e
1
当m 或m0时, f x的图象与直线ym的交点个数为1;
e
当0m 1 时, f x的图象与直线ym的交点个数为2.....5分
e
1
(2)x0, f x1 等价于alnxx1,
x
令gxalnxx1,则不等式等价于gxalnxx10 ,
a
gx 1,
x
a
当a0,则gx 10,g x在0,上单调递减,g10,
x
x0,1时gx0不合题意;....7分
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}当a0,令gx0得x0,a,令gx0得xa,,
故gx的递增区间为0,a,递减区间为a,,
若0a1,
Qg10,则当xa,1时,gx0,不合题意;...8分
若a1,gxalnxx1g10,适合题意;.....9分
若a1,
Qg10,则当x1,a时,gx0,不合题意;
综上,a1.....10分
(3)由(2)知:当a1时,有lnxx10,当且仅当x1时等号成立
n n
nN*时,ln 10,....11分
n1 n1
n n 1
ln 1 ,
n1 n1 n1
n1 1
ln ,
n n1
1
lnn1lnn ,
n1
ln2ln1
1
,ln3ln2
1
,ln4ln3
1
, ,lnn 1 ln n
1
,
2 3 4 n 1
1 1 1 1 1 1
lnn1ln1 ,即lnn1 ,
2 3 n1 2 3 n1
1 1 1 1
n1e2
3
4
n1,nN*.......17分
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{#{QQABCQAt5ggw0ITACA4LAUFoCQgYsIAiLMgMwQCYKAZCCANABKA=}#}