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{#{QQABIQMk4gAYgITACS4rUQW4CEsYsIAjLKgsxRAUqA4KCRFABKA=}#}{#{QQABIQMk4gAYgITACS4rUQW4CEsYsIAjLKgsxRAUqA4KCRFABKA=}#}{#{QQABIQMk4gAYgITACS4rUQW4CEsYsIAjLKgsxRAUqA4KCRFABKA=}#}{#{QQABIQMk4gAYgITACS4rUQW4CEsYsIAjLKgsxRAUqA4KCRFABKA=}#}{#{QQABIQMk4gAYgITACS4rUQW4CEsYsIAjLKgsxRAUqA4KCRFABKA=}#}{#{QQABIQMk4gAYgITACS4rUQW4CEsYsIAjLKgsxRAUqA4KCRFABKA=}#}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
有一项符合题目要求)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A C A B C B D D
【解析】
i i(1i) i1 1 1 1 1 1 2
1.z i,∴|z| ,故选A.
1+i 2 2 2 2 4 4 2 2
2.3A但3B,故 A 错误;3B但3A,故 B 错误;AB{1,2},故 C 正确;
AB{3,2,1,2,3},故D错误,故选C.
3.f(x)3ax2 1,则 f(1)13a2,a1,而 f(1)1a0,即切点为(1,0),代入直
线2x ym0,得2m0,m2,故选A.
π π
4.由 3sin2cos 0, 3sin2cos cos 3sin,得2 3sincos,
3 3
3 3
3 π 6 3 3
所以tan ,所以tan ,故选B.
6 6 3 3 7
1
6 3
h h
5.由题,数列{h }(n≤15,nN*)成等比数列,所以h h q14,q14 15 ,所以公比为
14
15 ,
n 15 1 h h
1 1
故选C.
2π π π π 1 π
6.由图可知,A 3,T 4,则 . 所以 f(x) 3sin x , 2kπ,
2 2 2 2 2
π π π π
kZ,解得 2kπ,kZ.因为0π,所以 ,所以 f(x) 3sin x ,
4 4 2 4
6 6 6 6 2026
f(1) f(2) f(3) f(4) 0,所以 f(k)5060 f(1) f(2)0,
2 2 2 2
k1
故选B.
7.如图 1,椭圆的两个焦点坐标为F(3,0),F (3,0),为两个圆的圆心坐标,圆C 的半径
1 2 1
数学参考答案·第1页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}为 r 1 , 圆 C 的 半 径 为 r 2 , 由 椭 圆 的定 义 |PF ||PF |12 , 分 析 可 知
1 2 2 1 2
12r r≤|PM ||PN|≤12r r ,即9≤|PM ||PN|≤15,故选D.
1 2 1 2
图1
8.问题等价于从 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 中任取 4 个不同的数a,a,a,a,求事
1 2 3 4
件“存在1≤i< j≤4,i、jN*,使得|a a |1”的概率,不妨设a a a a ,考
i j 1 2 3 4
虑 对 立 事 件 不 存 在 1≤i j≤4 , i,jN* , 使 得 |a a |1 , 则 有
i j
1≤a a 1a 2a 3≤7,在 1,2,3,4,5,6,7 中任取 4 个不同的数,从小到
1 2 3 4
大依次表示 a,a 1,a 2,a 3 ,此时有 C4 35 种不符合题意的取法,则有
1 2 3 4 7
C4 3521035175种符合题意的取法,所以事件“存在1≤i j≤4,i,jN*,使得
10
175 5
|a a |1”的概率为 ,故选D.
i j 210 6
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)
题号 9 10 11
答案 ABD BCD AD
【解析】
d d
9.设等差数列{a n }的公差为d ,则S n 2 n2 a 1 2 n,当d 0时,S n 是关于n的二次函
d d
数,点(n,S n )在过原点的抛物线y 2 x2 a 1 2 x上,选项 AB 正确;当d 0时,点
(n,S )在过原点的直线ya x上,可知a 0,选项D正确,故选ABD.
n 1 1
数学参考答案·第2页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}10.由题 BM CM 2 , BC AD2 ,所以 BM2 CM2 BC2 ,因此 BM CM ,若
BM MF,则BM 平面BCM ,从而BM BM ,与BBM 是直角矛盾,故 A 不正
1 1 1
确;EF 平面BCCB ,平面BCCB∥平面AD ,所以B正确;设直线MF与平面ABCD
1 1 1 1 1 1 1 1 1
所成角为,因为平面ABCD∥平面ABCD ,所以直线MF与平面ABCD所成角也为,
1 1 1 1
FN
作F 在平面ABCD的投影N,则tan ,因为BC2BF ,所以F 是BC的中点,
MN 1 1 1
1 FN
由相似可得FN ∶BB1∶2,因此FN BB1;MN 1,因此tan 1,故C
1 2 1 MN
正确;若D 平面MEF ,则M、E、F、D 四点共面,因为平面BCCB∥平面AD ,所
1 1 1 1 1
1
以MD∥EF,可知V V d S ,因为平面BCCB∥平面 AD ,且
1 CMEF MCEF 3 MCEF △CEF 1 1 1
M 平面AD ,所以d AB1;因此当△CEF 面积最大时,有三棱锥CMEF 的
1 MCEF
1
最大体积,可知S d CE,因为MD∥EF且MD 是定直线,所以△FEC的
△CEF 2 FCE 1 1
三个角是定角,又因为E、F 分别在线段CC、BC 上运动,所以d 与CE 成正比,则
1 1 FCE
2 1 2
当CE最大时,有△CEF 最大面积,此时CECC 2,d BC ,因此三
1 FCE 3 2 3
1 1 2 2
棱锥CMEF 的最大体积为 1 2 ,故D正确,故选BCD.
3 2 3 9
y2 y2 xty2p0,
11.如图2,设A 1 ,y 、B 2 ,y ,联立 消去x,
2p 1 2p 2 y2 2px
得 y2 2pty4p2 0 , 所以 y y 2pt , y y 4p2 ,所以
1 2 1 2
(y y )2
OAOB 1 2 y y 0,OAOB,故A正确;由OEED1
4p2 1 2
1
(2p1)1(1)0 ,或由 k k k k 1 1,得
OE AB OE ED 12p 图2
1
p1,故B错误;△OAB面积S 2p|y y | p| y y |,
△OAB 2 1 2 1 2
因为(y y )2 y2 y2 2y y (y y )2 4y y 4p2t2 16p2≥
1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
16p2,当且仅当t 0时,S 取得最小值4p2,故C错误;如图3,
△OAB
图3
数学参考答案·第3页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}4p
y
|TB| y y t 2 y |BD|
因为 T 2 2 ,所以|TB|(|TA||TD|)
|TA| y y 4p y |DA|
T 1 y 1
t 1
1 1 2
|TA|(|TD||TB|),得 ,故D正确,故选AD.
|TA| |TB| |TD|
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
题号 12 13 14
答案 2 25π
1
π,π
4
【解析】
12. f(f(2)) f(ln2)eln2 2.
13.如图 4,设O为底面正六边形 ABCDEF 的中心,M
为CD的中点,连接PM ,PO,CO,O为正六棱
锥PABCDEF 外接球的球心,由题意△PCD为等腰
三角形,因为正六棱锥PABCDEF 的侧面积为12,
图4
1
所以S 2PM 2,解得PM 2,所以PC 5 ,因为OC2,所以PO1,
△PCD 2
5
设OPOCR,所以OO|1R|,所以|1R|2 22 R2,解得R ,所以正六棱锥
2
外接球的表面积为4πR2 25π.
14.合情推理(考虑极限思想):设A(a,0),B(0,b),a0,b0,直
x y 1 2
线 l 的方程为 1, 由题: 1, 故 a1,b2. 设
a b a b
△AOB 的 内 切 圆 半 径 为 r, 如 图 5 , 则 当 a1 时 ,
b,ll, l∥y轴,2rl 与y轴间的距离1;如图6,当
1 1 1 图5
b2时,a,ll,l ∥x轴,2rl 与x轴间的距离2,
2 2 2
1
所以r 的取值范围是
,1,故△AOB的内切圆面积的取值范围
2
1
是 π,π.
4
图6
数学参考答案·第4页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}四、解答题(本大题共5小题,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)
π
解:(1)由题BAD ,又AD 3,c2,如图7,
2
1 2π 1 π 1 π
S S S bcsin c ADsin b ADsin
△ABC ABD ACD 2 3 2 2 2 6
3 3
b2 32 bb4,
2 2
……………………………………(4分)
在△ABC中,由余弦定理, 图7
1
得a2 b2 c2 2bccosA42 22 242 28,
2
所以a2 7 . ……………………………………………………………………………(8分)
(2)据(1)b4,
1 1 3
所以△ABC的面积为S bcsinA 42 2 3.……………………(13分)
△ABC 2 2 2
注:其余方法参照给分.
16.(本小题满分15分)
(1)证明:由题BC OM .
又FO平面ABCD,BC平面ABCD,
∴FOBC.
而FO、OM 平面FOM,且FOOM O,
∴BC 平面FOM. ………………………………………………………………………(6分)
(2)方法一:解:取AB中点N,连接ON,
如图8,以O为坐标原点,ON、OM 、OF 的方向分别为x
轴、y轴、z轴的正方向,建立空间直角坐标系,则B(1, 2,0),
C(1, 2,0),F(0,0,1),CB(2,0,0),CF (1, 2,1), 图8
……………………………………………………………………………………(9分)
数学参考答案·第5页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}
设平面BCF的一个法向量为n(x,y,z),
nCB2x0,
则 ,取n(0,1, 2),
nCF x 2yz0
平面ABCD的一个法向量为m(0,0,1),
设截面BCF与侧面ABCD夹角为,
|mn| 2 6
所以cos|cosm,n| ,
|m||n| 3 3
6
所以截面BCF与侧面ABCD夹角的余弦值为 .…………………………………(15分)
3
方法二:几何法:解:如图9,
OMF即为截面BCF与侧面ABCD所成二面角的平面角.
………………………………………………(9分)
3
在直角三角形中OMF,MF 2 3,OM 2,
图9
2
2 6
所以cosOMF ,
3 3
6
所以截面BCF与侧面ABCD夹角的余弦值为 .…………………………………(15分)
3
17.(本小题满分15分)
证明:(1)当a0时, f(x)xsinx, f(x)1cosx≤0,
∴ f(x)在R上单调递减.
又∵ f(0)0,
∴ f(x)在R上有唯一零点x 0. ……………………………………………………(5分)
0
(2)先证必要性:因为x≥0时, f(x)≥0,所以 f(π)≥0,即aπ2 πsinπ≥0,
1
所以a≥ .………………………………………………………………………………(8分)
π
下面证明充分性:
1 1
当a≥ 时, f(x)ax2 xsinx≥ x2 xsinx,
π π
数学参考答案·第6页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}1 2
令h(x) x2 xsinx,则h(x) x1cosx,x≥0.
π π
……………………………………………………………………………………(10分)
2 2
①当x≥π时,h(x) x1cosx≥ π1cosx1cosx≥0,当且仅当xπ时,取“=”,
π π
以h(x)在[π,)上单调递增,所以h(x)≥h(π)0,所以 f(x)≥0;
……………………………………………………………………………………(12分)
2
②当0≤xπ时,记(x)h(x),则(x) sinx,
π
2 π 2 2
因为(0) 0, 10,(π) 0,
π 2 π π
2 π π
又因为(x) sinx在 0,
上单调递减,在
,π 上单调递增,
π 2 2
π π
所以在(0,π)上存在x 、x ,使(x )0,(x )0,且x 0, ,x ,π ,
1 2 1 2 1 2 2 2
所以当0xx 或x xπ时,(x)0;当x xx 时,(x)0,
1 2 1 2
所以(x)在(0,x )、(x,π)上单调递增,在(x,x )上单调递减.
1 2 1 2
π π
又因为(0)h(0)0, h
0,(π)h(π)0,
2 2
π π
所以当x0,
时,h(x)0;当x ,π 时,h(x)0,
2 2
π π
所以h(x)在 0,
上单调递增,在
,π 上单调递减,
2 2
所以h(x) min{h(0),h(π)},而h(0)0,h(π)0,所以h(x) 0,
min min
所以h(x)≥0,所以 f(x)≥0,充分性得证.…………………………………………(15分)
18.(本小题满分17分)
解:(1)单败淘汰赛中,任何一场失利都意味着出局,强者必须赢得其参加的所有
k(k log n)场比赛才能夺冠,
2
当n4,p0.7时,P(p) pk 0.72 0.49.……………………………………(2分)
win
双败淘汰制中,当n4,p0.7时,参赛者A,B,C,D中不妨设强者为A,其赢得冠军
有三种情况:
情况1、A全胜(不输任何一场)夺冠,赢下参加的三场比赛:第一轮初赛、胜者组决赛、
数学参考答案·第7页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}总决赛,概率为P p3;
1
情况2、A在小组初赛输一次,但后面比赛中全胜,概率为P p3(1 p);
2
情况3、A在小组初赛胜,在胜者组初赛输一次,但在后面比赛中全胜P p3(1 p),
3
所以P(p) P P P p3(32p)0.73(320.7)0.5488.
win 1 2 3
……………………………………………………………………………………(5分)
(2)强者一共打n1场比赛,W ~ B(n1,p),E(W )(n1)p;
强 强
一个弱者打n1场比赛,对阵强者,赢的概率为1 p,对阵其他n2个弱者(弱者之间
比赛胜率为r ),所以E(W )1 p(n2)r.………………………………………(9分)
弱
当n16, p0.6,r0.5时,
E(W )E(W )(n1)p[(1 p)(n2)0.5]n(p0.5)1.6,
强 弱
对于强者, p0.5,所以n(p0.5)0,即E(W )E(W )总是成立的.
强 弱
强者要稳定夺冠,需要E(W )显著大于E(W ),实力差距 p0.5越大,参赛人数n越多,
强 弱
强者预期胜场领先优势n(p0.5)就越大.……………………………………………(12分)
(3)① p0.7时,若n4,P(p) 0.72 0.490.5,若n8时,P(p) 0.73 0.343,
win win
若 p0.8,n16,则P(p) 0.84 0.4096(约41%),
win
单败淘汰制对弱者最有利,原因在于强者需要连续赢下多场比赛(k log n场),任何一
2
场失败(即使概率1 p很小)都会导致其被淘汰.爆冷可能性随着比赛场次的增加而显
著累积.
在同样条件(n4,p0.7)下,双败淘汰制的 P(p) 0.5488大于单败淘汰制的
win
P(p) 0.49.
win
②双败淘汰制比单败淘汰制更有利于强者.原因在于双败淘汰制给了强者一次犯错(输
一场)的机会.
对于实力顶尖的选手( p很大),双败淘汰制显著优于单败淘汰制.它大大降低了强者因
单场意外失利而早早出局的风险.但对于实力中游的选手,双败淘汰制可能增加了他们
遭遇顶尖强者的次数(从胜者组掉下来后要在败者组打更多比赛),反而可能不利.
数学参考答案·第8页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}双败淘汰制比单败淘汰制更有利于真正的顶尖强者稳定夺冠,降低了冷门的总体影响.
③单循环赛制最有利于强者,原因在于比赛场次多(n1场),根据大数定律和中心极限
定理,实力更强( p0.5)的选手在大量比赛中,其胜率会稳定地表现出来,极大地减
少了单场爆冷对最终排名的影响.强者有较多的机会证明自己的实力,弱者爆冷胜利(即
使发生)对强者最终积分的影响被稀释了.代价是比赛场次过多,时间成本高,不适合
大规模参赛.……………………………………………………………………………(17分)
【评分说明】
不同赛制的影响从“对强者有利程度”和“比赛场次(效率)”两个方面说明:
对强者最有利:单循环赛制. 样本量大,爆冷影响最小化.代价:场次较多,时间成本高,
效率低;
对强者最不利(对弱者最有利):单败淘汰制.强者需要连续多场不犯错,任何一场爆冷
即出局.爆冷概率累加显著,效率最高.
根据以上要点适当扣分.
19.(本小题满分17分)
xacos,
(1)解:设 根据cos2sin21,消去,得x2 y2 a2,
yasin,
所以的标准方程为x2 y2 a2(a0),
曲线为坐标原点为圆心,半径为a的圆;……………………………………………(2分)
x2 y2
同理由cosh2tsinh2t 1得的标准方程为 1(a0),
a2 a2
曲线是以坐标原点为中心,半实轴与半虚轴长均为a的等轴双曲线.
………………………………………………………………………………………(4分)
(2)证明:如图10,设直线l 的方程为:yk (xa),直线l 的方程为:yk (xa),
AMP 1 ANQ 2
yk (xa)
联立方程 1 ,消去y,整理得(1k2)x2 2k2axk2a2 a2 0,
x2 y2 a2 1 1 1
(1k2)a2 (1k2)a2
则x x 1 ,即(a)x 1 ,
A M 1k2 M 1k2
1 1
(1k2)a 2ka
得x 1 ,y k (x a) 1 ,
M 1k2 M 1 M 1k2
1 1
(1k2)a 2ka
所以M 点的坐标为 1 , 1 ,
1k2 1k2
1 1
图10
数学参考答案·第9页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}(1k2)a 2k a
同理N点的坐标为 2 , 2 ,
1k2 1k2
2 2
2k a 2ka
2 1
y y 1k2 1k2 kk 1
所以直线MN 的斜率k N M 2 1 1 2 ,
MN x x (1k2)a (1k2)a k k
N M 2 1 1 2
1k2 1k2
2 1
2ka kk 1 (1k2)a
所以直线MN 的方程为y 1 1 2 x 1 .
1k2 k k 1k2
1 1 2 1
1kk 1kk
令y0,得x 1 2 a,所以点C的坐标为 1 2 a,0,
C 1kk 1kk
1 2 1 2
……………………………………………………………………………………(8分)
yk (xa)
同理联立方程 1 ,类似可得
x2 y2 a2
(1k2)a 2ka (1k2)a 2k a 1kk
P 1 , 1 ,Q 2 , 2 ,D 1 2 a,0.
1k2 1k2 1k2 1k2 1kk
1 1 2 2 1 2
……………………………………………………………………………………(12分)
2ka
1
1k2 1kk
(ⅰ)直线DM 的斜率为k 1 1 2 ,
DM (1k2)a (1kk )a k k
1 1 2 2 1
1k2 1kk
1 1 2
1kk
同理直线DN 的斜率为k 1 2 ,所以k k 0,
DN k k DM DN
1 2
所以ADM ADN ;…………………………………………………………………(15分)
(ⅱ)设B(a,0),由A、M 、B、N四点共圆:x2 y2 a2可知:
|MC||CN||AC||CB||(x a)(x a)||x2 a2|,
C C C
1kk 1kk
又|OC||CD||x ||x x ||x x x2 |,而x x 1 2 a 1 2 aa2,
C D C C D C C D 1kk 1kk
1 2 1 2
所以|MC||CN||OC||CD|,
所以O、M 、D、N四点共圆.……………………………………………………(17分)
数学参考答案·第10页(共10页)
{#{QQABKQIAoggoAJAAAQhCUQGYCEMYkBACCCgOABAYoAIAiRFABCA=}#}