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数学参考答案
一、单选题
1 2 3 4 5 6 7 8
B A C C A B D C
1.解析:z (1i)i1i,则zz 2;
2.解析:因为M PU ,所以M 与 P没有公共元素,故M ( P) ;
U U
1
3.解析:高中教师人数:初中教师人数:小学教师人数3:8:11,所以小学教师应抽取 4422人;
2
c c 1
4.解析:设焦距为2c,由e ,得c1,所以焦距为2;
a 2 2
5.解析:由log xlog x,得log xlog x2,所以x0,且x x2,解得0 x1;
4 2 4 4
6.解析:因为AC//AC ,AD //BC 且AC AD A,AC BC C ,所以平面ACD //平面ABC ;
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
7.解析: 取 a 0.04 , b0.01 , 则 a b , 但 a2 0.00160.1 b ; 取 a 3 , b2 , 则
a2 3 2 b,但ab.所以“a b”是“a2 b”的既不充分也不必要条件;
1
8.解析:由条件,原问题即探求y sin(πx)的图象与y |xcos|sin的图象有且只有一个公共点时,
π
的取值范围.注意到 y |xcos|sin的图象的顶点在单位圆x2 y2 1上,结合图象知,当
5π 7π
且仅当[ , )时,符合条件.
4 4
二、多选题
9 10 11
ABD AC BCD
n(X 0,Y 0) 15 5 n(Y 0,X 1) 6 2
9.解析:P(X 0|Y 0) ,P(Y 0| X 1) ,
n(Y 0) 21 7 n(X 1) 69 23
2 4.8813.841 x ,所以若取0.05,疗效与疗法不独立,2 4.8816.635 x ,
0.05 0.01
所以若取0.01,可以认为疗效与疗法独立;
10.解析:由 f(x) f(x),g(x)ex f(x)e2x ex f(x)e2x ex f(x)e2x g(x),
所以 f(x)ex ex,g(x)e2x e2x 1, f(x)在(0,)单调递增,g(x)3,
g(x) f(2x)1;
11.解析:设P(x ,y ) (x 0,y 0),则AP(x 1,y ),OM (1,1) (0)或OM (1,1) (0),
0 0 0 0 1 0 0
若 OM (1,1) (0) 且 APOM 0 ,则 x 1y 0 ,因为 x2 y2 1 ,矛盾;若
1 0 0 0 0
第1页 共6页
OM (1,1) (0)且APOM 0,则x 1y 0,因为x2 y2 1,矛盾.故A选项错误;
1 0 0 0 0
y
直线AP的方程为:y 0 (x1),与 x2 y2 0联立,化简得
1 x 1
0
2y2
[(x 1)2 y2]x2 2y2x y2 0,所以x x 0 x 1,y y y ,
0 0 0 0 M N (x 1)2 y2 0 M N 0
0 0
即x 1 x x ,y y y ,故AM NP.故B选项正确;
M 0 N M 0 N 1
y y y2 π
由条件,,tantan 0 ( 0 ) 0 1,所以 .故C选项正确;
x 1 x 1 x2 1 2
0 0 0
tantan 1 y y y 1
因为tan() ( 0 0 ) 0 ,又因为△PAA 的面积等于
1tantan 2 x 1 x 1 x2 1 y 1 2
0 0 0 0
1
y ,所以△PAA 的面积等于 .故D选项正确.
0 1 2 tan()
三、填空题
3
12.5 13. π 14.12 3
3
12.解析:因为a b,则2m40,得m2,ab(4,3),|ab| 42 (3)2 5;
13.解析:轴截面是一个边长为2的正三角形,则圆锥底面半径为1,高为 3,
1 1 3
所以V Sh π 3 π;
3 3 3
14.解析:假设n个点时有a 个满足条件的三角形区域,则增加一个点后,无论这个点在原来的某个三角形内
n
部,还是在某个三角形的边上(不与顶点重合),都会增加两个三角形,即a a 2.因为a 4,
n1 n 1
所以a 12,即当n5时,三角形区域的个数为12.
5
一般的,除A,B,C,D外,其余n个点,若一个顶点处有偶数条公共边,只需要2种颜色即可把以
该顶点为公共顶点的三角形区分开,若一个顶点处有奇数条公共边,只需要3种颜色即可把以该顶点
为公共顶点的三角形区分开,注意到图中有一个顶点处有5个三角形,故至少需要3种不同颜色.
四、解答题
15.(13分)
解:(1)设{a }的公比为q,因为aa a a ,所以3a 2 a a .
n 1 4 2 3 3 2 3
1
因为a 0,所以3a a ,从而q . ……2分
3 3 2 3
a 2
又因为a 2,所以a 2 6.故a ,nN. ……5分
2 1 q n 3n2
2 1
(2)因为a ,所以S 9 ,nN. ……7分
n 3n2 n 3n2
第2页 共6页2 1 1
(a 13)S ( 13)(9 ),令x , f(x)(2x13)(9x).
n n 3n2 3n2 3n2
5 5
f(x)在(0, )上单调递增,在( ,3]上单调递减.
4 4
当n1时,x3, f(3)114;当n2时,x1, f(1)120;
当n2时,x1, f(x)120.
所以(a 13)S 的最大值为120. ……13分
n n
16.(15分)
解:(1)乙的得分不高于甲的得分的概率为:
1 2 1 1 5
PM N PN 0PN 2[1P(M 0)] ( ) ; ……4分
3 3 2 4 6
(2)由题意可知随机变量X 的可能取值有0、2、3、4、5分, ……5分
1 1 1
PX 0=PM 0,N 0 ,
4 3 12
1 1 1 2 1
PX 2=PM 2,N 0+PM 0,N 2 + ,
2 3 4 3 3
1 1 1
PX 3=PM 3,N 0 ,
4 3 12
1 2 1
PX 4=PM 2,N 2 ,
2 3 3
1 2 1
PX 5=PM 3,N 2 . ……12分
4 3 6
因此所得X 的分布列为:
X 0 2 3 4 5
1 1 1 1 1
p
12 3 12 3 6
1 1 1 1 37
所以E(X)2 3 4 5 . ……15分
3 12 3 6 12
17.(15分)
解:(1)由条件及正弦定理,sinBcos2A2sin AcosAcosB 0,
sinBcos2Asin2AcosB0,sin(2AB)0. ……3分
因为02AB3π,所以2AB π或2AB 2π.
因为ABC π,若2AB 2π,则AC π,与条件矛盾;
若2AB π,则AC,符合条件.故AC. ……7分
a2 c2 b2 2 π
(2)由条件及余弦定理,cosB ,因为0 Bπ,所以B .……9分
2ac 2 4
第3页 共6页3π
又由(1),知AC . ……10分
8
1 π 5π
在△ABD中,BAD BAC ,ADB .
3 8 8
AD BD AB
由正弦定理,知 ,
π π 5π
sin sin sin
4 8 8
5π π
sin sin
ABBD 8 8 5π π π π π 2
所以 2sin sin 2cos sin sin . ……15分
AD2 π 8 8 8 8 4 2
sin2
4
18.(17分)
解:(1)设M(x ,y ),由条件知,H(x ,1).
0 0 0
又由条件, MF MH ,所以 x2 (y 1)2 y 1,化简得x2 4y ,
0 0 0 0 0
故C 的方程为:x2 4y. ……4分
1
1 x
(2)由(1)知M(x , x2),因为直线m的斜率为 0 ,
0 4 0 2
1 x x 1
所以直线m的方程为:y x2 0 (xx ),即y 0 x x2.
4 0 2 0 2 4 0
x2 x x2 1 x
因为y ,y ,所以y 在点M 处的切线方程为:y x2 0 (xx ),
4 2 4 4 0 2 0
x 1
即y 0 x x2.
2 4 0
所以,直线m是C 的切线. ……9分
1
x2
(3)由条件,设圆C 的方程为:(xr)2 (y1)2 r2 (r 0),设C 与C 相交于点P(x, 0 ),
2 1 2 0 4
x2
则方程(x r)2 ( 0 1)2 r2,即x4 8x2 32rx 160有唯一解.
0 4 0 0 0
16 16 (3x2 4)(x2 4)
令 f(x) x38x ,x0.则 f(x)3x2 8 .
x x2 x2
2 3
所以,当0 x 时, f(x)0, f(x)单调递减;
3
2 3 1 2 3 4 3
当x 时, f(x)0, f(x)单调递增.由条件,r f( ) .
3 32 3 9
4 3 16
所以C 的方程为(x )2 (y1)2 . ……17分
2
9 27
第4页 共6页19.(17分)
解:(1)伴飞卫星P在xOy平面上的射影P的轨迹为圆,由点P运行一圈所需时间为2π,
π π
且P的起始位置为(0, 1),设运行时间为t,故P cos(t ), sin(t ) ,
2 2
所以P(sint, cost,t),故经过5秒后,P的坐标为(sin5, cos5, 5); ……4分
(2)AP(sint, cost1,t),平面xOy的一个法向量为n(0, 0, 1), ……6分
设直线AP与平面xOy所成角为,
t
则sin cos AP, n
sin2tcos2t2cost1t2
t 1
, ……8分
t2 2cost2 t 2
sin
2
1
t
2
sinx 2
令h(x) xsinx,可得当x0时,h(x)0,故0 1,可得 sin1,
x 2
π π
故直线AP与平面xOy所成角的取值范围为( , ]; ……10分
4 2
(3)则Q的坐标是(0,a,t),则OQ(0,a,t),AP(sint,cost1,t),OQ与AP不能垂直,
即OQAP0无解,即a(cost1)t2 0在(0,)上无解, ……11分
t2
当a 0时,不符合题意.令函数 f(t)cost1 (t 0),
a
t2 t2
①当a0时, f(t)cost1 0,故a0符合题意; ……12分
a a
2 2 2
②当a 0时, f(t)sint t,记g(t) f(t)sint t ,则g(t)cost ,
a a a
2
(i)当0a2时,g(t)cost cost10,
a
故g(t)在(0, )单调递增,故当t 0时,g(t) g(0)0即 f(t)0,
故 f(t)在(0, )单调递增,故 f(t) f(0)0,
所以 f(t)在(0, )没有零点,符合题意. ……14分
π 2
(ii)当a 2时,当t(0, 2π]时,存在t (0, ),使得cost ,且当0t t 时,g(t)单调
1 2 1 a 1
递减,故g(t) g(0)0,即t(0,t )时,f(t)0,故 f(t)在(0,t )单调递减,f(t ) f(0)0,
1 1 1
第5页 共6页1 4π2
又 f(2π)cos2π (2π)2 1 0,所以 f(t )f(2π)0,
a a 1
由零点存在性定理知 f(t)在(t, 2π)上有零点,故a 2不符合题意; ……16分
1
综上所述,a的取值范围为(, 0)(0, 2]. ……17分
第6页 共6页