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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
有一项是符合题目要求的)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 A B A C C B D D
公众号:青禾试卷
【解析】
1.在阴影部分区域中任取一个元素x,则xð A且xB,或x[ð (A∩B)]且xB,所以图
U U
中阴影部分可表示为(ð A)∩B或[ð (A∩B)]∩B,故选A.
U U
2.∵等比数列{a }的前n项和为S ,S 4,S 12,由等比数列的性质得:S ,S S ,
n n 4 8 4 8 4
S S S S S S
S S ,S S 成等比数列. 又S 4,S S 8,∴ 8 4 12 8 16 12 2,
12 8 16 12 4 8 4 S S S S S
4 8 4 12 8
S S a a a a 32,故选B.
16 12 13 14 15 16
3.由向量a,b为单位向量,又ab,知ab 0,|a||b|1. 因为ca2b,则|c||a2b|
b c b (a2b) 2b 2 ab
(a2b)2 a24b24a b 5, 所 以 cosb,c
|b||c| |b||c| |b||c|
2 2 5 5 1
. 又b,c[0,π],得sinb,c ,则tanb,c ,故选A.
| 5| 5 5 2
4.在△ABC中,AB AC,所以BC边上的高线、垂直平分线和中线合一,则其“欧拉线”
为 △ABC 边 BC 的 中 垂 线 AD , 因 为 B(3,1) , C(1,3) , 所 以
D(1,1) .∵k 1,∴k 1,故l : x y0 ,又“欧拉线”与圆 E:(xa4)2
BC AD AD
|a4a|
(ya)2 r2相切,所以圆心(a4,a)到“欧拉线”的距离为 r2 2,故选C.
2
5.注意样本点(3,11)恰好在回归直线上,去掉这个样本点,x与y的样本相关系数r不变,
公众号:青禾试卷
故选C.
1
1 9 2
6.当t 0时,v0,即01m,所以m1,v1nt. 又 1n2,所以n
,所
10 10
t t
9 2 9 2 2(1lg2) 21.3
以v1 . 令1 95%,解得t 65,故选B.
10 10 12lg3 120.48
数学参考答案·第1页(共10页)
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公众号:青禾试卷7.记6个格子中染蓝色的格子数为X . 当X 6时,共有1种染色方法;当X 5时,共有C5 6
6
种;当X 4时,共有C4 2(C2 1)3C2 8种,当X 3时,共有2种,共17种,故选
6 3 2
D.
π3A π A π
8.因为C B2A,ABC π,所以B ,C ,且0 A . 由正弦定理
2 2 3
a b c c ab c 3
得 ,所以 . 因为ab3,所以 ,
sinA sinB sinC sinC sinAsinB sinC sinAsinB
π公众A号:青禾试卷 A
3sin 3cos
所 以 c 3sinC 2 2 . 因 为 cos 3A cos A A
sinAsinB π3A 3A 2 2
sin sin A cos sin A
2 2
A A A A A A A A
cos cosAsin sinAcos cosA2sin2 cos , sinA2sin cos , cos
2 2 2 2 2 2 2 2
A A
3cos 3cos
3 ,1 , 所 以 c 2 2
2 cos 3A sinA cos A cosA2sin2 A cos A 2sin A cos A
2 2 2 2 2 2
3 3 A 1 3
.令t sin ,则t0, ,c
A A A A 2 2 4t2 2t1
cosA2sin2 2sin 14sin2 2sin
2 2 2 2
3 12 1 A 1 12
≥ ,当且仅当t ,即sin 时,等号成立,所以c的最小值为 ,
1 2 5 5 4 2 4 5
4t
4 4
故选D.
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
多个选项是符合题目要求的,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 ACD BCD ACD
【解析】
公众号:青禾试卷
1 1 1 2
9.随机事件A,B,C满足P(A) ,P(B) ,P(C) ,P(A∪B) . 对于A,由概率
3 2 3 3
2 1 1 1
加法公式得 P(AB) ,解得 P(AB)P(A)P(B) ,故 A 正确;对于 B,
3 3 2 6
P(AB) 1 P(AB) 1
P(A|B) ,P(B|A) ,故 B 错误;对于 C,因为P(C)P(AC)
P(B) 3 P(A) 2
数学参考答案·第2页(共10页)
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公众号:青禾试卷1 1 1
P(AC) ,又P(AC)P(AC),故P(AC)P(AC) ,所以P(A|C) ,故C正确;
3 6 2
对于 D,因为 P(C)P(AC)P(AC) ,所以 P(AC)P(C)P(AC) . 因为 P(C|A)
2 P(AC) P(AC) 2 3 2
P(C|A) ,所以由条件概率公式得 ,可得3P(AC) P(AC) ,
3 1 2 3 2 3
3 3
3 1 2 1
则3P(AC) [ P(AC)] ,解得P(AC) ,故D正确,故选ACD.
2 3 3 9
10.如图1,在正方体ABCDABCD 公中众号,:由青禾 A 试 B 卷CD ,AB∥CD ,
1 1 1 1 1 1 1 1
得四边形ABCD 为平行四边形,可得BC∥AD ,∴B AD 为
1 1 1 1 1 1
π
异面直线AB 与BC 所成的角,B AD ,故A错误;由已
1 1 1 1 3
知可得, AC 2 3,由正方体的结构特征可知, AC 平面
1 1
图1
1 2
ABD , 设 垂 足 为 G , AG AC 3 , 点 P 在 △ABD 内 且 AP 2 ,
1 1 1 3 1 3 1 1 1
4 6
∴PG 2 ,故AP与平面ABD 所成的线面角的正切值为 2,故B正确;而
3 3 1 1 1
6 2 6
正三角形ABD 内切圆的半径为 ,则P的轨迹是△ABD 的内切圆,其周长为 π,
1 1 3 1 1 3
故C正确;设O为正方体下底面中心,则OO 平面ABCD,当P为△ABD 的内切圆与
1 1 1
AO 的交点 E 时,点 P 到平面 ABCD 距离取得最小值,设 EF 平面 ABCD ,
1
2 6 AE 1 EF
∵AO (2 2)2( 2)2 6 , 内 切 圆 直 径 为 , 可 得 , 则
1 3 AO 3 OO
1 1
1 2
EF OO ,当P为BD 的中点O 时,点P到平面 ABCD距离取得最大值2,故D
3 1 3 1 1 1
正确,故选BCD.
11.如图2,由题可知,F 发出的光线公众经号: l 青反禾射试卷后,反射光线的
1
反向延长线经过点F ,所以FPH MPN F PH ,所
2 1 2
以切线l 平分FPF ,故 A 正确;由选项 A,切线l 平分
1 2
FPF ,且FH PH ,故△FPQ为等腰三角形,且H 是
1 2 1 1
底边FQ的中点,即|FH ||QH |,且H 是底边FQ的中点,
1 1 1
图2
数学参考答案·第3页(共10页)
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公众号:青禾试卷1
又O为FF 的中点,所以|OH | |QF |.由双曲线定义可知,|PF ||PF |6,由△FPQ
1 2 2 2 1 2 1
1
为等腰三角形可知,|PF ||PQ|,因此|PQ||PF ||QF |6,所以|OH | |QF |3,
1 2 2 2 2
故B错误;由|QF |6,当P点趋近于A点时,Q点的横坐标趋近于5611,当P点
2
4
趋近于无穷远时,PF 的斜率趋近于渐近线的斜率 ,此时Q点的横坐标趋近于
2 3
56
3
7 ,故Q点横坐标的取值公众范号:围青为禾试
卷7
,11
,C选项正确;由于两个点以相同速度
5 5 5
同时出发,故其运动的路程相等,记为S ,不妨设M 在右支上的反射点为T ,则有
|MF ||MT ||TF |S|TF ||TF |S 6 ,同理|NF |S 6,故M ,N始终同在以F
2 2 1 2 2 2
为圆心的圆上,D选项正确,故选ACD.
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
题号 12 13 14
1 1
答案 300 2 ,0 ∪ 0,
e e
【解析】
12.因为 X ~ N(100,2) ,且 P(80≤X≤100)0.35 ,所以 P(80≤X≤120)0.7, 所以
1 1
P(X≥120) [1P(80≤x≤120)] (10.7)0.15 ,所以估计学生数学成绩在120分
2 2
以上的人数为20000.15300人.
ab 2
13 . log (a2 b2 1)log ab , ∴a2 b2 1ab, ∴(ab)2 3ab1≤3 1,
4 2 2
(ab)2
∴ ≤1,ab≤2,当且仅当ab1时取等号,所以ab的最大值是2.
4
1 1 1
14.易知x0,方程x(eaxeax)x21eax x . 设 f(x)x (x0),则 f(eax)
公众号:青禾试卷
eax x x
1
f(x). 且 f(x) 在(0,1)上单调递减,在(1,) 上单调递增,且 f(x) f . 所以
x
1 lnx lnx lnx lnx
eax x或eax ,所以a 或a ,在同一个坐标系中画出y 和y
x x x x x
1 1
的图象,可知a
,0 ∪ 0,
时符合题意.
e e
数学参考答案·第4页(共10页)
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公众号:青禾试卷四、解答题(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)
解:(1)∵函数 f(x)的最小正周期为π,
π
∴2, f(x)2sin2x . …………………………………………(2分)
6
6 π 6 π 3
由 f() ,即2sin2 ,则sin2 .
5 6 5 6 5
∵ π , π ,∴2 π 0, π公 众,号:∴青禾 c 试 o 卷 s 2 π 4 , …………………(4分)
12 3 6 2 6 5
π 4 π π π 3 10
∴2cos2 1 ,由 0, ,∴cos .
12 5 12 4 12 10
………………………………………………………(6分)
π
(2)由(1)知, f(x)2sin2x ,
6
π π
其图象向右平移 个单位后得到的图象对应函数为y2sin2x
,再向上平移1个单
12 3
π
位得到的图象对应函数为y2sin2x 1,
3
π
即g(x)2sin2x 1. ……………………………………………(9分)
3
π π π 2π π
当x , 时,2x , ,
6 3 3 3 3
π 2π π 2π π π π
令t 2x ,t , ,则ysint在区间 , 上单调递减,在区间 ,
3 3 3 3 2 2 3
上单调递增,
π π π 3 π
∴sin ≤sint≤sin ,即1≤sin2x ≤ ,∴1≤2sin2x 1≤1 3 .
2 3 3 2 3
π π
故函数yg(x)在
,
上的值公众域号为:青[禾试1,卷1 3]. ……………………………(13分)
6 3
16.(本小题满分15分)
b2 3 1
解:(1)由e2 1 ,得b2 a2.
a2 4 4
1
又点 2, 1 在椭圆C,所以 4 4 1,
2 a2 b2
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公众号:青禾试卷5
解得a2 5,b2 , …………………………………………………(3分)
4
x2 y2
故椭圆C的标准方程为 1. …………………………………(4分)
5 5
4
1
圆M 的标准方程为(x1)2 y2 . …………………………………(5分)
2
(2)设P(x,y ),Q(x,y ),中点N(x,y ),
1 1 2 2 0 0
公众号:青禾试卷
x2 4y2 x2 4y2 (x x )(x x ) 4(y y )(y y )
则有 1 1 1, 2 2 1,两式作差得: 1 2 1 2 1 2 1 2 0.
5 5 5 5 5 5
y y
又x x 2x,y y 2y ,k 1 2 代入化简得x 4ky 0.
1 2 0 1 2 0 x x 0 0
1 2
………………………………………………………………(9分)
1
N(x,y )在圆M 上,所以(x 1)2 y2 ①, ………………………(10分)
0 0 0 0 2
又ON MN ,ON (x,y ),MN (x 1,y ),
0 0 0 0
所以x (x 1) y2 0②, …………………………………………………(11分)
0 0 0
1 1
由①、②解得x ,y , ……………………………………………(12分)
0 2 0 2
1 1 1 1
将中点N , 代入椭圆方程 1,
2 2 20 5
所以存在满足条件的点N. ……………………………………………(13分)
1 1 1
中点N , 代入x 4ky 0,可得k , ……………………………(14分)
2 2 0 0 4
1
又因为k 0,所以k . ……………………………………………(15分)
4
公众号:青禾试卷
17.(本小题满分15分)
解:(1)因为a2, f(x)2x3 2x2, f(x)6x2 4x,
则 f(1)0, f(1)2.
故点(1,0)处的切线方程为y2(x1),
即2x y20. …………………………………………………(4分)
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公众号:青禾试卷(2) f(x)6x2 2ax(a0),
a a a
x (,0) 0 0, ,
3 3 3
f(x) 0 0
a
f(x) 递减 0 递增 f 递减
3
a a
所以 f(x)的单调增区间是 0,
公,众单号:调青禾减试卷区间是(,0)和
,.
3 3
…………………………………………………………………(6分)
a a a
由 f(0) f 0知,当x0, 时, f(x)0,当x , 时, f(x)0.
2 2 2
因为对于任意的x (3,),总存在x (2,),使得 f(x ) f(x )2,
1 2 1 2
a
当 f(x )0时,不成立,故 f(x )0,所以 ≤3,所以a≤6. ………………(8分)
1 1 2
2
设A{f(x)|x(3,)},B x(2,),f (x)0,问题转化为AB.
f(x)
…………………………………………………………………(9分)
下面分两种情况讨论:
a
情形一:当 2,即a4时,有 f(2)0, f(x)在(2,)上单调递减,
2
2
故B ,0 ,A(,f(3)),所以AB,不符合题意;
f(2)
………………………………………………………………(12分)
a
情形二:当 2≤ ≤3,即 4≤a≤6 时,有 f(3)≤0, f(x) 在(3,) 上单调递减,故
2
A(,f(3)).
公众号:青禾试卷
4 a a
由 4≤a≤6 ,得 ≤ ≤2 ,又 f(x) 在 , 上递减,可知当 x(2,) 时,
3 3 3
f(x)(,f(2)).
2 2
当 f(x)(,f(2))时, (,0) , ,
f(x) f(2)
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公众号:青禾试卷 2
因此有B(,0) , ,所以AB,满足题意.
f(2)
综上,a的取值范围为[4,6]. ……………………………………………(15分)
18.(本小题满分17分)
(1)解:若平面OAB,OAC,OBC两两垂直时,
1
球面三角形ABC面积为整个球面面积的 ,
8
1 π 3 公众号:青禾试卷
故S 4πR2 R2 π. ……………………………………………(3分)
球面△ABC
8 2 2
AC2 R2 R2 2R2cos,
1
(2)(i)证明:由余弦定理有BC2 R2 R2 2R2cos,且AC2 BC2 AB2,消掉R2,
2
AB2 R2 R2 2R2cos,
3
有cos cos cos 1. ……………………………………………(7分)
1 2 3
(ii)解:由AD是球的直径,则ABBD,AC CD,又AC BC ,
所以AC 平面BCD,则AC BD,所以BD平面ABC. …………(8分)
π π
由直线DA,DC与平面ABC所成的角分别为 , ,
4 3
π π
所以DAB ,DCB .
4 3
由R 3,则AD2 3,ABBD 6,BC 2,AC 2,
由AC BC ,AC BD,BC BD ,
以C为坐标原点,以CB,CA所在直线为x,y轴,过点C作BD的平行线为z轴,建立
如图3所示的空间直角坐标系.
设BE t,t(0, 6],则C(0,0,0),A(0,2,0),B( 2,0,0),D( 2,0, 6),
2 2 6
则S(0,1,0),T ,0,0,E( 2,0,t),O ,1, . ………………(9分)
2 2 2
公众号:青禾 试 卷 2 6
设平面OBC的法向量为m(x,y,z),CB( 2,0,0),CO ,1, ,
2 2
mCB 2x0,
则
2 6
取z2,则y 6,x0,
mCO xy z 0,
2 2
所以m(0, 6,2). ……………………………(10分)
图3
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公众号:青禾试卷 2 2
设平面EST 法向量n(x,y,z),ST ,1,0,TE ,0,t,
2 2
2
nST xy0,
2
则 取x 2t ,则yt ,z1,
2
nTE xtz 0,
2
所以n( 2t,t,1). …………………………………………………(11分)
15 2
要使sin≤ ,则|cos|≥ 公,众号:青禾试卷
5 5
|mn| | 6t 2| 1 3t 2 2
所以令|cos| ≥ ,
|m||n| 10 3t2 1 5 3t2 1 5
2
即6t2 4 6t≤0,解得0t≤ 6 . ………………………………………(13分)
3
作OO平行于AC 交DC于O,显然O点到平面AEC的距离即为O到平面AEC的距离,
2
即为O到EC的距离,故当t 6 时,O点到平面AEC的距离最小,此时截面积最大,
3
2
取点E 2,0, 6 ,
3
2
在平面AEC中,CE 2,0, 6 ,CA(0,2,0),法向量k (2,0, 3),
3
|AOk | 1
球心O到平面AEC距离为d . ……………………………(15分)
|k | 14
1 41
设平面AEC截球O圆半径为r ,r2 R2 d2 3 ,
14 14
41
所以截面圆面积为πr2 π. ……………………………………………(17分)
14
19.(本小题满分17分)
8 8(a a )
(1)解:设等差数列的公差为d(d 0),由a 0,得 1 8 0,
i 2
i1
公众号:青禾试卷
所以a a a a 0.
1 8 4 5
8
因为 d 0 ,所以 a 0,a 0 , |a |(a a a )(a a a )4 ,则
4 5 i 1 2 4 5 6 8
i1
1
44d 4d .
4
7d 7
由a a 0,可a a 7d 0a . ……………………(4分)
1 8 1 1 1 2 8
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公众号:青禾试卷(2)(i)证明:由题设条件可知a (i1,2,,n)不可能全为0,也不可能全同号,所以
i
存在一个下标m(1≤mn)使得a ≥0a .
m m1
因为数列满足a≥a ≥a ≥≥a ,所以a,a,,a 全为非负数,a ,a ,,a 全为
1 2 3 n 1 2 m m1 m2 n
负数,即a≥a ≥≥a ≥0,0a ≥a ≥≥a .
1 2 m m1 m2 n
令a a a ,a a a ,
1 2 m m1 m2 n
t t
则由题设条件可知0,t,∴ , . ………………(7分)
2 2
公众号:青禾试卷
∴当1≤i≤m时,a≥0,S 0;当m1≤i≤n时,a≤0,S≥S 0.
i i i i n
………………………………………………………(10分)
n
∴|S ||S ||S ||S |S S S S 0,即S 0,矛盾.
1 2 3 n 1 2 3 n i
i1
∴数列{S }不是“n阶--t数列”. …………………………………(11分)
n
(ii)证明:因为 a≥a ≥a ≥≥a ,由(i)可知,a a a ≤ma ,即
1 2 3 n 1 2 m 1
≤ma,∴a≥ . ……………………………………………(13分)
1 1 m
t t
a a a ≥(nm)a,a ≤ ,又 , ,
m1 m2 n n n nm 2 2
………………………………………………………(15分)
t t nt nt 2t
所以a a ≥ ≥ ,
1 n m nm 2m 2(nm) 2m(nm) mnm 2 n
2
2
即n(a a )≥2t.
1 n
n t t
当且仅当n为偶数,m , a a a ,a a a 时取等号.
2 1 2 m 2m m1 m2 n 2m
……………………………………………………………………(17分)
公众号:青禾试卷
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