高二数学试卷参考答案
一、单项选择题:原牛考院
1 2 3 4 5 6 7 8
A C D C B A C B
二、多项选择题
9 10 11
ABD AD AC
三、填空题
10 34
12. 81 13. 14. 或 (对一个得2分,对两个得满分,写错不得分)
4 2
3 3
四、解答题
15. 解析:(1)设“至少有一个系统不发生故障”为事件A,那么
1 19 1
1P(A)1 p ,解得 p ........................................................4分
5 20 4
1 3 1
(2)由题意, p(X 0)C0( )3( )0
3 4 4 64
1 3 9
p(X 1)C1( )2( )1
3 4 4 64
1 3 27
p(X 2)C2( )1( )2
3 4 4 64
1 3 27
p(X 3)C3( )0( )3 ............................................................8分
3 4 4 64
所以,随机变量X 的概率分布列为
X 0 1 2 3
1 9 27 27
p
64 64 64 64
............................................................10分
故随机变量X 的数学期望:
1 9 27 27 144 9
E(X)0 1 2 3 ..........................................13分
64 64 64 64 64 4
(2)由题意,
p(X 0)C0p3(1 p)0 p3
3
p(X 1)C1p2(1 p)1 3p2 1 p
3
p(X 2)C2(p)1(1 p)2 3p 1 p 2
3
p(X 3)C3(p)0(1 p)3 1 p 3 ......................................................8分
3
X 0 1 2 3
p p3 3p2 1 p 3p 1 p 2 1 p 3
............................................................10分
故随机变量X 的数学期望:
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学科网(北京)股份有限公司E(X)0p313p2
1 p
23p
1 p
23
1 p
3
3p2
1 p
6p
1 p
23
1 p
3
3
1 p
..........................................13分
a 1 13a 1
16. 解析:(1)由题意知a 0,所以由a n ,得 n 3,
n n1 13a a a a
n n1 n n
1 1 1
所以 3,又 2, ...........................................................4分
a a a
n1 n 1
1
所以 是首项为2,公差为3的等差数列,
a
n
1 1
所以 23 n1 3n1,即a ................................................7分
a n 3n1
n
4n
(2)由(1)得b 3n1 4n,
n a
n
所以S 241542 3n1 4n①,
n
4S 242 543 3n1 4n1②,
n
①②,得3S 2413 42 43 4n 3n1 4n1..............................11分
n
42 12n1
83 3n1 4n1
14
23n 4n18,
3n2 4n18
所以S .............................................................15分
n 3
17.解析:(1)因为C B CC ,AB AC 6,D是BC的中点,所以C D BC ,AD BC ,
1 1 1
又C DAD D,C D,AD平面AC D,所以BC 平面AC D,.........................2分
1 1 1 1
又BC 平面ABC,所以平面ABC 平面AC D,
1
又平面ABC平面AC D AD,作C H AD交AD于点H ,C H 平面AC D,
1 1 1 1
所以C H 平面ABC,.....................................4分
1
则C H 为三棱柱ABC ABC 的高,
1 1 1 1
1
又AB AC,AB AC 6,所以BC 6 2,AD BC 3 2 ,
2
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学科网(北京)股份有限公司又C AC D 3,所以C A2 C D2 AD2,则C AC D,即C AD为等腰直角三角形,
1 1 1 1 1 1 1
1 3
所以C H AD 2
1 2 2
3
即C 到平面ABC的距离为 2............................................................6分
1 2
(2)如图以AB为x轴,AC 为y轴,过点A作与C H 平行的直线为z轴,
1
建立空间直角坐标系,............................................8分
3 3 3 3 9 3
则A
0,0,0
,B
6,0,0
,C
0,6,0
,C , , 2,A , , 2
1 2 2 2 1 2 2 2
3 3 3
所以AC , , 2.平面 的法向量为m 0, 2,1 ................................10分
1 2 2 2
1
3 9 3
所以AA , , 2.平面 的法向量为n 0,2,3 2 ................................12分
1 2 2 2
1
2 33
设平面ABB A 与平面ABC 所成角为,则cos cos m,n ,.......14分(公式)
1 1 1 3 22 33
33
所以平面 与平面 所成角余弦值为 ............................................15分
33
1 1
18.解析:(1)
1 1
1
a2 2b2
c 2 a2 2
依题意可得 ,解得, ...........................................2分
a 2 b2 c2 1
,
a2 b2 c2
x2
所以椭圆方程为 y2 1;.............................................................3分
2
y
(2)(i)设直线AB:
xmy1
,则
D
xmy1
P
A
N
m2 2 y2 2my10 F
x2 2y2 2 M O x
C
2m B
y y
1 2 m2 2
1 .......................................................................5分
y y
1 2 m2 2
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学科网(北京)股份有限公司8m2 8
AB 1m2 ..............................................................7分
m2 2
2
8
8
1 m2
同理 CD 1
m2
1
2
2
m2
1
4m2 2
1 m2
S AB CD ....................................................9分
ACBD 2 1
2m2 5
m2
1 4 t2 1 1
令m2 t,则S 4 ,t 2
m2 ACBD 2tt 2 4t10
则t 时,S 2,即S 2...........................................................11分
2b2 1
AB x轴时, AB 2,CD 2a 2 2,S 22 2 2
⟂
a 2
综上,S max=2......................................................................13分
ACBD y
(ii)设H,Q分别是PN,PM与AC的交点,取AC的中点E,连接PE,EN,EM
AE CE,DN CN EN //PD D
A
P N
S S S S H
EPA NPA EPH AHN E F
Q M O x
C
同理S S
EPQ CQM B
S S .....................................................................15分
PMN 四边形ACMN
1 1
S AB CD,S AM CN
四边形ACBD
2
四边形ACMN
2
1 1
S S ...............................................................16分
PMN
4
四边形ACBD
2
1
S 最大值= .......................................................................17分
PMN
2
1 1
19.解析:(1)函数 f x x是函数g x x2在区间
,
上的1级控制数.....................1分
2 2
证明:由题意可知 x x x2 x2 x x 1 x x .....................................3分
1 2 1 2 1 2 1 2
1 1 1 1
x , x
2 1 2 2 2 2
0 x x 1
1 2
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学科网(北京)股份有限公司 x x 0
1 2
x x x2 x2 .......................................................................5分
1 2 1 2
即 f x f x g x g x 成立,
1 2 1 2
1 1
所以函数 f x x是函数g x x2在区间
,
上的1级控制函数..........(结论前面已给1分)
2 2
(2)由函数 f x lnx是函数g x x在区间 1,2 上的m级控制函数,
得 lnx lnx mx x ,
1 2 1 2
x x
1 2
lnx mx lnx mx 在 1,2 上恒成立...................................................7分
2 2 1 1
令h x lnxmx,则h x h x 在 1,2 上恒成立,即h x 在 1,2 上单调递增,
2 1
1
故h'
x
0在
1,2
上恒成立,即h'
x
m0,
x
1
m 在 1,2 恒成立.....................................................................9分
x
1
0m
2
1
综上,实数m的取值范围是0,
.........................................................10分
2
(3)因为函数 f x 在区间 0, 上存在两个零点a,b,
所以我们不妨设ab,且 f a f b 0,................................................11分
因为函数 f x 是函数g x lnxx在区间 0, 上的m级控制函数,
所以 f a f b mg a g b m0 ,
即0mg a g b m0 ,
g a g b ...........................................................................13分
可以得到lnaa lnbb
lnblna ba
lnblna
1
ba
lnblna
要证ab2,即证 ab 2,
ba
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学科网(北京)股份有限公司b b
1 1
a b b a
即证 ln 2,即证ln 2 0,..............................................15分
b a a b
1 1
a a
b x1
令x 1,构造x lnx2 ,
a x1
1 4
x1
2
所以'
x
0,
x
x1
2
x
x1
2
所以 x 在 1, 上单调递增,
所以x 1 0,
b
1
b a
即ln 2 0成立,所以ab2得证..............................................17分
a b
1
a
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学科网(北京)股份有限公司