高二期末数学参考答案
一、单选题
1 2 3 4 5 6 7 8
A B C B C A D B
二、多选题
9 10 11
BD ABD ACD
三、填空题
12. y =2x+1 13. 24 14. 64
15. 解:(1) f(x)=2sin xcosx− 3cos2x
=sin 2x− 3cos2x
君
=2sin(2x− )………………………………………………………………………………4分
卷
3
试
二
(如果化简过程写在第二问,则在第二问中加2分,下面直接求值即给4分)
一
:
f( )=2sin = 3… 号 ………………………………………………………………………6分
3 3 众
公
(说明:向量的数量积对了给1分,二倍角公式对了给1分;若函数没有化简,直接算出答案给4分)
(2)由(1)知2sin(2x− )1
3
1
sin(2x− ) …………………………………………………………………………………………8分
3 2
5
2k+ 2x− 2k+ , kz …………………………………………………………………11分
6 3 6
7
所以k+ xk+ , kz
4 12
7
即不等式的解集为[k+ , k+ ], kz………………………………………………………………13分
4 12
16.(1)在四棱锥P-ABCD中,
∵PA=PD,PA⊥PD,∴三角形PAD为等腰直角三角形.
取AD中点O,连接OB.则OP⊥AD………………………………………………………………………………2分
∵四边形ABCD为正方形,∴OB= 5,OP=1,∴OB2+OP2=PB2.∴OP⊥OB.…………………………………4分
又∵OB∩AD=O,且OB,AD平面ABCD,∴OP⊥平面ABCD.………………………………………………6分
1又∵OP平面PAD,∴平面PAD⊥平面ABCD.………………………………………………………………7分
(2)法一:(建系)由(1)得,如图,以OA为x轴,垂直AD为y轴,OP为z轴.
P(0,0,1),B(1,2,0),C(-1,2,0),D(-1,0,0)………………………………………………………………9分
(建系正确,并给出两个点坐标,给2分)
∴DP=(1,0,1),DC =(0,2,0),PB=(1,2,−1)
设平面PCD的一个法向量为
2
n = ( x , y , z ) ,
D
D
P
C
n
n
=
=
x
2
+
y
z
=
=
0
0
, 令 z = 1 , 则 n = ( − 1 , 0 ,1 ) ,………………………………………………………………12分
(若法向量错误,有法向量运算列式,给2分)
∴ c o s P B , n =
| P
P
B
B
|
n
| n |
=
3
3
∴直线PB与平面PCD所成角的正弦值为
3
3
………………………………………………………………15分
(答案错误,有向量运算公式,给2分)
法二:(补型)直三棱柱PAD-QBC,可证
B
B
Q
Q
⊥
⊥
Q
Q
C
P
B Q ⊥ 平 面 P D C Q
∴∠BPQ为直线PB与平面PDC所成角的平面角.
在 R t P B Q 中 , s in B P Q =
Q
P
B
B
=
2
6
=
3
3
法三:(等体积)由 V
B − P D C
= V
P − B C D
得:
1
3
S
P D C
d
B
=
1
3
S
B D C
O P ,解得:d = 2 .
B
d 2 3
∴sin= B = =
PB 6 3
(以上法二、法三不同解法,酌情给分)
17.(1)a=0.035; x
君
卷
试
二
一
:
号
众
公
=76.5 ………………………………………………………………………………6分
(a和x各3分)
0.9545−0.6827
(2)P(65.5Z 98.5)= +0.6827=0.8186…………………………………10分
2
2 1 1
(3)P(X =2)= =
5 4 103
P ( X = 3 ) =
3
5
2
4
1
3
2 +
3
5
2
4
1
3
=
1
3
0
P ( X = 4 ) =
2
5
3
4
2
3
3 =
3
5
………………………………………13分
E ( X ) = 2
1
1
0
+ 3
1
3
0
+ 4
3
5
=
7
2
……………………………………………………………………15分
(分布列对直接给3分,分布列错,一个概率对给1分,E(X)错的话,有列式给1分)
18. (1)法一:当 n = 1 时, a
1
= 2
a −2
n 是常数列,设该常数为k,则
n−1
a
n
= k ( n − 1 ) + 2 , ( n 2 )
X 2 3 4
P
,
a =k+2,a −a =k也符合上式,因此 a 是等差数列。…………………………………………5分
2 2 1 n
法二:
1
1
0 1
3
0
3
5
2
n
a
2 S
2 S
a
n
( n
a
n
− 1
−
n
n −
n
n −
=
−
−
2
1
= n
=
1
2 S
n
2 ) a
a
n
n −
a
−
( 2 + a
n
( n − 1 ) (
− 2 S
n −
− ( n −
n
− 1 +
2 ( n
− 2
n − 1
n − 2
)
2
1
1
−
=
+ a )
n
= n a
n
) a
n − 1
2
1 ) ( n
( 0 n
( n
− ( n
+ 2 =
− 2 )
) 3
−
=
0
2 )
1 ) a
n −
( n
0
1
+
2
3
)
3
2
1
君
卷
试
二
一
:
号
众
公4
2 a
( n
2 S
②
a
n
2 S
2 S
n
−
n −
( n
-
+
n
n
=
2
2
−
①
a
= n (
= (
− 1
2 S
n
) a −
n
= ( n
3 ) a
n
=
n − 2
2
n
−
(
−
-1
2
+
−
2
n
2
−
a
a )
n
1 ) ( 2 +
S =
n − 1
− 1 ) a
n
) ( 2 + a
( n − 2
n − 1
a ) ( n
n
n a − (
n
+ 2 =
− 1
) ( n
n -2
) a +
n − 2
2 )
n − 1 )
① 0
3 )
2 = 0
a
n
②
− 1
+
2
1
2
4
则数列
a
n
是等差数列…………………………………………………………………………………………5分
法三:
当n=1时,解得 a
1
= 2
当n=3时, 2 S
3
= (3 2 + a
3
) = 3 ( a
1
+ a
3
)
即(2 a +a +a )=3(a +a )
1 2 3 1 3
2 a
2
= a
1
+ a
3
, a
1
, a
2
, a
3
成等差数列……………………………………………………………………1
猜想 a =a +(n−1)d,d =a −a
n 1 2 1
(i) n = 1 , 2 , 3 时 , a
1
, a
2
, a
3
成等差数列, 猜想显然正确,
(ii)假设 n k ( k 3 ) 时猜想正确
即 a
k
= a
1
+ ( k − 1 ) d , S
k
= k a
1
+
k ( k
2
− 1 )
d ……………………………………………………2
则当 n = k + 1 时,2S =(k+1)(a +a )
k+1 1 k+1
(2 S +a )=(k+1)a +(k+1)a ……………………………………………………………3
k k+1 1 k+1
2 k a
1
+ k ( k − 1 ) d = ( k + 1 ) a
1
+ ( k − 1 ) a
k + 1
(k−1)a =(k−1)a +k(k−1)d………………………………………………………………4
k+1 1
k 3,k−10
a
k + 1
= a
1
+ k d = a
1
+ [ ( k + 1 ) − 1 ] d
君
卷
试
二
一
:
号
众
公
n=k+1时,猜想也正确,综上所述,
5
a
n
= a
1
+ ( n − 1 ) d , 对nN*都成立,………………………………………………………………5
a
n
是等差数列
(2)(Ⅰ) a
2
− a
1
= 3 − 2 = 1 , a
n
= 2 + ( n − 1 ) 1 = n + 1 , b
n
= n 3 n + 1 ,……………………………7分
(说明:算出 a
1
给1分,算出 a
n
给1分,若第一问没写出来,直接用第一问结论解决第二问,同样可以得
分)
设数列
b
n
的前n项和为 H
n
H =132 +233 +334 ++n3n+1 ①
n
3H = 133 +234 ++(n−1)3n+1+n3n+2 ②
n
②−①
−2H =32 +33 +34 ++3n+1 −n3n+28
n
9(1−3n)
= −n3n+2
1−3
3n+2 −9
= −n3n+2
2
(1−2n)3n+2 −9
= 10
2
(2n−1)3n+2 +9
H = …………………………………………………………………11分
n 4
(2)(Ⅱ)插入的k项之和为: 2 1 + 2 2 + + 2 k = 2 k + 1 − 2 ;
新数列{c }为:a ,21,a ,21,22,a ,a ,21,22,2k,a ,………………………………………………12分
n 1 2 3 k k+1
将此数列分成若干组, a
1
, 2 1 为第一组; a
2
, 2 1 , 2 2 为第二组;…… a
k
, 2 1 , 2 2 , , 2 k 为第k组
a 与
k
a
k + 1
2(1-2k)
之间的k项数列的和为: =2k+1−2
1-2
数列
C
n
取到 a
k
君
卷
试
二
一
:
号
众
公
k+1 k(k+3)
后的第k项时:n=k+ =
2 2
前k组之和为:
T =a +21+a +21+22 ++a +21+22 +2k
n 1 2 k
=(a +a +a )+(22 +23+24 +2k+1−2k)
1 2 k
k(2+k+1) 4(1−2k)
= + −2k
2 1−2…………………………………………………………………………………………15 分
6
T
n
显然随k的增大而增大,
当k=8时, n =
6 4 +
2
2 4
= 4 4 , T
4 4
=1048<2026,
2026-1048=978, a
4 4
再往后取m项,使m项的和大于978,
即: a
9
+ 2 1 + 2 2 + 2 m = 2 m + 1 + 8 9 7 8 ,
2 m + 1 9 7 0 , 当 m = 8 时 , 2 9 = 5 1 2 9 7 0 , m = 9 时 ,2 1 0 = 1 0 2 4 9 7 0
44+10=54, n有最小值为54. ………………………………………………………………………………17分
19.(1) f '( x ) =
x 2 + (1 −
x
a
2
) x − a
=
( x + 1 )
x
( x
2
− a )
( x 0 ) ………………………………………………3分
∵x>0 ∴x+1>0
∴a≤0时, f '( x ) 0 , f ( x ) 在 ( 0 , + ) 上 单 调 递 增
a>0时,
当
f
x
( x
) 在
( 0
(
,
0
a
,
) 时
a
,
上 )
f
单
'( x
调
)
递
; 0
减
当
,
x
在
( a
( a
, +
, +
) 上
) 时
单
, f
调
'(
递
x )
增
0
……………………………………6分
(2)
(Ⅰ)由(1)得,当a≤0时, f ( x ) 单 调 ,不可能有两个零点.
∴a>0,此时 f(x) = f(a)=1+(1−a)lna−a=(1−a)(lna+1)
min
∵ x → 0 或 + 时, f ( x ) → + ,∴只需 f ( a ) 0 即 可
∴ 0 a
1
e
或 a 1 …………………………………………………………………………………………10分
(Ⅱ)要证:x +x 2a,只要证
1 2
x
2
2 a − x
1
∵显然 0 x
1
a x
2
,∴ 2 a − x
1
a
又∵ f(x)在(a,+)单调递增,∴只要证 f ( x
2
) f ( 2 a − x
1
)
又∵ f(x )= f(x ),即证 f(x ) f(2a−x )
1 2 1 1
=
k 2 −
2
k − 8
+ 2 k + 2
君
卷
试
二
一
:
号
众
公∵x (0,a)
1
∴只要证
7
g ( x ) = f ( x ) − f ( 2 a − x ) 0 ,对 x ( 0 , a ) 恒成立.
∵ g '( x ) = f '( x ) + f '( 2 a − x ) =
( x + 1 )
x
( x
2
− a )
+
( 2 a −
( 2
x
a
+
−
1 )
x
( a
2 )
− x )
=
2 ( x − a
x
) 2
2
( x
( 2
2
a
−
−
2
x
a
)
x
2
− 2 a )
∵ x ( 0 , a ) 时, x 2 − 2 a x − 2 a 0 恒 成 立
∴ x ( 0 , a ) 时, g '( x ) 0 恒 成 立 , g ( x ) 在 ( 0 , a ) 单 调 递 减
而g(a)= f(a)− f(a)=0,∴ g ( x ) 0 对 x ( 0 , a ) 恒 成 立
即x +x 2a成立.……………………………………………………………………………………………15分
1 2
君
卷
试
二
一
:
号
众
公