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)题号答案【解析】
2.z1i,z22i,
1C
2D
3A
4A
5C
6A
7B
8B
3210
z16i32i16i,故选D.z2
31223.向量a,b满足|a||b||ab|1,可得(a2abb)1,可得12ab13,
331所以ab,故选A.
24.设圆柱高为l,左、右两端半球形半径为r,其表面积为S,胶囊的体积为V.依题意,
S4πr24Sr23
4πr2πrlSl,故V(r)πr3πr2lπr,将S16π,r2带入2πr3232
可得V(r)202π,故选A.35.每次抽奖中,总情况数为C3获奖的共有(1,2,3)、(1,3,5)、(2,3,4)、(3,4,5)510种,这4种,所以p3
2
22,设5人中获奖人数为X,则X~B5,,所以P(X3)5523144C,故选C.
625553
5
6.由x(0,π)得2xππ5π,,333由
π5sin2x0可
313知
2x1πππ5π5π12x22π,故x1x2,所以sin(x1x2)sin,故选A.3326626
7817.f(x)为偶函数,则pfe,qfln,rf.又当x≥0时,
77数学参考答案·第1页(共9页)
f(x)2xsinx,f(x)2cosx0,则f(x)在(0,)上单调递减,
67f(x)≤f(0)0.∴f(x)在(0,)上单调递减.又e676718ln0,∴fe77618811,ln1,
77777∴e18ffln,故选B.
778.如图1,2,在折叠的过程中,四棱锥ABCEF体积最大,此时二面角AEFB为90,
设AM长为x,则四棱锥ABCEF体积V(x)1111Sh(2x6)(3x)xx33323由V(x)x23V(3)0,易知V(x)在(0,3)上单调递增,在(3,3)3x(0x3),
上单调递减,即在x3处取到最大值,V(3)23,故选B.
图1
图2
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
题号答案
【解析】
9.A正确;对于B,截面为平行四边形D1A1BC,故B错误;对于C,设正方体棱长为1,以
9AD
10ABC
11ACD
12BD
则AC1(1,,D为原点,DA为x轴,DC为y轴,DD1为z轴建立空间直角坐标系,11),平面D1MN的法向量为m(0,,11),AC1与m(0,,11)不平行,故C错误;D显然正确,故选AD.
10.f(x)x2a,当a1时,f(x)0,则f(x)在R上单调递增,又xx21,∴f(x)f(x21),∴A正确;此时,x2≤0,a10,则x2≤a1,
数学参考答案·第2页(共9页)
x3x3∴f(x)≤f(a1),∴B正确;由f(x)f(x)axbaxb2b,则
332当b1时C式子成立,∴C正确;且f(x)的唯一对称中心为(0,b),∴D错误,故选2ABC.
11.由题意知b2,kPAkPB故eb2y2222,1,故a1,双曲线的方程为x对于A:c3,a2c3,选项A正确;对于B:因实轴长2a24,故选项B错误;对于C:记a3|PF1||TF1|T,0,由角平分线定理得:2,又|PF1||PF2|2a2,所以3|PF||TF|221|PF1|4,|PF2|2,于是|PF1|2|PF2|2|F1F2|216,所以PF2F190,S△PF1F2|F1F2|2|PF2|23,故选项C正确;对于D:设P(x0,y0),则切线方程为x0x线y2x联立解得x2y0y1,与渐近2222,故R;与渐近线y2x联立,,2x02y02x02y02x02y0114242222解得Q,于是S△OQR|xQyRxRyQ|,22222x2y2x2y224x02y04x02y0000022222,故选项D正确,故选ACD.222x0y0212.令g(x)f(x)x,则g(x)为奇函数,即(0,0)为其对称中心,且由f(2x)f(2x)4知:f(2x)(2x)f(2x)(2x)0,即g(2x)g(2x)0,则g(x)关于点(2,0)对称,由对称性知g(x)的周期为T4,又x[0,2]时,g(x)2xx2,最大值g(1)1,由对称性知g(x)min1,方程f(x)xlgx有几个不同的根等价于ylgx与yg(x)有几个交点,结合图象,由lg91,则当x≤10时共5个交点,当x10时,lgx1,lgxg(x),没有交点,所以共5个交点,∴B正确;g(2023)f(2023)2023;若f(x)xb有解,则bg(x)max1,g(1)g(1)1,∴f(2023)2022,∴A错误
∴C错误;若f(x)xb无实数解,则b≤g(x)min1,∴D正确,故选BD.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)题号
13
14
15
16
数学参考答案·第3页(共9页)
yx2(或y答案19426122或x779426122)yx7716【解析】
13.由278a7120,得a1.
14.因圆C1:(x3)2(ya)2a21关于直线xy0对称,故圆心C1(3,a)在直线
xy0上,得3a0,解得a3,故C1:(x3)2(y3)28,易知两圆外切,公切
线有三条,结合图易知公切线的斜率存在,设方程为ykxb,于是有:
|3k3b|22,21k两式相除得:|3k3b|2|b|3k3b2b或3k3b2b,当|b|2,21k3k3b2b时,得b3k3,代回方程组可解得k9426122,或,b77k9426122;当3k3b2b时,bk1,代回方程组可解得,b779426122x,77k1,b2,得公切线有三条公切线方程为:yx2,yy9426122.(数形结合找一点,再点斜式设切线也可,最特殊的一条为内x77公切线)
123x02lnx0ax0,f(x0)g(x0),2215.设公共点为P(x0,y0)即消a得
2f(x)g(x),00x0a,x02x04lnx010(x00),令h(x)x24lnx1(x0)h(x)2x40,∴h(x)在x∴x01,a1.(0,)上单调递增,又h(1)0,16.设内切圆半径为r,取线段PF2的中点N,∵MF12MF22MP0,所以MF14MN,
数学参考答案·第4页(共9页)
|F1F2|2|PF1||F1F2||F1M|,得4,所以|PF1||F1F2|2|PF2|,故e则|PF1||PF2|3|PN||F2N||MN|a3,由椭圆对称性有|F1B||F2A|;|F1A||F1B||F1A||F2A|2a6.四、解答题(共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)
解:(1)∵4a3c3b,∴cosB(4sinA3sinC)3sinBcosC,cosCcosB∴4sinAcosB3sinBcosC3sinCcosB,∴4sinAcosB3sinA,∴cosB3.…………………………………………………(5分)4(2)由(1)得,cosB37,则sinB,
44S△ABC1acsinB27,2∴ac16,又∵a,b,c成等比数列,∴b4,
由余弦定理,b2a2c22accosB得,16(ac)22ac2accosB,∴ac62,所求周长为624.……………………………………………………………………(10分)
18.(本小题满分12分)
a1d2,解:(1)由题意,9(a4d)451a11,所以ann.……………………………(2分)d1,a1b1a2b2anbn(n1)2n1 ①,
当n≥2时,a1b1a2b2an1bn1(n2)2n11 ②,
①−②可得,bn2n1(n≥2),…………………………………………………………(5分)当n1时,a1b11,b11适合bn2n1,
所以bn2n1(nN*).……………………………………………………………………(6分)
(2)因为ann,所以在数列{dn}中,从项a1开始到项ak为止,
数学参考答案·第5页(共9页)
共有项数为k20212k2k2k11.…………………………………………(8分)
当k11时,11210110342023;当k12时,12211120592023,
所以数列{dn}前2023项是项a11之后还有20231034989项为2,
所求和为T2023(1211)2(202129989)4090.………………(12分)19.(本小题满分12分)
解:(1)经计算得:x3.5,y12,
6xiyi6xy12ˆi1b,61272ˆ(xx)由最小二乘法:所以yx6.…………………………(4分)i7i112ˆ123.56,a7(2)(ⅰ)80,5,那么758790,则该同学能被评为“反诈小能手”.
……………………………………………………………………………………………(7分)(ⅱ)设全校参与本次竞赛的人数为n,反诈小天才的概率为
11P(2)[1P(22](10.9545)0.02275,22则
300.02275,解得n1319,n参与本次知识竞赛的学生人数约为1319人.…………………………………………(12分)
20.(本小题满分12分)
解:(1)由题意知抛物线标准方程为y24ax,
∵a1,∴M在抛物线开口内,4过P点作准线l垂线交l于H,则|PF||PM||PH||PM|,当M,P,H三点共线时,|PH||PM|最小,
数学参考答案·第6页(共9页)
∴(|PH||PM|)min1a2,即a1,
所以抛物线的方程为y24x.…………………………………………………………(4分)(2)根据题意,可得|BC|2r2,∵|AB|2|BC|2|CD|218,
∴(|AF||BF|)24(|DF||CF|)218,化简得|AF|2|DF|22|AD|12,
……………………………………………………………………………………………(6分)设A(x1,y1),D(x2,y2),由焦半径公式可得|AF|x11,|DF|x21,
|AD|x1x22,
214,………………………………………………………………(8分)代入上式得x12x2设直线l的方程为xmy1,若m0,则x1x21,不满足上式;xmy1,由2联立,整理得:y24my40,0恒成立,y4x则y1y24m,y1y24,
(y1y2)2所以x1x2m(y1y2)24m2,x1x21,……………………………(10
162分)
2(x1x2)22x1x2(4m22)2214,∴x12x2解得m2,22即y2(x1).…………………………(12分)y1,
2所以直线AD的方程为x21.(本小题满分12分)
(1)证明:∵平面PAB平面ABC,且平面PAB平面ABCAB,ABBC,
∴BC平面PAB,∴BCPA,∵APPB,BPBCB,
∵BP平面PBC,BC平面PBC,∴AP平面PBC,
∵AP平面APC,∴平面APC平面PBC.………………………………………(5分)(2)解:因为ABBC,过点B作BZ垂直于平面ABC,
数学参考答案·第7页(共9页)
以B为原点,BC为x轴正方向,BA为y轴正方向,BZ为z轴正方向建立空间直角坐标系,
2所以P(0,,11),A(0,2,0),B(0,0,0),Q,0,0,C(2,0,0),3设PEPA(0,,),E(0,1,1),(0,1),2EQ,1,1,
3因为异面直线EQ与PB所成30角,|PBEQ|cos30|PB||EQ|2422293,2481222,,………………………………………………………………(8分)93342由题意知,平面ABC的一个法向量为n1(0,0,1),BE0,,,BC(2,0,0),
334y2z0,设平面EBC的一个法向量为n2(x,y,z),则332x0,所以n2(0,,12),
|n1n2|2所以cosn1,n2,|n1||n2|5平面EBC和平面ABC夹角的余弦值为22.(本小题满分12分)
25.………………………………………(12分)5x2kx1(1)解:f(x),令(x)x2kx1,……………………………………(1分)
xk2kk注意到(0)1,对称轴x对,故(x)min1,
422(ⅰ)当x对k≤0时,即k≤0,此时(x)在(0,)上单调递增,即(x)(0)1,2从而f(x)0,即f(x)在(0,)上单调递增;
数学参考答案·第8页(共9页)
(ⅱ)当x对k0时,即k0,22kk若1≥0,即0k≤2时,(x)≥0恒成立,
42从而f(x)0,即f(x)在(0,)上单调递增;kk0,即k2时,若124kk存在x10,,x2,有(x1)(x2)0,
222从而f(x)在(0,x1)上单调递增,(x1,x2)上单调递减,(x2,)上单调递增.
……………………………………………………………………………………………(5分)(2)证明:由(1)可知,要使f(x)有两个极值点x1,x2,则k2,此时满足x1x2k,x1x21,不妨设x1x2,此时有f(x1)f(x2),
12k222,从而原不等式转化为:f(x1)f(x2)(x1x2)k(x2x1)lnx1lnx222……………………………………………………………………………………………(7分)将x211及kx1代入有:x1x121121111xxx2lnxx112,……………………………(91112x12x1x2x11分)
化简即得:2lnx1x121,即证lnx12x121,
由x1x21x12,可得x11,令tx12lntt1(0t1),设g(t)lnt(t1)(0t1),则g(t)1t0,t故g(t)在t(0,1)上单调递增,g(t)g(1)0,故原不等式成立.…………………………………………………………………………(12分)
数学参考答案·第9页(共9页)
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