内容正文:
数
学
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上。
2.作答时,将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答
题卡上的非答题区域均无效。
3.考试结束后,本试题卷和答题卡一并上交。
一、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
1.若复数z满足待吉-2+,则x的虚部为
A.5
B.i
C.1
D.√5i
2.已知集合A={0,1,2},B={0,1,4},C={x|21nx<1),则(A∩B)∩C=
A.{0,1}
B.1〉
C.{0}
D.☑
3.设f(x)是定义域为R的奇函数,且f(1十x)=f(-x).若f(2)=2,则f(号)-
A-是
B.-2
C.2
D.
4.已知向量a=(2,1),b=(1,m),且a∥(a十b),则a·b=
A.-5
BR是
c号
D.5
5.抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,A(2,一4)是抛物线C上一点,则|AF|=
A.10
B.8
C.6
D.4
6.将函数f(x)=2tan
(x+)(w>0)的图象向左平移号个单位,得到函数g(x)的图象,若
g(x)为奇函数,则u的最小值是
A号
B.1
C.2
D号
7.已知函数f(x)=x2一mx十2lnx在x=2时取极小值,则其导函数f'(x)的最小值为
A.-5
B.-3
C.-1
D-2
8.已知△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,△ABC的面积为S,S=(26-c2)sinA,
1十1=2
tan Atan C-tan B,则A=
A.120°
B.135°
C.150°
D.165°
二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题
目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分
9.已知正项等比数列(a,}的公比为q,若a:十a=4(a十a),且a,=号,则
A.q=2
8
B.a=3
C.1020是数列1a,)中的项
D.a3,a2十a3,a4成等差数列
10.点P在椭圆C上,C的左、右焦点F1,F2在x轴上,直线PF1和直线PF2分别交C于点A,
B,△PAF2的周长为20,C的左顶点和上顶点之间的距离为√41,设离心率为e,那么
A.椭圆焦距为3
Be=号
C.△PFF2面积的最大值为12
D.PF,和PF2斜率乘积为定值
11.设直线y=t与函数f(x)=x(x一3)2的图象有三个交点,其坐标分别为A(a,t),B(b,t),
C(c,t),且a<b<c,则
A.f(x)的图象的对称中心为点(2,2)
B.a2+b2+c2=20
C.0<abc<4
D.3<c-a≤2√3
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分
12.已知等差数列{an}的前n项和为Sm,若S,=2S3,a1十ag=10,则公差d为
13.已知sina-cos(e-若)=3,则cos(2a-)的值为
14.三棱锥P-ABC中,已知AC=4,PB⊥AC,PA+PC=4√2,|BA一BC|=2√2,当平面PAC
与平面BAC的夹角最大时,三棱锥P-ABC的体积的最大值为
四、解答题:本大题共5小题,共77分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤,
15.(13分)
已知函数f(x)=cosx.
(1)若f(a)=-sin是a∈(0,x),求a;
(2)求y=f(2x+)x∈[晋,受]的值域。
16.(15分)
已知双曲线C号-芦-1(o>0,6>0)的焦距为25,离心率为5.
(1)求C的方程;
(2)若A是C的左顶点,直线l:y=3x一3与C交于P,Q两点,求△APQ的面积
17.(15分)
如图,在斜三棱柱ABC-A1B1C1中,BA1⊥AC1,BC_CC1,AC=BC=4,A1在底面ABC上
的射影恰为AC的中点D
(1)证明:BC⊥平面ACC1A1;
A
(2)求二面角A-A1B-C的正弦值.
B
18.(17分)
育才中学为普及法治理论知识,举办了一次法治理论知识闯关比赛.比赛规定:三人组队参赛,
按顺序依次闯关,无论成败,每位队员只闯关一次.如果某位队员闯关失败,则由该队下一队员
继续闯关,如果该队员闯关成功,则视作该队获胜,余下的队员无需继续闯关;若三位队员闯关
均不成功,则视为该队比赛失败.比赛结束后,根据积分获取排名,每支获胜的队伍积分Y与派
出的闯关人数X的关系如下:Y=40一10X(X=1,2,3),比赛失败的队伍则积分为0.现有甲、
乙、丙三人组队参赛,他们各自闯关成功的概率分别为1,2,,且每人能否闯关成功互不
影响。
(1)已知=是,:=号=司:
(I)若按甲、乙、丙的顺序依次参赛,求该队比赛结束后所获积分Y的期望;
(Ⅱ)若第一次闯关从三人中随机抽取,求该队比赛结束后所获积分Y=30的概率.
(2)若甲只能安排在第二位次参赛,且0<,<p2<p3<1,要使该队比赛结束后所获积分Y
的期望最大,试确定乙、丙的参赛顺序,并说明理由.
19.(17分)
已知函数f(x)=号x2-8sin(x+p(pl<.
(1)若f(x)为偶函数,求p的值;
(2)若9=0,讨论函数f(x)在R上零点的个数;
(3)当9∈(-受,0]时,设g(x)=f(x)+号x,当x≥0时,g(x)≥0,求p的取值范围
数学·参考答案
1.A12+=5,所以吉5,则计1=厅i-后,即=厅i-5-1,所以:的虚部为.故选A
2.BA∩B={0,1},由21nx<1,解得x∈(0),所以(A∩B)∩C={1}.故选B
3.C定义在R上的奇函数f(x),满足f(1+x)=f(-x),f()=2,所以f(号)=f(1+号)
f(-2)=-f(号)=-f(1+2)=-f(-号)=f(3)=2.故选c
4.C已知a=(2,1),b=(1,m),则a十b=(2+1,1十m)=(3,1十m).因为a∥(a十b),所以2×(1十m)=1×3,解
得m=立,则6=1,宁.所以a:6=2X1+1X寸=号故选C
5.D由题意,得4p=(-4),解得p=4,则AF=2+号=4.故选D.
6.B函数f(x)=21an(ox+吾)(w>0)的图象向左平移号个单位,得到函数g(x)=f(x+号)
21an[o(r+晋)+若]=2an(ar+弩+晋),由g(x)为奇函数,则弩+吾=经>w=-+警,kez,
因为w>0,所以w的最小值是1.故选B.
7.C因为f(x)=x2一mx十21nx在x=2时取极小值,所以f(x)=2x一m十2=0在x=2处成立.即:
了(2)=4-m十号=5-m=0,所以m=5.当m=5时f()=2=)2,当x∈(合2)时,
2
x
子(x)<0,当x∈(2,十o)时,f(x)>0,所以f(x)在x=2时取得极小值,故=5.所以原函数表达式为:
f(x)=x2-5x十21nx,导函数的表达式为:/(x)=2x-5十2.因为x>0,所以根据基本不等式2x十2≥
2√2x×二=4.所以导函数的最小值为:4-5=-1.故选C
8.A在△ABC中,S=号esin A,又S=(号-c)sinA,则号esin A=(号b-2)sinA,而sinA>0,则c
-2,即(b-2)(b+c)=0,又b+c>0,则6=2,而十C Cos A+osC
sin A
sin C
血CAC-知祀-而c曲A十ac品B得n品c一智即
2
sin Asin C
sin2B=2 sin Asin Ccos B,由正弦定理得b2=2 accos B,由余弦定理b2=a2十c2-2 accos B.因此b=a2十c2
6,即4c=a2+c2-4,则a=7,由余弦定理c0sA-+a=4+C1C=之,又0<A<180
2bc
4c2
所以A=120°.故选A.
9.ABD对于选项A:由a十a,=4(a十a),可得g=a十a=4,且g>0,所以g=2,故A正确:对于选项B:
a1十a2
a=aX2=号故5正确:对于造项C,可得a,-e,一专×2号,令a.一号-2,即2
1020,显然该方程无整数解,所以9不是数列(a)中的项,故C错误:对于选项D:因为a,=专a:十a,
号+音=2a,=号,且专+号=4,即a,十a,=2(a十a,)所以aa十aa:成等宏数列,放D正确放
选ABD.
10.BC因为点P,A在椭圆上,所以|PF|十|PF2|=2a,|AF+
|AF,|=2a,故△PAF:的周长为|PA|+|AF,|+|PF2|=|PF|+
|PF2|+|AF:|+|AF2|=4a=20,解得a=5,因为左顶点和上顶点之
间的距离为√a+b=√5+b=√4红,解得b=4,则c=a-b=3,
所以焦距为2c=6,故A销误:e=台=是,故B正确:Sam5=言×
a
|FF2|×|yP|=c|yp|≤bc=12,当点P位于y轴上时,△PFF2面积
取得最大值12,故C正确:设P(,y,则后+若=1,即y2=16-号,因为五(一3,0),F,(3,0),所以
,六:六故,,六×产二碧·号不是定值,放D销误故
选BC.
11.ACD因为f(x十2)一2=(x十2)(x一1)2-2=x3一3x为奇函数,其图象关于原点对称,则f(x)的图象
关于点(2,2)对称,A正确.因为f(a)=f(b)=f(c)=t,则a,b,c为函数f(x)一t的3个零点,所以
(x-a)(x-b)(x一c)=x(x一3)2-t=x3-6.x2+9x-t.比较等式两边各项的系数,得a十b十c=6,ab十
bc十ca=9,abc=t,所以a2十b2+c2=(a十b十c)2-2(ab十bc十ca)=36-18=18,B错误.因为f(x)=
(x-3)2十2x(x-3)=3(x-3)(x-1),则当1<x<3时,f(x)<0,f(x)单调递减;当x<1或x>3
时,'(x)>0,f(x)单调递增,所以f(x)的极大值为f(1)=4,极小值为f(3)=0.作f(x)的大致图象
如图所示,由图可知,0<t<4,则abc=t∈(0,4),C正确.因为ac=9-ab-bc=9
b(a+c)=9-b(6-b)=(b-3)2,则(c-a)2=c2+a2-2ac=18-b2-2(b-3)2=
-36+12b=-3(b-2)2十12.由图可知,1<b<3,则9<(c-a)≤12,所以3<
c一a≤2√3,D正确.故选ACD.
12.号由S。=2S,则5a士a2-2x3a寸a,即5a,=6a,所以5a,十d)=6a,>5d=a,则a,=d,由
2
2
a,十a=2a,+7d=15d=10.则d=号
∴cos(2a-)=1-2sm(a-哥)=1-2×(号)广-日
14.√E当平面PAC与平面BAC的夹角最大时为平面PAC与平面BAC垂直时,如图,以AC中点O为原点,平
面PAC与平面BAC所在平面分别为xOy平面和yO:平面建立如图所示的
空间直角坐标系,则A(0,-2,0),C(0,2,0),AC=(0,4,0),因为PA十PC
4√2>AC=4,所以点P为xOy平面上以A,C为焦点、实轴长为4√2的椭
圆上的点,该椭圆方程为台+千=1,设P(,0),则总十华=1,又因
为BA一BC=2√2<AC=4,所以B为yOz平面上以A,C为焦点、实轴
长为2,厄的双曲线上的点,该双曲线方程为号-号=1,设B(0,9,),则
兰-号=1(>2),所以Pi=(-y-0,2),因为PB1AC,所以P范·A花=(--y1)·
2
2
(04,0)=4(g1-w)=0Pn=0,所以三棱维P-ABC的体积为x=号Sa4ea=号X号X4X
|川l=号1,所以(Wx)=专=专(-2)=告(-2)=专云·
(8-2x-2)=-88+=-g(x-号)广+2,因为∈[0,3],所以(Vw)=-8(x-)广+2
≤2,当且仅当=三时取等号,所以三棱锥P-ABC的体积的最大值为,2
15,解:1)由f(a)=-sin是,得cosa=-sin是,
所以cosa=sin(-亚)=cos(号+是)=cos,
7π
………3分
因为∈0),所以a-径
6分
(2)因为f(x)=cosx,
所以y=f(2x+2)=c0s(2x+2),…
8分
由xe[晋,受],得2xe[晋m],则2z+经∈[x,],
10分
所以c0s≤c0s(2x+)≤cos号5,所以-1≤c0s(2x+)≤7,
所以所求函数的值蚊为[-1,]
13分
16.解:(1)依题意,双曲线C的半焦距c=5,由离心率e=二=5,解得a=1,b2=c2-a2=4,…5分
所以双曲线C的方程为x2一义=1,
4
…7分
6
(2)由(1)知双曲线C的左顶点A(-1,0),点A到直线l:3x-y-3=0的距离d=
…9分
w10
[y=3x-3,
由
4x2-y2=
消去y得5x-18z十13=0解得无=1=吕,
11分
则|PQl=√+1x-x,-8严,所以△APQ的面积SAw=号PQ·d=装
…15分
5
5
17.(1)证明:因为A1D⊥平面ABC,BCC平面ABC,所以BC⊥A1D,
…1分
又AA1∥CC1,BC⊥CC1,所以BC⊥AA1,…2分
因为AA∩AD=A1,AA1,ADC平面ACCA1,
4分
所以BC⊥平面ACCA……………
6分
(2)解:取AB的中点E,连接DE,因为D是AC的中点,所以DE∥BC,
因为BC⊥平面ACCA,ACC平面ACCA1,所以BC⊥AC,
可得DE⊥AC,设DA:=a(a>0),
以D为原点,DE,DC,DA所在的直线分别为x,y,之轴建立空间直角坐
标系,……………………7分
则A(0,-2,0),B(4,2,0),C(0,2,0),C(0,4,a),A(0,0,a),
AC=(0,6,a),BA=(-4,-2,a),
因为BA1⊥AC,所以AC·BA=0,即-12+a2=0,
解得a2=12,a=25,a=-2√3(舍去),
所以C1(0,4,23),A(0,0,23),
AB=(4,4,0),BA=(-4,-2,25),BC=(-4,0,0),…8分
设n=(x1y1,1)为平面AA1B的一个法向量,
AB·n=0,4z1+4y1=0,
则
即
令x1=3,则y1=一3,1=√3,
BA·n=0,-4x1-2y1+23x=0
所以n=(3,-3,5),…
10分
设m=(x,y2,x)为ABC的一个法向量,
(BC.m=0,
(4x2=0,
则
即
令y=3,则x2=0,x2=3,
BA·m=0,
-4x2-2y2十2√5x2=0,
所以m=(0,3,√5),…
12分
n·m
-9+3
/7
所以cos《n,m)=Tnm=√/9干9+3×√9+3
14分
设二面角A-A1B-C的平面角为0(0°≤≤180°),
则m9=√1-()=厘
所以二面角A-AB-C的正弦值为
7
15分
18.解:(1)(I)Y的可能取值为0,10,20,30,
PY=0)=子××号-aPY=10)=子××=a
PY=20)=}×号-合PY=80)=是
………2分
所以Y的分布列为:
Y
0
10
20
30
1
1
3
24
24
6
所以EY)=0×分+10X+20
1+30×
3105
4
4
…4分
()第一次闯关从三人中随机抽取,每个人被抽取到的概率都是号,且必须闯关成功,…6分
所以概率为时×十×号十日×
23
…8分
(2)若顺序为“乙甲丙”:
积分Y1的可能取值为0,10,20,30,
P(Y=0)=(1-p2)×(1-p1)×(1-p3),P(Y=10)=(1-2)(1-p:)p3,
P(Y=20)=(1-p2)p1,P(Y=30)=p2,……………10分
所以E(Y1)=10(1-p2)(1-p1)p十20(1-p2)p1十30p2.…11分
若顺序为“丙甲乙”:
积分Y2的可能取值为0,10,20,30,
P(Y=0)=(1-3)×(1-p1)X(1-p2),P(Y=10)=(1-p)(1-p1)p2,
P(Y=20)=(1-p3)p1,P(Y=30)=p3,…………
13分
所以E(Y2)=10(1-p3)(1-p1)p2+20(1-p3)p1十30p3…
14分
E(Y1)-E(Y,)=10(1-p1)(p3-p2)+20p1(p3-p2)+30(p2-p3)
=(20-10p1)(p2-a),
由于20-10p1>0,p2一pa<0,所以E(Y1)-E(Y2)<0,E(Y1)<E(Yg),…
16分
所以丙先参赛。………17分
19.解:1)由f(x)=f(-x),得号2-8sin(x+p)=号(-)-8sin(-x+e),
所以sin(x十p)=sin(一x十p)恒成立,又p<π,则g=士受.…4分
(2)由题设知f(x)=号2-8sinx,则f(0)=0,f(x)=3x-8c0s
当≥π时,f(x)>0,所以f(x在[,十o)上单洞递增,f(x)≥f(x)=号>0,所以f(x)在≥元时
无零点;……………6分
令h(x)=f(x),则h'(x)=3+8sinx,
当0<x<π时,h'(x)>0,
所以f'(x)在(0,π)上单调递增,f(0)=-8<0,f'(π)=3π十8>0,
所以F(0)f(π)<0,所以存在x1∈(0,π),满足f(x1)=0,
即x∈(0,x1)时,f(x)<0:x∈(x1,π)时,f(x)>0,所以x=x1为函数f(x)的极小值点,
又f()<f(0)=0,f(x)=多x2>0,所以f(x)在0<π时存在雅一零点。…8分
当-r<0时,8smx<0,则f(x)>0,当r<-元时,f(x)>号-8>0,
综上,x<0时,f(x)>0恒成立,又f(0)=0,所以x=0也是f(x)的零点.
所以函数∫(x)在R上有2个零点。……………
10分
(3)当≥要时g(-吾,0],故g(x)=6x8cos(u+9)>0:
所以g6x)在[号,十e)上单调递增,则g(红)≥g(号)入>誓-8>0,…
12分
当0<x<时,9∈(-受,0],若si(x+)<0,则g(x)≥0恒成立:
若sin(x十g)>0,令t(x)=g'(x)=6x-8cos(x十p),
则1(x)=6十8sin(x+g)>0,即g(x)在[0,)上单调递增,
又g(0)=-8cosp<0,g'())=3π+8sinp>0,
所以存在x∈(0,受),使g(x)=6z-8c0s(x十p)=0,可得cos(xo十p)=
3x0
4
若x∈(0,x),则g'(x)<0,g(x)在(0,x)上单调递减:
若x∈(x,),则g(x)>0,g(x)在(,)上单调递增.
14分
所以gx)≥g)-3x店8sin(x十9)-3-8√-品6≥0,解得x≥2
3
此时eos(红十p)=平≥,所以十y≤晋从而≤吾-≤晋-2
3
所以φ的取值范图为(一受,吾-2]
17分
3