内容正文:
数学参考答案
一、单项选泽题:
1.A【详解】依题意,a=2,c=√4+32=6,因为P=6<a+c=8,所以P在双曲线的左支上,
所以PF-P=2a=4,故PFl=4+6=10
6=xx=‘阳0≠u乐F的85'‘0=F田0=示【翅】d
因为AsB,故A={1}或A={3},此时m=3或1,所以m∈0,1,3},故真子集个数为23-1=7
3.C【详解】由题意,得i=1+i)2-3i)5-i,故z=5-1-5i,所以H=P+5=V26.
[2x-4<02-4>0
4.B【详解】因为函数f(x)的定义域为(0,3),由(2-4)f(x)<0可得
)>0或行x)<0,
结合图形可得
<r3或ct<3
0<x<2
0<<1,解得1<x<2,不等式(2-4)fx)<0的解集为,2).
5.A【详解】由函数的最小正周期T满足兰<T<,得<行<,解得2<<3,
3
0
又因为函数图像关于点(经]对称,所以经®+子-e乙,且6=2,所以。=言ez,则a=子
-m2,所以m+-2
6.C【详解】由题知:圆C:x2+y2=4,圆心C(0,0),半径1=2;圆C2:(x-2)+(y-2)2=4,圆心C2(2,2),
半径2=2,易证得-<CC<片+?,故两圆相交,则其公共弦的方程为
x2+y2-4-(x-2)+0-2}°-4=4x+4y-8=0,即x+y-2=0,即有a+b=2,
则异轻+动a吾会-
当且仅当宁分即a-多b=号时等号成立,即后六的最小值为
7.A【详解】由于2nr=lnr2,故令t=x2,即t=nt+a有解,等价于a=t-lt,t>0有解,
令0=110,k)=1-t0,所以1>1时,k)>0k0单增:0<1<1时,k)<0k@)单减,
所以k(t)=k(I)=1,故a≥k(t)=1.
8.D【详解】设{a}的公差为d,因为4=2,4+4=10,所以
41=2
2a+6d=10’解得d=1,
所以a=2+(u-1x1=n+1,得么=20=2边+2,化得=-会+1且号-1,
所以
}是首项为1公差为1的等差数列,会1+1-m,得6n2,
所以S,=1×2+2×22+3×23++n×2”,2Sn=1×22+2×23+3×24++n×2+1,
两式相减得,-S。=2+22+2+…+2”-n×21=-S=
2(1-2"
-n×2+1=(1-n)2+1-2,
1-2
所以Sn=(n-1)21+2
二、多项选择题:
9.ABD【详解】由已知得C的焦点F(2,O),准线方程为x=-2,A正确:
当1的斜率不存在时,A(2,4),B(2,4),AFBF=16,其中AF=4,
当1的斜率存在时,设其方程为y=k(x-2),
与抛物线方程联立,得t4(公+2+=0,则+=41+是),=4,
2
由抛物线定义知,AF=x+2,BF=x,+2,若AF=8,则x=6,B正确:
hB-+2(++4=8=81+)>16,所以4B的最小值为16,C错误:
由OA.0B=xx2+yw2=4+k2,-2)(2-2)=4+[xx,-2(化+x)+4=-12<0,得∠A0B为钝角,D正确.
10.AD【详解1已知asC分,因为c是三角形内角,即0<Cs,符:mC=cC写
余弦定理AB2=4C:+BC2-2AC-BC-c0sC=了+1P-2×5x1x)=25+1-5=21,所以AB=2
根妮正弦定晖9他,可得加A:cC.
AB 14
,所以A选项正确。
<4℃,根据大边达大角画知A<B,又因为smA:←且A是至角形内角,所以
那么B>4,同时B=R-4-C>t石号分,所以B选项错误。
根据三角形面积公式)4 C.BC.sinc-×5x1x5_55±,所以C选项错误
2
242
根据正弦定理-2R(为△4C外接圆半径),可得外接圆直径R-品-3,所以D选项正确
sinC
11.AB【详解】对于A,正△ABC中,因为D为棱AB的中点,所以CD⊥AB,CD=√3,
因为正三棱柱ABC-AB,C1中,侧棱AA⊥平面ABC,ABC平面ABC,所以AA⊥CD
AA∩AB=A,AA,ABC平面ABBA,所以CD⊥平面ABB,A.
1
因为CDc平面CDE,所以平面CDE⊥平面ABB,A.所以A正确,
对于B,四面体ACDE中,DE⊥底面ABC
因为CD1AB,所以AMDC是直角三角形,所以其外接圆半径为r=4C-1.
所以四面体ACDE的外接球半径R
DE
2
V1
2
外接球的表面积为4πR2=13π.所以B正确
2
,
对于C,因为侧棱AA⊥平面ABC,DE⊥底面ABC,所以AA平行于DE
因为D∈平面ABB,A,AAC平面ABB,A,所以E∈平面ABB,A.所以平面ABB,A⌒平面CDE=DE
若直线CE与直线A,B,相交,记交点为M,则MEDE,又CEDE=E,直线CE与DE有两个公共点,
所以重合,显然不成立,所以直线CE与直线AB不相交.所以C错误:
对于D,如图,记DEOA,B,=F,连接CF,交CE于点H连接AE,交AB,于点G,连接GH
四面体ACDE与正三棱柱ABC-AB,C的公共部分为三棱台FG-DAC
因为DB
EF DE-DF1 V-HOH =VB-DAC -27X3X2XADX DCx DE=V3
DE
3
54
所以VaH-D4c=
-135
27
27
四面体ACDB与正三棱柱ABC-A4BC的公共部分的体积为135故D错误
27
三、填空题:
12.3【详1由邀应,-与矿-g56-示-2al补45-示明网昌5-云5
af--m6F-244
+t8=后-2书°+怀=63-1+-i=6-1+9,
故当t=1时,a-矿的最小值为9,故a-最小值为3
13.5【详解】小球在下落的过程中,共10次等可能的向左或向右落下,则小球落入底部的格子号码
服从二项分布,且落入格子的号码即向右次数,即X~A0》所以
0x==c-c目
由二项式系数的对称性可知当k=5时,C。最大,即P(X=k)最大,所以k。=5.·
14.√2【详解】对于y=e+x,当x=0时y=1,又y'=e+1,所以yl-o=2,切线斜率为k=2,切点为(0,1):
则曲线)=6+x在x=0处的切线为y=2+l,令g=h6+a,则g(e)a设切点(.血(6+@,
1
=2
x=1-h2
了o+a
解得
2
2+n2
则。=e2=e=V5
n(x+a)=2x。+1
a=
2
四、解答题:
15.【详解】(1)零假设H,:这次成绩是否优秀与性别无关1分
根据表中数据,计算得到x.50X20X5-15x10)-0397<2706,3分
35×15×30×20
根据小概率值α=0.1的独立性检验,推断H成立,
所以不能认为这次成绩是否优秀与性别有关.5分
(2)X的可能取值0,1,2…
6分
P(X=0)=
C27:Px=2)=c21
.10分
X的分布列为:
0
1
P(X)
3-7
10
21
2
X的数学期望E(X)=0×+1×1
7
+2x2
21
213
13分
16.【详解】(1)当n=1时,S=4=2a+1,解得4=-1;
1分
当n≥2时,由Sn=2a。+2n-1,可得Sn-1=2a-1+21-3,
两式相减得4=2an-2a1+2,所以a.-2=2(a-1-2),
)5分
又因为4-2=-3,所以数列0-2号是首项为-3,公比为2的等比数列.7分
(2)由(1)可知a-2=-3x2,即a=2-3x2,则b=2-3x2m是奇数
2,n是偶数
9分
设数列{b}的前n项和为Ta,所以Tn=b+b2+b++bm=(亿+b+b++b2-1)+(亿,+b,+b。++bn)
=(2-3×2°+2-3×22+2-3×2+.+2-3×22m-2)+(2+4+6++2)
29(1-2)n(2+20=r+3+1-4…
=2n-3x
15分
1-4
2
17.【详解】(1)在正方形ADEF中,ED⊥AD,
平面ADEF⊥平面ABCD,且平面ADEF∩平面ABCD=AD,EDC平面ADEF,所以ED⊥平面ABCD,又
BCC平面ABCD,则ED⊥BC,在直角梯形ABCD中,AB=AD=1,CD=2,得BC=√2,
在△BCD中,BD=BC=√2,CD=2,BD2+BC2=CD2,则BC⊥BD,
:ED∩BD=D,ED,BDC平面BDE,
BC⊥平面BDB;
(2)以D为原点,DA,DC,DE分别为x,y,z轴建立如图所示空间直角
坐标系,因为AB=AD=1,CD=2,根据正方形ADEF得DE=1,
所以D(0,0,0),B(1,1,0),C(0,2,0),E(0,0,1),
设平面BCE的一个法向量为m=(x,y,z),且EC=(0,2,-1),BC=(1,1,0),
所以
C.0卿2-=0
mEC=0
{-x+y=0,取y=1,则m=(41,2),
…….11分
费cn与平面c所成角为,前反-Q20.则审u小o匹叶时店普
DC-m 26
所以CD与平面BBC所成角的正弦值为
.15分
6
18.【详解】(1)根据题意可得|MR|+|ME,=2a=8,所以a=4,
又e分所以2B,所以=G-16卫2=4,3分
所以c的方程为名苦1:
4分
(2)(i)设直线MN的方程为y=+b,点M(5,,w,》,则n-。产女-=。兰。
x,-8x-8
x2-8X2-8’
因为∠M0=∠N0,所以ko+ko=上。+.。=0,
x-8x2-8
整理得x2-8)+y,(x-8)=0,即(x+b)(x-8)+(,+b)(-8)=0,
化简并整理得:2x2+(亿-8k)3+)16b=0,①.6分
x2y2
联立6+41,消去y得Q+4x+8m+4b-16=0,
y=kx+b
△=(8b)2-41+4k2)(4b2-16)>0,化简并整理得16k2-b2+4>0,
8kb
X+X2=
由韦达定理可得
1+4k2
4b2-16
,②
¥x,=1+4
降②代入①得水6-8的6=0,化简并整理得:b2水,…9分
所以直线MN的方程为y=x-2k=k(x-2),即直线MN恒过x轴上的一个定点(2,0);...10分
(ii)由(i)可知直线MN恒过点(2,o),当直线MN与x轴重合时,M、N、T三点共线,此时不
构成三角形;当直线MN与x轴不重合时,设直线MN的方程为x=y+2,
47m
胖立6+4=1,消去x得m2+y+4w-12=0,所以
y+y2=-
m+4
-12
x=y+2
yy2=于
m2+4
所以4-=Vy+y2)2-4y=
m+44(2
4)2
64m2+1928Vm2+3
Y(m2+4)2
m2+4’.13分
令m+3=t,则t≥3,m+4=+1,所以四-为P1心
1,
根据对勾函数的性质可知:t+}在5,+)上单调递增,所以t+之45
3
所以昌=26,
i+
,8w=8-2y-=g-为0.6W3,
综上所述,△MN面积的取值范围为(0,65]17分
19.【详解】(1)由a=0,得f(x)=xe.要证f四x+1,只需证e-x-1>0,x≠0.1分
令g(x)=e-x-1,则g(x)=e-1
当x∈(o,0)时,8(x)<0,则8(x)单调递减,当x∈(0,+o)时,g'(x)>0,则g(x)单调递增,
所以g(四>g(0)=0,放e>+1,因此f四>+14分
(2)f"(x)=(x+1)e+acosx,.令m()=f(),则l(x)=(x+2)e*-asinx,.5分
①当a≥0时,由x∈(0,),得xe*>0,ainx≥0,因此f(x)>0,满足题意.............6分
②当a<0时,由x∈(0,π),得(x+2)e>0,-asinx>0,因此m(x)>0,则f'(x)在(0,π)上单调递增
1若-1≤a<0,则'(x)>'(0)=1+a≥0,则f(x)在(0,)上单调递增,所以f(x)>f(0)=0,满足题意:
2若a<-1,则f"(0)<0,f”
π-2
0,因此了在0,存在唯一的零点。,且%0》
当0<x<x时,f'(x)<0,f(x)单调递减,当x。<x<π时,f(x)>0,f(x)单调递增,
所以f(x)<f(0)=0,不合题意.
.10分
综上,a的取值范围为[-1,+o)..
..11分
(3)由(2)知a<-1,设x。=x2,则f(x)在(0,x2)上单调递减,在(x,π)上单调递增,
3
注意到f(0)=0,f(x2)<f(0)=0,f(π)=π>0,故f(x)在(0,π)上存在唯一的零点,x∈(x2,)
又,2x2∈(x2,),且f(x)在(x2,)上单调递增.故要证明x<2x,只需证f(x)<f(2x2),
因为f(x)=0,所以只需证f(2x2)>0,即证2x2e2+asin2x2>0................
因为(+le+acs=0,即a-≤+1e,所以,只需证2xe_(+e
sin2x2>0,
cOSY,
COSr2
只需证-(s+)m00写)(
由(1)得e>x2+1,因此xe-(x,+1)sinx,>x2+x-(x,+1)siny,=(x+1)(x,-inx),
设a(e)=x-ar,0<x<子,则()=1-co8r>0,所以(在(0到上单调递增,
所以h(x)>h(0)=0,从而h(x)>0,即x2-sinx>0,因此(*)得证,
从而<2x2....
.13分
.15分
.17分
数 学 试 卷
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案,答在试卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案。
4.本试卷共2页,共19小题,满分150分。考试用时120分钟。
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,只有一个选项是正确的.请把正确的选项填涂在答题卡相应的位置上.
1.已知双曲线的左、右焦点分别为,,P是C上一点,若,则( )
A.2 B.10 C.2或10 D.4或14
2.已知集合,,若,则实数的所有取值构成的集合的真子集个数为( )
A.2 B.3 C.6 D.7
3.已知是虚数单位,复数满足,则( )
A. B. C. D.5
4.函数的定义域是,其图象如图所示,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
5.记函数的最小正周期为T.若,且的图象关于点中心对称,则( )
A.1 B.2 C. D.3
6.已知圆:和圆:,若位于第一象限的点在两圆的公共弦上,则的最小值为( )
A.2 B. C. D.
7.设函数的图象有公共点,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.等差数列满足,满足,则的前项和为( )
A. B. C. 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,有多项符合题目要求.全部选对得6分,选对但不全的得部分分,有选错的得0分.
9.已知抛物线的焦点为,过的直线与交于,两点,则( )
A.的准线方程为 B.若,则
C.的最大值为16 D.为钝角
10.在中,,,,则( )
A. B.
C.的面积为 D.外接圆的直径是
11.如图,正三棱柱的每条棱的长度均为为棱的中点,底面,点在平面的上方,且,则( )
A.平面平面
B.四面体外接球的表面积为
C.直线与直线相交
D.四面体与正三棱柱的公共部分的体积为
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知非零向量的夹角为,若,则的最小值为 .
13.如图是一块高尔顿板的示意图,在一块木板上钉着若干排相互平行但相互错开的圆柱形小木钉,小木钉之间留有适当的空隙作为通道,前面挡有一块玻璃.将小球从顶端放入,小球下落的过程中,每次碰到小木钉后都等可能地向左或向右落下,最后落入底部的格子中.记格子从左到右的编号分别为,用表示小球最后落入格子的号码,若,则 .
14.曲线在处的切线也是曲线的切线,则实数 .
四、解答题:本题共5小题,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)为了让老师更加重视人工智能在教学中的应用,某校随机抽出30名男教师和20名女教师参加学校组织的“人工智能”相关知识问卷调查(满分100分),若分数为80分及以上的为优秀,其他为非优秀,经统计得到如下列联表:
男教师
女教师
总计
优秀
20
15
35
非优秀
10
5
15
总计
30
20
50
(1)根据小概率值的独立性检验,能否认为这次成绩是否优秀与性别有关?
(2)从样本中成绩非优秀的15名老师中,随机抽取2人进行调研,记抽出的2人中女老师的人数为,求的分布列和数学期望.
附:,其中.
0.1
0.05
0.01
0.001
2.706
3.841
6.635
10.828
16.(本小题满分15分)已知数列的前项和为,且满足
(1)求证:数列为等比数列;
(2)已知,求数列的前项和.
17.(本小题满分15分)如图1,在直角梯形中,,,且,现以为一边向外作正方形,然后沿边将正方形翻折,使平面与平面垂直,如图2.
(1)求证:平面;
(2)求与平面所成角的正弦值.
18.(本小题满分17分)已知椭圆C:的左、右焦点分别为,,离心率为.点M是椭圆C上一点,满足,O为坐标原点.
(1)求C的方程;
(2)设,若C上的一点N与点M不关于x轴对称(N与M不在x轴同侧),且满足.
(ⅰ)证明:直线MN恒过x轴上的一个定点;
(ⅱ)求面积的取值范围.
19.(本小题满分17分)已知函数.
(1)当时,求证:;
(2)若对任意恒成立,求的取值范围;
(3)若存在,使得,求证:.
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