内容正文:
数学试题
本试卷共4页,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共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.已知集合 则
A.{-1} B.{-1,3} C.{-1,0} D.{-1,0,3}
2.在平面直角坐标系中曲线 的长度为
A.π C.2π
3.等比数列{bn}中 则
A.2 B.±2 C.-2 D.
4.已知复数 则
A. B. C. D.
5.已知每门大炮击中某目标的概率是0.4,现在n门大炮向此目标各射击一次.如果此目标至少被击中一次的概率超过92%,至少需要大炮的门数是(参考数据:
A.5 B.6 C.7 D.8
6.我国通信技术飞速发展,部分领域全球领先.某卫星信号测试中,专家将通信信号抽象为向量a=(sinx,cos2x),接收端参考信号抽象为向量b=(1, sinx),定义信号匹配度函数f(x)=a·b,则f(x)的最大值为
A. B. C. D.
7.已知函数 则函数y=|f(|x|-1)|的单调递增区间为
A. (1-e,0),(e-1,+∞) B. (-e-1,-2),(1,2),(e+1,+∞)
C. (-e-1,-1),(e+1,+∞) D. (-e-1,-2),(-2,-1),(e+1,+∞)
8.已知抛物线 的焦点为F,过点 M(-1,0)作斜率为k的直线交抛物线于第一象限内的A,B两点,若|BF|=2|AF|,则k=
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共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,全部选对得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分。
9.定义在 R 上的奇函数f(x)周期为2,则
A. f(2x)-f(2x+2)=0 B. f(-2x)+f(2x)=0
C. f(x)+f(2-x)=0 D. f(x)+f(2+x)=0
10.设数列{an}的前n项和为 Sn,若不存在i<j<k,(i,j,k∈N*),使得 成等差数列,则称{an}具有性质 P.则下列选项中数列具有性质 P 的有
A. B. C. D.
11.空间直角坐标系中,满足条件{(x,y,z)|0≤x≤y≤z≤1}的点构成一几何体,则该几何体
A.为正多面体 B.体积为
C.外接球体积为 D.内切球表面积为(
三、填空题:本大题共3小题,每小题5分,共15分。
12.已知二项式 展开式中x³的系数为40,则实数a= .
13.函数 的图象本质是双曲线,那么该双曲线的离心率是 ,焦距是
14.设定义在 R 上的函数 有三个不同的零点x₁,x₂,x₃,且. 则 的值是 .
四、解答题:本大题共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. (本题满分13分)
在 中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且 asin(B-C)+bsin(A-C)=csinC.
(1)证明:
(2)若 求 面积的最大值.
16.(本题满分15分)
如图,直四棱柱 的底面ABCD 为直角梯形, 三棱锥 的体积是四棱柱 体积的
(1)证明:
(2)若 求平面 与平面 夹角的余弦值.
17.(本题满分15分)
已知函数
(1)求函数f(x)的最大值;
(2)已知 为数列 的前n项和,证明:
学科网(北京)股份有限公司
18. (本题满分17分)
已知椭圆E的中心在原点,坐标轴为对称轴,其中一个焦点为F(1,0),离心率为 直线 OA,OB 与椭圆E交于不同的两点A,B,且直线OA,OB的斜率之积为
(1)证明: 为定值;
(2)以椭圆E上一动点M为圆心作与直线OA,OB均相切的圆,探究圆M的面积是否为定值,若是定值,求出圆M的面积,若不是定值,说明理由;
(3)求四边形 OAMB 面积的最大值.
19.(本题满分17分)
单循环赛制是指所有参赛队伍(或选手)相互之间都轮流进行比赛,每两支队伍之间只比赛一次,最后按照各队在全部比赛中的得分、胜负场次等成绩指标来排定名次.现有 n 支球队进行单循环赛,规定每场比赛获胜队得1分,负的队得0分,且无平局,最后按各队在全部比赛中的积分从高到低排列名次,积分最高者为冠军.并将第i 支球队的胜场数记为xᵢ,负场数记为yᵢ,
(1)当n=6时,求单循环赛的总比赛场数,并计算 的值;
(2)证明:
(3)现n支球队分为甲、乙两组,其中甲组球队比乙组球队多5支,甲,乙球队混合在一起进行单循环赛,若甲组球队总得分是乙组球队总得分的7倍,请判断冠军是甲组中的球队,还是乙组中的球队,并说明理由.
学科网(北京)股份有限公司
$数学参考答案与解析
1.D2.D3.A4.C5.A
6.C【解析】由题意f(x)=a·b=sinx+sinxcos2.x=2 sinxcos2x,
【法一】由cos2x=1-sin2x,得f(x)=2sinx-2sin3x,
令sinx=t,t∈[-1,1],得g(t)=2t-2r3→g'(t)=2-612,
知0)在[-山,停]单调鳗流,在[-厚]单调诞增,在[停,】单洞适浅
又g(1D=0=g()-4,
得/八x)=a·b的最大值为4
9故选C
【法二】因为f(x)=2 sinxcos2x奇函数,又求其最大值,可只研究sinx>0,cos2x>0,
sincocos
(sinxcosx)2=4sin'x cos.cos
2
2≤4(
2
3
当且收当::=行a=子时¥号成之,
故s)=2的最大位为4g故越C
7.B【解桥】由)=流e(0,1)U(1,+),且f()=nr,
当x∈(0,1)时,f'(x)<0,则f(x)单调递减,当x∈(1,e)时,f'(x)<0,则f(x)单调递减,
当xE(e,+)时,'(x)>0,则八x)单调递增,且八x)=点在x=e取得极小值e得其简图如下左图所示
2
4
3
0
e
2
2
-10
又y=-)可由x)=点作如下变换得到,先将x)的图象向右平移一个长度单位,得到y=x
1)的图象,再将y=x-1)图象y轴左侧的图象去掉,y轴右侧的图象对称到y轴左侧,得到y=f(x|-1)
的图象,然后将y=∫(|x-1)的图象x轴下方的图象对称到x轴上方,去掉原来下方图象得到函数y=
/代|x|-1)的图象如上右图.故选B.
【数学答案第1页(共8页)】
8.B【解析】如图,由题意知抛物线准线方程为1:x=-1,
延长BF交y2=4x于点C,由抛物线性质知,点A,C关于x轴对称.
分别过,点B,C作直线1:x=-1的垂线,垂足为B',C',
IBFI =IBB'I,ICFI ICC'I,
过点C作直线BB的垂线,垂足为D,则ICCI=IDBI,
不妨设1CCI=x,得IBFI=2x,IBC1=3x,
IDBI =IBB'I-IDB'I =2x-x=x,
0
2
在△00G中,LBBK=8-京宁,得LBB:2
3
即1B'M-2
IBFI
2,义1B=1Bg1,将-29
所以an∠BBM=22,又∠B'BM=∠BMF,故右=an∠BMF-2
故选B.
9.ABC
10.CD【解析】对于A选项,若an=c(c为常数)则取i=1,Jj=2,k=3,S1=c,S2=2c,S3=3c成等差数列,故常
数列不具有性质P.
对于B选项,若an=n,可取i=3,j=6,k=8,S3=6,6=21,Sg=36成等差数列,故不具有性质P.
对于C选项,a=2”,可得S,=2"+-2,S=2+1-2,S,=21-2,S4=2+1-2.
若S,S,S成等差数列,2+2-4=2+1-2+2+1-2,即2+2=2+1+21,又i<j<k-i,k-j均为正整数.
等式2+2=21+2+1两边同除以2+1得,2+1-=2-+1,左边为偶数,右边为奇数,
所以不存在i<j<k,(i,j,k∈N),使得S,S,S4成等差数列.故an=2”具备性质P.
对于D选项,an=n!得Sn=1!+2!+3!+…+n.
当1≤i<j<k时,S:=1!+2!+3!+…+i!,S=1!+2!+3!+…+j1,Sg=1!+2!+3!+…+k!
若S4-S=(0+1)!+(G+2)!+…+k!,
得S-S:=(i+1)!+(i+2)!+(i+3)!+…+j川,
而(G+1)!=(G+1)j!>1!+2!+3!+…+1,
所以(0+1)!+(G+2)!+…+k!>1!+2!+3!+…+j!>(i+1)!+(i+2)川+(i+3)!+…+j!=S-S
即S-S>S-S.所以S,S,Sk不成等差数列,则D选项数列具有性质P.
综上,故选CD
,0≤x≤1
11.BCD【解析】由条件(x,y,z)I0≤x≤y≤z≤1}可知所有,点一定在0≤y≤1围成的正方体内,再由x≤y,
l0≤z≤1
y≤a,可知满足条件的,点构成图中的三棱锥O-ABC.经计算得BCD正确,故选BCD.
12.±2【解析】(x-a)5的展开式的通项公式为T,+1=C5x-(-a)',r=0,1,2,…,5,所以x3的系数为
C(-a)2=40,解得a=±2.故答案为±2.
【数学答案第2页(共8页)】
13.23
3
8【解标】由通敏)-92的国家清近战为y=停:和y,知共
断近线夫角为60°,若曲线看成焦点在x轴上双曲线号-=1(@>0,6>0),易
y=
5,23
符合=m30°=故离心丰为25共统点在了=上,联
3*+
ly=√3x
「x=-5,
故两顶点分别为(5,3),(-5,-3),a=25,
6==2c=V匠+F=4焦距为20=8
14.16【解析】由f(x)=3x2+(a-3)xe+2(3-a)e2有三个不同的零点知:3x2+(a-3)xe+2(3-a)e2=0
有三个不同的实根,即3()2+(a-3)+2(3-)=0有三个不同实根,
设1=亭得3+a-31+23-)=0,而r-1
所以当x<1时,t'>0,即t在(-∞,1)上单调递增;当x>1时,'<0,即t在(1,+∞)上单调递减;
又<0<<,将<0,>0,>0
:方程3+(a-3)t+2(3-a)=0为二次方程,最多有两不等根41,2,
且623+5=3得4-点4-急
3
(-2)2(是-2)(层-2)=6-2u-22=[46-24+5)+4]2=23-0-23;4+412=16
3
3
故答案为16.
15.解:(1)由asin(B-C)+bsin(A-C)=csinC,
sinAsin(B-C)+sinBsin(A-C)=sinCsinC,
sin(B+C)sin(B-C)+sin(A +C)sin(A-C)=sinCsinC,
sin2Bcos2C-cos2Bsin2C+sin2Acos2C-cos2Asin'C=sin2C,
sin2B(1 -sin2C)-(1 -sin2B)sin2C+sin2A(1 -sin2C)-(1 -sin2A)sin2C=sin2C,
整理得sin2A+sin2B=3sin2C,又由正弦定理可得a2+b2=3c2.
(2)因为c=5,a2+b2=3c2,
所以a2+=9,c0sC=02+B-c-3
2abab'
得mC=√-苏,故△BC面积S=bnC=分后6-9.
9
又a2+b2=9,a2+b≥2ab,得b≤2,
9
当且仅当a=6=时,等号成立.则到
4
所以-9≤×凰-935
4
所以△16C而积的最大值为3
【数学答案第3页(共8页)】
16.解:(1)由题意可设BC=x,又直四棱柱ABCD-A,B,C,D1中,CC1⊥平面ABCD,
四棱柱ABCD-A,B,CD,体积为:SEm×CC,-区+4)×2×CC,
2
三棱锥C-BCD体积为:号×Sam×CC,=了·CC,
则±492xcG×名-青·G=.
A
D
2
所以在梯形ABCD中,连接AC,BD,
D/Bc,B1AD,又治=品得ADB~AMBc,
A-
----D
AC⊥BD,又AM1⊥BD,AM1,ACC平面ACCA1,A4,∩AC=A,
B
所以BD⊥平面ACC,A·
(2)如图,分别以AB,AD,A4所在直线为x,y,z轴,建立如图所示的空间直角坐标系,
得A(0,0,4),B(2,0,4),C(2,1,4),D(0,4,0),
即A1C=(2,1,0),B,C=(0,1,0),CD=(-2,3,-4)
设面ACD的一个法向量n=(x,y,z),
D
A1C1·n=0r2x+y=0
则
,即
c,d.n=01-2x+3y-4z=01
可取n=(1,-2,-2)
A
D
设平面B,C,D的一个法向量为m=(x1,y1,之),
m·B,C=0y1=0
则m=0-2a+-4=0
可取m=(2,0,-1);
n·1m
=4_45
因为cos<m,m>=1m·1m35=15,
所以平面4,GD与平面B,CD夹角的余弦值为5
17.解:(1)因为fx)=ln(x+1)-x,则x∈(-1,+∞),
则/到4-1济
当xe(-1,0)时,f'(x)>0,此时f(x)单调递增,
当x∈(0,+∞)时,∫'(x)<0,此时f(x)单调递减,
所以f代x)的最大值为f(0)=0.
(2)由(1)知ln(x+1)≤x,当x=1时取等号.
令=228eN,得(32+1<22h22n2
2
2
即h子片h号<导h子<号,品
故h子+h子+h子+…+ln出s子+号+号
7
2
12n-i<1+3+5+…+2m-,
即ln(2n+1)<2Sn,又n(2n+1)>0,
所以Sn>ln√2n+1.
【数学答案第4页(共8页)】
18.解:(1)依题意焦点为F(1,0)得c=1,
商心率行-号,可得a=反,=2-6-2-1=1
所以椭圆方程为十=1.…2分
【法一】设A(x1,y),B(x2,2),
2=1
得受+分=1受+=1即疗=1
2
又直线01,0B的斜率之积为-
得2=一2x=21
……4分
=4,即话=41-1-》
=4-2(+)+x同
整理得2=x+X…6分
又10A12=x+斤=1+
,0BP=巧+发=15
10A12+10B12=2+
X行十空=3(定值).…7分
2
【法二】参数斜率法
设A(x1,y1),B(x2,y2),
直线01斜率为k,则0B斜率为-云
联立y=红与格圆方程号+=1听e行=
262
2_2(1+k2)
10A12=x2+斤=
1+2k2
联立y=六与箱圆方程号+证1-
8k22
2
10B12=+=24+1=2
42+1
求和:10412+10B12_21+)+2(4+12_2(1+2)+2(1+22)-4+6
1+2k2
4k2+1
1+2k2
1*223
故10A12+10B12=3(定值)
(2)【法一】设点M为(x,yo),
则2+6=1,即号+26=2
得圆M:(x-x)2+(y-y0)2=r2,r>0,
设直线01:y=6x,0B:y=则k本=-
因为直线01,0B与圆M相切,则k。-%=,o-】
√居+1
=r,…9分
√+1
整理得(x-2)-2k1x+y后-r=0,
【数学答案第5页(共8页)】
(x号-2)房-2hx0+)-r2=0,
2
则k1,k2为方程(x后-2)2-2xyk+后-2=0的两根,
整理得2=6+2
3,
11分
又号+2=2,所以2=
3
所以存在动圆M的面积为定值
…13分
【法二】设点M为(x,yo),
则7+6=1,即后+28=2号=2-28
得圆M:(x-xo)2+(y-y)2=r2,r>0,
设直线0A:y=kx,0B:)=2欢,
因为直线OA,OB与圆M相切,
1
则。n
-2元。-%k-ynl_1x+2l
…9分
+1
/1
V42*1
√2+1√42+1
学为
并整理得(22-1)(x6-)=6xoo,
(2E-1)(6-2=2k0①
3
r-6r-2n+8
+1
2+1
将①式和x号=2-2代入,
(2-2)-2-10(2-3
得2=
3
+
k2+1
化简得产-号
所以存在动圆M的面积为定值
…13分
【法三】圆M与直线OA,OB均相切,可知圆心M为∠AOB的角平分线与椭圆E的交点.
设直线0Ay=kx,0B:y=kx,OM:y=kx(k≠±1),则k,k=-2
1
(此公式学生自行证明),
整理得3k=(k,+k)(1-)+=,
3k
【数学答案第6页(共8页)】
+y2=
2
联立{
2
,解得2=2聚+1
Ly =ltx
不幼取=2得y=
2
V2k2+1
2
设M(x,o),即=√2+%=6、
2
”W2k2+1'
所以r=k-a_k-
√+1
√房+I
2=(6。-)2_(0-y0)2
+1
+1
2(k,-)2(2-)2
2产2+1+房+
+
2(k-k)2(-k)2+(-)2(+1)
22+1
居+好++1
22号-+,)+(及+1)(所+)+2.
2k2+1
码+保++1
又+6,=代入上式整理得:
3k
2=12(2+5+42+1-4
9(2+5+42+1)=3,
得
所以存在动圆M的面积为定值
3
13分
(3)由(1)(2)r=5
3
知S影am=20A+10B1r=5x10M扌10B
3+
2
1OA2+1OB12
=1
3
2
…16分
当且仅当0M1=1081=时等号成立.
、此时直线OA:y=号x,0B:y=x
故四边形OAMB面积的最大值为1.…
…17分
19.解:(1)当=6时,根据单循环赛是所有参加比赛的队均能相遇一次,则每支球队都比赛5场.
所以共比赛C=65=15场.
2
根据单循环赛的规则和题意,15场中每一场定有一队获胜,故比赛结束后所有队胜的场次和为15,
所以x1+x2+x3+x4+x5+x6=15.
(2)根据单循环赛的规则,每一队都要和对方比赛一场,所以x:+y:=n-1(i=1,2,3,…,n)
又因为在一场比赛中的两队一定是一胜一负,故全部比赛结束后胜的总场次数和负的总场次数相等,
【数学答案第7页(共8页)】
得x++…+花=y+为+…+,即公=含,
又x1+x2+…+xn+y1+y2+…+yn=x1+y1+x2+y2+…+xm+yn=n(n-1),
所以g=含=n3》-c
=1
2
又因为y:=n-1-x:,
【法-1公-7=n-1-y)-(n-1-x)月
=[2(n-1)(x:-y)+(7-x)]=2(n-1)(x,-y:)+()-x)
=2(n-1)[含x-含]+8y-8=81-含x
所以宫戏=品
【法=1含-含=含-含m-1-x)户
=[-(n-1-x:)2]=-2(n-1)x+n(n-1)2
=-2(n-1)m,-1D+n(n-1)2=0
2
所以公=
(3)设乙组有球队m支,则甲组有球队m+5支
由(2)知所有球队总得分为C3:=(2m+5)(2m+4)=(2m+5)(m+2)
2
又因为甲组球队总得分是乙组球队总得分的7倍,
所以甲组球队总得分为7(2m+5)m+2】,乙组球队总得分为2m+5)m+2),
8
8
又乙组球队在乙组内总得分为C?=m(m,山
2
而每场比赛获胜队得1分,另一队得0分,所以乙组的总得分不会少于乙组球队在乙组内总得分,
得(2m+S)(m+22≥m(m-12m'-13m-10≤0
8
2
解得3-249≤m≤1B+249<8
4
4
又2m+5)(m+21为整数,解得m只能为6.
所以甲组球队共有11支,乙组球队共6支,
所有球队总得分为C,=136分,
甲组球队总得分为119分,乙组球队总得分为17分,
甲组球队内部总得分为C,=55分,乙组球队内部总得分C6=15分,
因乙组球队总共得17分,但乙组内部总得分15分,所以乙组胜甲组的得分为2分,
所以乙组球队最高得分不大于5+2=7分,
又因为甲组共11支,而7×11=77<119,
故甲组中至少有一支球队超过7分.所以冠军在甲组球队中.
【数学答案第8页(共8页)】