内容正文:
数
学
本试卷共4页,19题。满分150分。考试用时120分钟。
★祝考试顺利★
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码贴在答题卡上的
指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、
草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题
卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、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.sin15°+cos15°=
A号
B号
c
D.√2
2.已知集合A={xlx>a),B={x|一1≤x≤2},若(CRA)∩B=0,则a的取值范围是
A.(-0,-1)
B.[-1,2]
C.(-0,2)
D.[2,+oo)
3.已知复数x满足x泛=2i(1一x),则≈=
A.i
B.-i
C.1+i
D.1-i
4.已知一组样本数据有两层,第一层有N个数据,平均数为元,第二层有M个数据,平均数为夕,两层数
据合到一起计算出的平均数为乏,后来第一层又增加了n个数据,这个数据的平均数为m,则新的样
本数据的平均数为
A.十m+过
nm
3
B.交十m
C.乏+M+N+n
D.NE+nin+My
N+M+n
5.已知函数f✉)=(+22)}是则x)
A.是奇函数,且在区间(0,十∞)单调递增
B.是偶函数,且在区间(0,十o)单调递减
C.是奇函数,且在区间(0,十o)单调递减
D.是偶函数,且在区间(0,十o)单调递增
6,已知椭圆c:十1(a>b>0)的离心率为e,点①,e)在C上,则h
A.1
B.2
C.5
D.2
数学试卷第1页(共4页)
7,已知随机事件AB,C满足P(A)=子,P(B)=P(C)=},P(AB)=P(AC)=0,P(BC)=合,则
A、B、C至少有一个发生的概率为
A分
R号
c子
5
0
8.在△ABC中,已知AB=2AC,BC=3.记点A的运动轨迹为曲线E,△ABC的外接圆M与曲线E交
于A、D两点.当∠ABC取最大值时,AD=
A
R
C4v②
D.2√3
7
二、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
对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分,
9.已知等比数列(an)的公比q>1,则
A.数列(a,)是递增数列
B.数列{lan}是递增数列
C.数列(a)是递增数列
D.数列(a1a2n)是递增数列
10.已知函数f(x)=x3-3a.x十b,则
A.∫(x)一定有零点
B.曲线y=∫(x)与直线y=x+b恒有3个交点
C.若∫(x)有3个零点,则它们的和为0
D.曲线y=f(x)上始终存在中心和4个顶点都在其上的菱形
11.已知正四棱锥P一ABCD的底面是边长为2的正方形,高为h,其五个顶点均在半径为R的球O,的
球面上,半径为r的球O2与正四棱锥的五个面均相切,则
A.若四棱锥O2一ABCD和三棱锥O2一PBC的体积相等,则h=√15
B若0,为底面中心,则r=6一2
2
C.若O1与O2重合,则R=1十√2
D.若O1在棱锥内,且在球O2的球面上,则R=(1十√3)r
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知向量a=(1,一1),b=(0,2),若a+b与2a一kb平行,则实数k=_
13.已知A(3w3),B(3,-3)为曲线y=sin (wx十p)(0<w<4,0<p<)上的两点,
则p=
14.已知点A、B分别为曲线y=e和y=e2-r上的动点,过A、B分别作x轴的垂线AD、BC,垂足分别
为D、C.若AD=2BC,AD<e,则四边形ABCD面积的最大值为
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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.(13分)
已知函数f(x)=ax2-lnx
(1)若f(x)存在大于零的极值,求a的取值范围;
(2)对于函数g(x),若g(xo)=xo,则称x0为g(x)的不动点.判断是否存在a,使得f(x)的极值点
同时也是不动点,并说明理由.
16.(15分)
记Sn为等差数列(an}的前n项和,已知a3m=3am十2,S2m=4Sm
(1)求am;
(2)记数列(6,}的前n项和为T,且T,-,+1.若对Ym∈N,T,≤,十6.,求6的取值范围.
17.(15分)
如图,已知平行六面体ABCD一A1B,C,D,的底面ABCD是边长为a的菱形,AA,=b,∠A1AB=
∠A1AD=∠DAB=0(0<0<π).
(1)证明:平面A1ACC1⊥平面D,DBB1;
(2)对确定的a与b,求使得平行六面体表面积取最大值的0;
(3)在(2)的条件下,当直线A,C与平面AB,C所成的角最大时,求a与b的关系.
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18.(17分)
x2y2」
已知双曲线E:后一=1(a>0,6>0)的左、右焦点分别为FF,离心率为2,M为E上的动点,且
M到两焦点的距离的差的绝对值为2.
(1)求E的方程;
(2)过点M作斜率为号和一云的直线,分别与E交于点G、H,求GH的最小值:
(3)过点F,的直线L1交E于A、B两点,过点F2的直线l2交E于C、D两点,L1与L2交于点P,且
与,的斜率之积为,证明:△PAD与△PBC面积的乘积为定值
19.(17分)
现有n枚质地均匀的硬币,第一次分别抛掷这n枚硬币,完成后,将其中正面朝上的硬币进行第二次
抛掷,记两次抛掷后正面朝上的次数之和为X,
(1)当n=2时,求X的分布列与数学期望;
(2)对确定的n,Vk∈{0,1,2,…,2n},3m∈(0,1,2,…,2),使得P(X=m)≥P(X=k)成立,请直
接写出m,不用推导;
(3)求E(X).
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数学试卷参考答案与详解
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
答案
A
D
马
A
B
BCD
AC
ABD
1snl5+w15-sn15+46-9击c
2.由A={xlx>a},得CRA={x|x≤a}.因为(CRA)∩B=o,所以a<-1,选A.
3.设z=a+bi,a,b∈R,则(a+bi)(a-bi)=2i(1-a-bi),即a2+b2=2b+2(1-a)i,所以a2+b2=
2b,0=2(1一a),解得a=b=1,所以x=1十i,选C.
4.方法一:由题意,知=卡x1十十v)5=y1十+yM),
示=子zN1++还N)2N中十…+xN+y十十yW》
1
1
所求平均数为N+M十mx1+…+xv十xN+1++xN+m十y1++yw)=N+M+m(N+nm+
M),选D.
方法三所求平均数为×+严+十效-X灯-++5选D
N+M+n
5因为f)-(》}2,所以(-x)=),所以了x)为偶函数
又)=1十22和y-上在0,十)上大于0且单阔递减,所以了e)在0,十0)上单调遥减,故法R
6由意,知:=后将点1,会代人猫圆方密,得十后1而。-6+,所以公=1,放法A
7.由P(AB)=P(AC)=0知,事件A、B互斥且事件A、C互斥,故P(ABC)=0.所以P(A+B十C)=
PA)+P(B)+P(C)-PAB)-PAC)-P(BC)+PABC)-号选B
8.设A(x,y),B(-2,0),C(1,0),则V(x+2)+y=2√(x-1)+y,化简得(x-2)2+y2=4(y≠
O),知曲线E是半径为2的圆(去掉与直线BC相交的两点).结合图形,当直线AB与圆E相切时,
∠ABC最大,此时∠ABC=30°,AB的中点为圆心M,半径为5,两圆圆心距为7,求得AD=4y,
7
选C
9.由于不知道a1的正负情况,故数列(an}不一定是递增数列,A错误;
因为-9>1,所以数列a,是递指数列,B正角:
数学试卷参考答案与详解第1页(共7页)
因为a>0,。三g>1,所以数列(a引是递增数列,C正确:
因为a1a=aig2->0,且a1a2红=g2>1,所以数列(a1a2}是递增数列,D正确,选BCD.
a a2n-2
10.对A选项,由三次函数图象可知,其至少有一个零点,故A正确;
对B选项,方程x3-3ax十b=x十b可整理为x(x2-3a一1)=0,当3a+1≤0时,方程只有一个根,
对应曲线没有3个交点,故B错误;
对C选项,设其3个零点分别为x1,x2,x3,则f(x)=x3一3a.x十b=(x一x1)(x一x2)(x一x3),展
开有(x-x1)(x-x2)(x-x3)=x3-(x1十x2十x3)x2十(x1x2十x2x3十x1x8)x-x1x2xa,从而
x1十x2十x3=0,故C正确;
对D选项,由于曲线y=f(x)关于点(0,b)中心对称,不妨设b=0.若存在符合条件的菱形,则其中
心为原点,过原点互相垂直的直线为菱形的对角线.由f(x)=3x2一3a,曲线y=f(x)在原点的切
线斜率为一3a.只有当a>0且直线的斜率大于一3a时,对应直线才与曲线y=f(x)有两个交点,菱
形才能存在,当a≤0时,不存在这样的菱形.故D错误,选AC.
11.设正方形ABCD的中心为F,取BC的中点E,连接PE,则PE=√h2+1,PC=√h2+2.
分别过O2、O1,作O2G⊥PE、O1H⊥PC.由题意,知O2G=O2F=r,PO1=R.
对于选项A,由V%Am=Vw,m,得号×4X,=号×号×2×
√h+1Xr,解得h=√5,故A正确;
对于选项B,R=h=√2,可以求得棱锥的表面积为4十43.
0
由Vr-m=号专×4X厄=号×rX(4+4),解得r=22
0
C
2
故B正确;
B
对于选项C,有h=R十r.在Rt△O2FC中,有R2=r2+2.
由R△PO,G-R△PEF,得子
R,解得R2=1十2,故C错误,
对于选项D,有h=R+2r.在Rt△O1FC中,有R2=4r2+2.由R△PO,G~Rt△PEF,得
告化简得R-6R-4=0,即(+2)[侣}-2)-2习=0,解得-=1+5,故D正确
√h2+
选ABD.
12.由已知得a+b=(1,1),2a-kb=(2,-2-2k).由平行得2+2十2k=0,所以k=-2,故填-2.
1B由题意行十p=受了0十9=受解得w=受则g-吾
数学试卷参考答案与详解第2页(共7页)
14.设A(x1,e1)、B(x2,e2-9),则|AD|=e1,|BC|=e2-”.由|AD|=e1<e,得x1<1.
由|AD|=2|BC1,得e1=2e2-2,所以x1=ln2+2-x2,从而x2>1+ln2.
梯形ABCD的面积S=方×3e2Xx:-x)=32,22)
2e2-2
令fx)=32x22h2(r>1+1n2,有f'x)-34+h2=2).
2e-2
2e-2
当x∈(1+1n2,2+受)时,fx)>0,fx)单调递增;当x∈(2+竖,+w)时,fx)<0,fx)单调
递减.
放当x=2+受时)原最大值f+罗)-8号,故续号
15.(1)f(x)的定义域为(0,+∞).f'(x)=2ax-
(1分)
若a≤0,则f'(x)<0,f(x)单调递减,无极值;
....e
(3分)
若e。>0,由2ax-0,得2=√层则层为fG)的极值点…(5分》)
由题意,有()-h>0,解得。>
1
所以a的取值范围是(
(6分)
②)由1知,层为fx)的值点
由不动点的定义,有号含n六-侣整理得1十hn2a)
=0。…(8分)
a
令h)=1+n(2)-2,则A'r)=上+互
.由h'(x)>0,知h(x)单调递增。…(9分)
2x2
因为)-1-216(-2是是6-≥0
(11分)
所以存在a∈(分号》,使得了x)的极值点同时也是不动点。…
…(13分)
16.(1)由题意a3=3a1十2,S2=4S1,所以a1+2d=3a1十2,2a1十d=4a1,
解得a1=1,d=2.…
(3分)
所以aw=2n一l.…(5分)
2油1知,T=2=1-2+61=T=号
2n
2
(6分)
1
所以当n≥2时,b,=Tm一T-12n—一2m+
1
000400000
(8分)
数学试卷参考答案与详解第3页(共7页)
当n=1时,6=1-号-号也成立,所以6,=动
1
1
…(9分)
1
1
1
T,≤ka,+b,等价于1-2n+≤k(2m-1)+2m-12m+1'
整理得6≥2一(品小:
(11分)
记)2一(2品)°则f0)-(2}°+子面2-1≥1,所以
当n=1或n=2时,f(n)有最大值.…(13分)
2
当n=1时,f(1)=0;当n=2时,f(2)=
…(14分)
所以了a)的最大值为号,即(一(二)}的最大值为号故≥号
.…(15分)
17.(1)由条件可知,BD⊥AC,|AB|=|AD1=a,AA,1=b.
因为BD=AD-AB,
所以BD.AA=(AD-AB)·AA,=AD.AA,-AB.AA=abcos0-abcos0=0.
所以BD⊥AA1,…(2分)
因为ACC平面A1ACC1,AA1C平面A1ACC1,AC∩AA1=A,
所以BD⊥平面A1ACC1,…(3分)
因为BDC平面D1DBB1,所以平面A1ACC1⊥平面D1DBB1.…(4分)
(2)平行六面体的表面积S=2AB·ADsine0+4AD·AA1sin0=(2a2+4ab)sin0.·(6分)
所以,当0=时,平行六面体的表面积取最大值。…(7分)
(3)在(2)的条件下,该平行六面体为长方体.建立如图所示的空间直角坐标系,则A(0,0,0),
A1(0,0,b),C(a,a,0),B1(a,0,b).所以AC=(a,a,0),AB1=(a,0,b),A1=(a,a,-b).
设平面AB,C的法向量为n=(x,y,z).
D
AC·n=0,ax十ay=0,
由
得
AB1·n=0,lax+bz=0.
令x=b,得y=-b,z=一a,所以n=(b,-b,-a).…(10分)
设直线A1C与平面AB,C所成的角为p,
则sinp=cos<A1C,n>|=
ab
√2a2+b'√2b2+a
(13分)
+)2+)5+2后+】
数学试卷参考答案与详解第4页(共7页)
因为96
会+≥2,当且仅当a=6时取等号,所以sng<号
…(14分)
所以,直线A1C与平面AB1C所成的角最大时,a=b.…(I5分)
18.(1)由题意,a=1,c=2,所以b2=c2一a2=3.…(1分)
所以E的方程为2子-苦-1.(但分)
2设M.则6-普-1
因为号后
所以MG的方程为y一yo=
22),MH的方程为y-yo=一(z一xo.”
3
设G(x1y1),H(x2y2).
将直线MG的方程与曲线E方程联立,
-3-y0
112
xo
解得x1=
8
…(4分)
3 2o
1
Λ2
-3-
同理,可得x=
√3
8
…(5分)
2
所以x1一x,=8
2y0x1十x2=
6-2-号
5
8
20.
…(6分)
3To
3 o
以G-6,+1-+后-爱}
ax3-80+号-x-1
…(7分)
由于:≥1,所以1GH≥,从而GH1的最小值为
2
…(8分)
62
(3)设l1:y=k,(x+2),l2:y=k2(x一2),则k1k2=
=3
设P(x0,yo),则y02=3(x2-4).
(9分)
设l1的倾斜角为a,l2的倾斜角为B,∠F,PF2=0,则0=B一a,
数学试卷参考答案与详解第5页(共7页)
所以sin0=sin(B-a).…(10分)
于是,sin0=sins9+cos'asin-2 sinacoi9cosg
(sin2a++cos2a)(sin2B+cos2B)
_tan2a+tam29-2 tanatanB_k导+k经-6
(1+tana)(1+tanβ)(1+k)(1+k经)
…(11分)
联立l1与E的方程,得(3一k)x2一4kx一4k-3=0.
设A(x3y3),B(x4y4).
4k3
-4k7-3
则x十x4=32x=3-好
…(12分)
所以,|PA|PB|=(1+k)|x3-xo|x4-xo|
=(1+k)|x3x4-xo(xa十x4)+x8|
=日1--3w*8-l
=日18-+
+氛-+阳
…(14分)
-13-k引
同理,PCPD|=3-
9(1+k8)
…(15分)
所以S△oSAx=号×PAPDin9X号-IPCI1PBIsin9
-片××常×特
-斗X。--×为定值
k好十经一6
…(17分)
19.(1)当n=2时,由题意知X的可能取值为0,1,2,3,4.
P(X=0=C×(份)°-日
P(x=10=×(2》xCx分-,
pX=2)=c×(号)}×c×2+c×(2)×c×(分)°=最,
p(X-3)-c×()》×c×(份)°-8,
p(x=4=c×(合)×c×(分)=8
…(4分)
数学试卷参考答案与详解第6页(共7页)
X的分布列为
0
2
4
18
6
E(X)=0x+1×+2×6+3xg+4×6=受
5
(6分)
(2)当n=3时,求得X的分布列为
0
2
3
5
6
P
P
12
18
13
9
3
1
64
64
64
64
64
64
6
当n为偶数时,m=n;
…(8分)》
当n为奇数时,m=n一1.
(10分)
(3)设第一次正面朝上的次数为i,i=0,1,2,…,n,第二次正面朝上的次数为j,j=0,1,2,…,i,
则x=i十j,
PX=i+i)=Cx(合)八×c×(号:
(12分)
从而,E(x)=2+iC×号)”×C×(号:
(13分)
由组合数的性质,kC=nC-,所以2kC=n2C==n·21
.........
(14分)
所以EX)-22:+iC×(分)xx(》
-cc(号)+cc(号)门
-c()c+c(号)2c
-2c(号)×2+c(号)'×2-可
(合)2c:+(合))含c
=(号)”×m…2+()×m…2-
(17分)
数学试卷参考答案与详解第7页(共7页)