内容正文:
数学
全卷满分150分,考试时间120分钟。
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,并将条形码粘贴在答题卡上
的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非
答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡
上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将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.已知集合A={x2>2},B={y|y=x2},则A∩B=
A.(1,2]
B.(0,2]
C.[0,十∞)
D.(1,+∞)
2.已知非零单位向量a,b满足a⊥(a十2b),则cos(a,b〉=
A-
B.0
c
n
3.若复数:满足-1十i,则
A.1-i
B.1+i
C.-1-i
D.-1+i
4.已知f(x)是定义在R上的奇函数,且当x>0时,f(x)=2r+4x,则f(一1og23)=
A.-28
9
B.26
C.
D.器
5.已知数列{an}为等差数列,设甲:a3|=a,|,乙:as=0,则
A.甲是乙的充分不必要条件
B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件
D.甲是乙的既不充分也不必要条件
6.已知函数f(x)=asin2x+cos2x,若f(-x)=f(于+x),则f()
A.-√3
B.3
C.-1
D.1
【高三数学第1页(共4页)】
FJ
7.已知0e(0,5),若tan(0-T)sin20-cos20=1,则tan20=
A.-1
B.-2
C.3
2
D③
2
已知双曲线C:二-1a>0.b>0)的右焦点为F,设0为坐标原点,以0F为直径的圆正
双曲线C的一条渐近线交于点A(异于原点O),点P在双曲线C上,若AP=P户,则双曲线C
的离心率为
A.√6
B.√5
C.2
D.√2
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.某公益组织为了更好地安排志愿服务工作,抽取了1000位志愿者作为样本,并统计了其年
龄的数据,按区间[10,15),[15,20),[20,25),[25,30),[30,35),[35,40]分组,制成了如下图
所示的频率分布直方图,则
A.样本数据的众数估计为22.5岁
个频率
组距
B.样本中年龄在[30,35)的人数为175
0.065----------
C估计志愿者年龄的中位数为岁
0.040------
D.若从所有志愿者中任选两人,则其年龄均介于[25,30)
0.010f
IA
的概率为0.2
10152025303540年龄
10.在棱长为2的正方体ABCD-A1BC1D1中,P是线段AC上的动点(包含两个端点),则下
列结论正确的是
A.B1P与A1C1是异面直线
B,过点P与BD,垂直的平面。截正方体所得截面的面积为
2
CcDs∠DB,P的鼓大值为得
D.B1P+A1P的最小值为√/12+46
11.已知函数f(x)=(x一a)(x-b)(x一b一1),其中a>0>b,且当x≥0时,f(x)≥0,则
A.-1b0
B.a=b+1
C.了x)的极大值为品
D.若>0且f(x)≤f(x+)恒成立,则≥23
3
【高三数学第2页(共4页)】
FJ
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分
12.若抛物线y2=4x上一点P到其焦点F的距离为5,O为坐标原点,则OP=
13.已知某密码由4个正整数组成,且所有数字之和为7,则该密码共有
种可能(用数
字作答).
14.已知某圆锥的侧面积为定值,则当该圆锥的内切球的体积最大时,其母线与底面所成角的余
弦值为
四、解答题:本题共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.(本小题满分13分)
4月6日,河南郑州街头出现人形机器人“店员”,为顾客提供智能售卖服务.已知每次独立
执行高难度动作时,A机器人成功的概率为0.6,失败的概率为0.4;B机器人成功的概率为
0.8,失败的概率为0.2.
(1)若从A,B两个机器人中等可能地选用一个机器人独立执行一次高难度动作,求该机器
人失败的概率;
(2)若A,B两个机器人各自独立执行一次高难度动作,记这两个机器人失败的总次数为X,
求X的分布列和数学期望.
16.(本小题满分15分)
记△ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知csinB十√3 bcosC=0.
(1)求C;
(2)设√3(a十b)=2c,且AB边上的高为1,求△ABC的周长.
17.(本小题满分15分)
如图,在四棱锥P-ABCD中,△PAD为正三角形,∠ADC=120°,AD=DC=2,PC=v10.
(1)证明:平面PAD⊥平面ABCD;
(2)若∠ABC=120,且锐二面角BAP-D的正张值为2,求AB,
D
【高三数学第3页(共4页)】
FI
18.(本小题满分17分)
已知函数f(x)=2g+lnr-ag
3
2
(1)若f(x)为增函数,求实数a的取值范围;
(2)证明:函数f(x)有且仅有一个零点.
19.(本小题满分17分)
已知椭圆C:名+芳1(a>>0)的左、右焦点分别为EF,FE=2,点M在椭圆0
上,且△MF1F2的面积的最大值为W3.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设G为△MFF2的重心,I为△MF1F2的内心,I、G两点不重合.
(i)证明:GI∥F1F2;
(i)点P,Q在椭圆C上,且PG=GQ,求△IPQ的面积的取值范围.
【高三数学第4页(共4页)】
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参考答案及评分细则
题号
1
2
4
5
6
答案
D
A
B
A
6
题号
8
9
10
11
答案
A
D
ABC
ACD
ABD
12.4√2(5分,其他结果均不得分)
13.20(5分,其他结果均不得分)
14.√2-1(5分,结果正确均得分)
15.【答案】(1)0.3(2)详见解析
【命题意图】考查条件概率及全概率公式、离散型随机变量的分布列和数字特征.
【试题分析】(1)设事件A1为选用机器人A,事件A2为选用机器人B,…………………
(1分)
用事件C表示机器人失败,则P(A1)=0.5,P(A2)=0.5,P(CA1)=0.4,P(CA2)=0.2.…(3分)
由全概率公式得P(C)=P(A1)P(CA)+P(A2)P(CA2)=0.5×0.4十0.5×0.2=0.3.…(6分)
(2)由题意得X的取值可能为0,1,2.…………(7分)
P(X=0)=0.6X0,8=0.48,………………
(8分)
P(X=1)=0.6X0.2十0.4X0.8=0.44,……………………………………
(9分)
P(X=2)=0.2X0.4=0.08,…………
(10分)
可得X的分布列为
0
2
P
0.48
0.44
0.08
(11分)
有E(X)=0×0.48+1×0.44+2×0.08=0.6.
(13分)
16.【答案1)
(2)4+23
【命题意图】考查解三角形及正弦、余弦定理,
【试题分析】(1)由正弦定理,sinCsinB十√3 sinBcosC=0,……………
(2分)
.B∈(0,π),.sinB>0,.sinC十√5cosC=0,.tanC=-√5,.
(4分)
C∈(0.).C=2r…,
3
(6分)
(2)由(1)和余弦定理,c0sC=a+B-c
1
2ab
(7分)
又“V3(a十b)=2c,则c2=3(a十b)2
4
.a2-2ab十b2=0,即a=b,………
(10分)
∴.c=5a=/5b.
(12分)
:AB边上的高为1,S=
asm=e-
2a,则a=b=2,
(14分)
∴.△ABC的周长为4+23.
(15分)
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FJ
17.【答案】(1)详见解析(2)2√2
【命题意图】考查立体几何及空间向量:
【试题分析】(1)取棱AD的中点E,因为AD=2,所以DE=1.………(1分)
在△DEC中,由余弦定理得CE=√CD+DE-2CD·DE·cos120°=√7.………(3分)
且△PAD为等边三角形,所以PE=√3.
在△PEC中,PE十CE=PC,所以PE⊥CE.
(4分)
因为PE⊥AD,AD∩CE=E,所以PE⊥平面ABCD.……(5分)
因为PEC平面PAD,所以平面PAD⊥平面ABCD.……………………(6分)
(2)以D为坐标原点,DA的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz.
由题设得A(2,0,0),P(1,0,5).…(7分)
以D为圆心,2为半径,作过点A的圆,又由∠ABC=120°,可得点B在该圆上,有BD=2,设
B(2cos0,2sin0,0),则PA=(1,0,一√3),AB=(2cos0-2,2sin0,0).…(9分)
设平面PAD的一个法向量为m=(0,1,0),平面PAB的一个法向量为n=(x,y,z),则
0,即-=0
PA·n=0
,可取n=(3sin0,w3(1-cos0),sin0)..…(11分)
AB·n=02(cos0-1),x+(2sin8)y=0
记锐二面角B-AP-D的大小为aa∈(0,受)
m·n
√3(1-cos0)
则c0a=m·n-Vcos0+7)1-co0
1-()-
(12分)
化简得cos20-cos0=0,且cos0≠1,所以cos0=0,sin0=1.
……………(14分)》
所以AB=(-2,2,0),即AB=2√2.
(15分)
18.【答案】(1)(-∞,3](2)详见解析
【命题意图】考查函数与导数综合:
【试题分析】01Df(0=2r2+上-a=22-a2+1(>0,…1分)
若x)为增函数,则YxE(0,十o)f()≥0.即2x-ar+1≥0对任意≥0恒成立,即a≤2x+是恒
成立.……(4分)
令g)=2x十g()-2-是=2之.令gx)=0得x=1,当x∈0)时g)<0,g)单调逆
减;当x∈(1,十∞)时,g(x)>0,g(x)单调递增,………(6分)
所以g(x)mm=g(1)=3,即a的取值范围是(一o∞,3].
…………………(7分)》
2)=0.可得a-号到,令=-.
(8分)
x2
【高三数学参考答案第2页(共4页)】
FJ
)=号+是(·-2)-专+号d-2hx)=2(2号+1-2hr):
…………(10分)
i设m(x)=2g+1-21nr.则m()=2x2-
2=2(x3-1)
3
………………(11分)
所以m(x)在区间(0,1)单调递减,在区间(1,十∞)单调递增,
5
所以m(x)≥m(1)=
3
(12分)
所以'(x)>0,h(x)单调递增,…
(13分)
取>1且>则m>专×
X4a-a=0,
取m1.且mc,则hm)<号+2”-a<
m
+21nm-a<-a+2(号-号)=0,
所以h(x)在区间(,n)存在唯一零点,………
(16分)
所以f(x)有且仅有一个零点.…
(17分)
19.【答案1)片+芳-1(2)详见解析
【命题意图】考查椭圆综合
【试题分析】(1)由题意,|F1F2=2c=2,所以c=1,…
(1分)
又因为△MF面积的最大值为/5,所以X2cX=5,所以6=5,…
(2分)
所以a=√/十c2=2,……
”
(3分)
所以椭圆C的方程为子+苦-1
3
(4分)
(2)(i)设M(xa,y),其中%>0,因为G为△MF1F2的重心,设△MFF2的内切圆半径为r,
所以xG=
+;-专%=为十=台即G(传专,营)】
…………………(5分)
3
因为Sa,6=合×rRX%=1,Sag4=2×IF,F+1ME+MFDr=3
所以3r=%r=
3
(7分)
所以GI∥FF2.
(8分)
m1M=V+)+=1+10+3(1-)=号4+)=2+分,(9分)
设MI延长线交x轴于点S,因为I为△MFF2的内心,
由角平分线定理-房以-
MF
2
4
所以1FS到=1MF=1+,所以S(o0,…
(11分)
由G1/ER,所以S7=号si.所以(号·尝):
所以G1=-号=。
(12分)
易知直线PQ的斜率k=一
装所以直线PQ一学=一装(一青)
3
【高三数学参考答案第3页(共4页)】
FJ
即y=一器十+告有y=
………(13分)
4y%
4y
30x十
4vo
4yo
+学有y=一+1
4Vo
=1
设m联立
若十得3十)m20.
y=kx十m
则△=48(4k2-m2十3)=48(4×
器是+)=8>0,
8√6
公
所以1一x=3干4k聚
86|y
………(15分)
3+4X,9x通
9
`16y
所以sa阳=2G·-=名×gx10×8=
6
18
,……………(16分)
9
2W6
因为-2<x。<2,且xn≠0.以△IPQ面积的取值范围为(0,9)
……(们7分)
【高三数学参考答案第4页(共4页)】
FJ数学
参考答案、提示及评分细则
题号
1
2
3
4
6
答案
D
A
B
A
B
C
题号
7
8
9
10
11
答案
A
D
ABC
ACD
ABD
1.D【解析】易知A=〈xx>1},且B={xx≥0},所以A∩B=A,故选D.
2.A【解析】依题意.a+2a·b=0,所以a·b=一之,故cosa,b=
,故选A
1
3.B【据折】设-a两边取模可得-1十-5可知e-巨所以-名-1-所以=1+。
故选B.
4.A【解折】由已知得f0+f(-)=0.因为0g3)=2+48=3+号-5.所以f(-1og3)
-f(1og23)=-
9故选A
5.B【解析】设an=a十(n-5)d,则a=a-2d,a=as+2d,若ag|=|a,|,则当d=0时,满足a=a|=|as;
当a=0时,a=一2d,a=2d,所以|a3|=a|.因此甲是乙的必要不充分条件,故选B.
6.C【解析】依题意x=号是x)的极值点,故了(受)=2a×(-号)-2×号=0,解得a=-,所以
f)=-5in2x十cos2x=2c0s(2x+号),可得f(2g)=2cos=-1.故选C
.A【解折】张题意,n(。导)-其20名ma所以n(。-)nw-1,因为9长(0,受》。
sin20
所以0-是+0=号,所以20-8开an20=-1.故选A
8.D【解析】不妨设双曲线C的一条渐近线为y=名x,则F(c,0)到该直线的距离为
=b,因为
1+()
A市-序.所以PF=台,设双曲线C的左焦点为F,则PF=名+2a,易知cos∠PFF,=名,由余弦定
理得,(合+2)-(台)】'十(2)P-2X2×号×女解得a=6,所以双曲线C的离心率为巨.故选D
9.ABC【解析】观察图可知,样本数据的众数估计为22.5,A选项正确;
易知样本中年龄在[30,35)的人数为5×(0.2一0.01一0.04-0.04-0.065-0.01)×1000=175,B选项正确:
志愿者年龄的中位数为m-0.5-0.00X040X5X5十20=0.C选项正确:
0.065×5
设任意一个人的年龄为X,则P(25≤X<30)=0.040×5=0.2,故概率为0.2×0.2=0.04,D选项错误.故选
ABC.
10.ACD【解析】依题意,P¢平面ACB1,A选项正确:
易知BD1⊥平面ABC,所以截面面积为△ABC的面积,为23,B选项错误;
【高三数学参考答案第1页(共5页)】
FJ
因为BP=DP,显然,当P是线段AC的中点时,∠D1PB1取得最大值,此时∠DB1P取得最小值
os∠D,BP取得最大值为号.C选项正确;
将△ABC沿AC翻折至△AQC,使得Q、A、C、A:四点共面,所以BP十A1P的最小值为QA1=
√/12+46,D选项正确.故选ACD.
11.ABD【解析】若b≤-1,则b+1≤0,因为a>0,所以当0<x<a时,f(x)<0,不符题意,所以一1<b<0,A
选项正确;
若a>b十1,则当b十1<x<a时,f(x)<0,不符题意;若a<b+1,则当a<x<b十1时,f(x)<0,不符题意:
若a=b十1,则f(x)=(x一b)(x一b-1)2,符合题意,B选项正确:
f)=(一-6-1D+2(x一6-1D-0=(x-6-1D(3x-36-1.所以x=36为f)的极大值点,所
以(6)=子×(-号)广-责,C选项错误:
f(x+t)-f(x)=[32+(3t+2)u+t+t],其中u=x一b-1,所以即3u2+(3t+2)u十十t≥0恒成立,所
以△=(31十22-12(十0)≤0,解得≥2,D选项正确,故选ABD,
12.4√2【解析】设P(m,n),因为PF=m+1=5,所以m=4,则n2=4m=16,所以|n=4,所以OP=4√2.
13.20【解析】依题意,分类可以为4,1,1,1或3,2,1,1或2,2,2,1,依据排列组合知识知密码的可能性有C
+C¥A号+C=20.
14.√2一1【解析】设侧面积为S,圆锥的底面半径为r,母线长为1,则由等面积法,该圆锥的内切球半径
R作,易知S名×2mX1,即1-至记-p为定值R,-,么
l十r
(l十r)2
+r卫十r
=3功-(+r+)3-2√+rxg=-2,即-1当且仅当
十r2
十=华即叶=区时等号成立,即广=区-D1,此时片=厄-1,所以圆维的内切球体积最
大时,其母线与底面所成角的余弦值为√2一1.
15.解:(1)设事件A1为选用机器人A,事件A2为选用机器人B,
…(1分)
用事件C表示机器人失败,则P(A1)=0.5,P(A2)=0.5,P(CA)=0.4,P(CA2)=0.2.…(3分)
由全概率公式得P(C)=P(A1)P(CA)十P(A2)P(CA2)=0.5×0.4十0.5X0.2=0.3.…·(6分)
(2)由题意得X的取值可能为0,1,2.………(7分)
P(X=0)=0.6X0.8=0.48,…………………………(8分)
P(X=1)=0,6X0.2+0.4X0.8=0.44,………………
(9分)
P(X=2)=0.2×0.4=0.08,
(10分)
可得X的分布列为
X
0
1
2
力
0.48
0.44
0.08
(11分)
有E(X)=0×0.48+1×0.44+2×0.08=0.6.
…,…+…。。
(13分)
16.解:(1)由正弦定理,sinCsinB+√/3 sinBcosC=0,
(2分)
【高三数学参考答案第2页(共5页)】
FJ
.B∈(0,r),.sinB>0,.sinC+√5cosC=0,.tanC=-√5,.(4s分)
C∈(0,mC=2
3
(6分)
(2)由(1)和余弦定理,c0sC-42+一c
(7分)
2ab
又3(a+b)=2c,则c2=3(a+b)2
4
.a2-2ab十b=0,即a=b,
(10分)
∴.c=√3a=√3b,
(12分)
:AB边上的高为1.S=bin==a,则a=6=2,
………………(14分)
△ABC的周长为4十23.……………………(15分)
17.解:(1)取棱AD的中点E,因为AD=2,所以DE=1.
(1分)
在△DEC中,由余弦定理得CE=√CD十DE2-2CD·DE·cOs120°=√7.……(3分)
且△PAD为等边三角形,所以PE=√3.
在△PEC中,PE十CE=PC,所以PE⊥CE.………(4分)
因为PE⊥AD,AD∩CE=E,所以PE⊥平面ABCD.……………
(5分)
因为PEC平面PAD,所以平面PAD⊥平面ABCD.
(6分)
(2)以D为坐标原点,DA的方向为x轴正方向,建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz.
由题设得A(2,0,0),P(1,0,√5).………
(7分)
以D为圆心,2为半径,作过点A的圆,又由∠ABC=120°,可得点B在该圆上,有BD=2,设
B(2cos0,2sin0,0),则PA=(1,0,-√3),Ai=(2cos0-2,2sin0,0).....…(9分)
设平面PAD的一个法向量为m=(0,1,0),平面PAB的一个法向量为n=(x,y,z),则
,即x-3&=0
Pi·n=0
可取n=(3sin0√3(1-cos0),sinf).…(11分)
AB.n=0 2(cos0-1)x+(2sin0)y=0
记锐二面角B-AP-D的大小为a,a∈(0,受)
m·n
√3(1-cos0)
则cosa=m·n√(cos0+7)(1-cos67
V1-(2)
……………(]2分)
化简得cos20-cos0=0,且cos0≠1,所以cos0=0,sin0=1.
(14分)
所以AB=(-2,2,0),即AB=22.
(15分)
18.解:(1)f(r)=22+1-a=22-a2+1(x>0).1分)
若f)为增函数,则Yx∈(0,十∞),f)≥0,即2x-ar+1≥0对任意≥0恒成立,即a≤2x+是恒
成立……………(4分)
【高三数学参考答案第3页(共5页)】
FJ
令g(0)=2x+8()=2-是-22,令g(x)=0得=1,当x0.1)时gx)<0,g)单调递
减;当x∈(1,十oo)时,g'(x)>0,g(x)单调递增,…
(6分)
所以g(x)mm=g(1)=3,即a的取值范围是(一o∞,3].
(2令)=0,可得a=专+2.令k)=
3+
x2
(8分)
)=号+2(任·r-2)-号+号1-2nx)=2(2号+1-2小:
………………(10分)
设m(x)=2g+1-21n,则mx)=2x-2=2(x-D
3
(11分)
x
所以m(x)在区间(0,1)单调递减,在区间(1,+∞)单调递增,
所以m(.x)≥m(1)=
5
3
(12分)
所以h'(x)>0,h(x)单调递增,
(13分)
取>1,且w心>积则M(m>号×子a-a=0,
取m<1.且m<e-.则hm)<号+2-a<号+2m-a<号-a+2(号-号)=0
3
m
所以h(x)在区间(m,n)存在唯一零点,。
(16分)
所以f(x)有且仅有一个零点,…………
(17分)
19.解:(1)由题意,F1F2=2c=2,所以c=1,
(1分)
又因为△MRR面积的最大值为5.所以号X2cXb=5.所以6=
(2分)
所以a=√+c2=2,
(3分)
所以椭圆C的方程为号+苦-1。
(4分)
(2)(i)设M(x。,y%),其中y>0,因为G为△MF1F2的重心,设△MFF2的内切圆半径为r,
所以xG=
x0十x,十x2=”,
(5分)
3
3%=
+%%-芳即c(号芳)
3
因为Sa,5=×BEX=s,S,=
×(|F1F2+|MF|+|MF2I)r=3r,
所以3=为=宁,
(7分)
所以GI∥FF2.……
(8分)
(1Mr,1=V+)+=(+10+3(1-)=24+)=2+7
(9分)
设MI延长线交x轴于点S,因为I为△MFF2的内心,
由角半分线定理一部所以情
MT千M·即F,S=lM
MF
2
4
所以F,S-号Mr,-1+…所以S0
(11分)
由G1∥F,F,所以si=号si.所以(受,岁):
所以1G=受-1=
6
(12分)
【高三数学参考答案第4页(共5页)】
FJ
易知直线PQ的斜率及=-3,所以直线PQy一
=(-骨)
即=一装
340
4(1-)
x十
x十4y
4yo
告有y=一要十18分
设m=上,联立43
,得(3十4k2)x2十8km.x十4m2-12=0,…(14分)
yo
y=kx+m
则△=48(4:-m+3)=48(4X9-1+3)=48X8>0,
16yy喝
8v√6
所以-=,④
yo
8√6|1
3十4k2
9
……………(们5分)
3+4X96
16y
所以sam=G·-%=×g×梁×86色=
…………(16分)
6
9
18·
因为-2<<2,且,≠0.以△1pQ面积的取值范围为(0,25)
………………(17分)
【高三数学参考答案第5页(共5页)】
FJ