内容正文:
数学(四)
注意事项:
1.本卷满分150分,考试时间120分钟。答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,
并将准考证号条形码粘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。写在试题卷,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:用签字笔直接答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。
4,考试结束后,请将本试题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.已知复数=针一3i则=
A.29
B.5
C.√29
D.√5
2已知集合A=0,1238,91,B={z3≥0,则AnB=
A.(1,2,3)}
B.{0,1,2,3}
C.{3,8,9}
D.{0,3,8,9}
3已知R,R为椭圆号十荒-1的两个焦点,过R的直线交椭圆于A,B两点,若1R,A+1RBl=9,
则|AB引=
A.8
B.7
C.5
D.3
4.已知函数f(x)=am(合x一爱),则r"=2x+若,∈zr是“f(x)的图象关于点(a,0)对称”的
A充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
5.已知平面向量a,b,c满足a+b+c=0,a=2,|b=c=4,则a·b+a·c十b·c=
A.-36
B.-24
C.-18
D.-12
6.已知m>0,n>0,且m十n=1,则生+m+2的最小值为
m
A.12
B.11
C.10
D.9
7.对一排7个相邻的格子进行染色.每个格子均可从红、绿两种颜色中选择一种,要求不能有相邻的格子
都染绿色,则满足要求的染色方法共有
A33种
B.34种
C.68种
D.72种
【YT·数学(四)第1页(共4页)】
8在棱长为2的正方体ABCD-A,BCD中,表P魏餐C时一.刺上粉能户·光朝)殊腰躁粉须
面积的最小值为
A12
B.l1e
c
n
二、选择题:本颗共3小题,每小题6分,共18分。在每小顺给出的透项书,有多项得价目禁,金都
选对的得6分,部分选对的得部分分,有选罐的得·分。
。.下列说法正确的是
A若随机变量X服从正态分布X(3,d),且P(X≤)=0.5,则PrX<3)=0.防
B一组数据81Q,11,12,13,16.18,19,2024的60%分位数为16
C对具有线性相关关系的变量x,y,利用最小二乘法得到的经验回归方程为y=0.一,若样本点的
中心为(m,2.8),则实数m的值是一4
D已知一组数据五函”,a0的方差为3,则号十2,行十2,…,字n十2的方差也为3
0.已知函数f(x)与g(x)及其导函数f'(x)与g'(x)的定义域均为R,f(x)是偶函数,g()的图象美
于点(一1,0)对称,则下列说法正确的是
A.f(log3)=f(log9)
B.g(1og3)+g(1og12)=0
C.g(f(x)=-g(2+f(-x)
D.fg'(-2-x)=fg'(x)
11已知抛物线C:y=8x的焦点为F,过点P(一2,0)且斜率为k的直线与C交于M,N两点,则下列说
法正确的是
Ak的取值范围为(一1,0)U(0,1)
C若1NF-2引MF,期k=2号或k=-29
3
D若∠PEM=∠NFM,则k~号支k=-号
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12若an(9+)上2,则,os0
sin(g-晋)
13.已知函数f(x)=x2(x一a)十1在x=2处取得极值,则f(x)的极小值为
14.已知函数f(x)=√1一(x-3)7+3的图象上有且仅有两个不同的点关于直线y=2的对称点在y
kx十2的图象上,则k的取值范围是
【YT·数学(四)第2页(共4页)】
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文学说明、证明过程战清算步哪。
15.(本小题满分13分)
在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,be,△MBC的面积为不且Bn C一2
(1)求cosA的值,
(②)若△ABC的外接圆的半径为
8
,求△ABC的周长
16.(本小题满分15分)
如图1,在梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC-90°,AB=3,BC=DC=1,点E是边AB上的一点,且
AE=2EB,沿DE将△ADE折起,使得点A到达点P的位置,且PC=√6,如图2所示,点F,G分别
为线段BC,PC的中点.
图1
图2
(1)求证:PD⊥EB;
(2)求平面EFG和平面PCD的夹角的正弦值.
17.(本小题满分15分)
在数列a,}中,a=-1,a=子,且4a+4=4a1-a,(n∈N").
(1)求证:数列{2a+1一an}为等比数列;
(2)记数列{a)的前n项和为S,是否存在正整数p,q(p<6<g),使得Sp,S6,S成等差数列?若存
在,求p,9的值;若不存在,说明理由,
【YT·数学(四)第3页(共4页)】
18.(本小题满分17分)
已知双曲线E斧-芳-1(a>0,b>0)的右顶点为A(2,0,离心率为号。
(1)求E的方程;
(2)过点P(2,1)的直线1与E交于B,C两点.
(1)若△ABC的面积为2,求直线1的方程:
(i)已知直线AB,AC分别与y轴交于M,N两点,求△AMN的重心的坐标
19.(本小题满分17分)
已知函数f(x)=ae1一x(a∈R).
(1)若a=3,求f(x)的图象在x=1处的切线方程;
(2)若f(x)≥0对任意的x∈(0,十∞)恒成立,求a的取值范围;
(3)不透明的口袋中装有编号分别为1,2,…,n(≥2,n∈N*)的n个小球,小球除编号外完全相同.
现从中不放回地任取2次,每次取1个球,记取出的2个球的最大编号的倒数为随机变量X,
求证:Vm≥2且nEN,E(X)<2
2ln2+1
2
nn(n-1).
【YT·数学(四)第4页(共4页)】数学(四)参考答案
1D=票3a9PD3=2则=-后,枚选n
1+i
2.A
依题意B={✉≥0)=0.31,又A=01,2389,所以AnB=1,23.放选A
3.B
号+=1,即若+
=1,可得a=4,根据椭圆的定义|FA|+|F2A|十|FB+|F,B|=4a=16,所以
|AB|=|FA|+|FB|=7.故选B
4A令宁一音-经∈乙解得x=吾十∈么,即水x)的对称中心(告+x0),∈乙.所以”,=2淡x+吾∈Z
是“f(x)的图象关于点(x。,0)对称”的充分不必要条件.故选A.
5.C因为a+b+c=0,所以(a+b+c)2=0,即a2+b2+c2+2(a·b+a·c+b·c)=22+42+42+
2(a·b+a·c+b·c)=0,解得a·b+a·c十b·c--18.故选C
&c由题意知告+2-“D+贤+2铅+贤+≥2√会·贤+6=10.当且仅当铝=兴即m=号=号
m
m n
时等号成立,故4+m+2的最小值为10.故选C.
7.B7个格子涂色,相邻都不涂绿色,包含的情形如下:第一类:7个格子都涂红色,共1种;第二类:7个格子有6个格子
涂红色有C=7种;第三类:7个格子有5个格子涂红色有C%=15种;第四类:7个格子有4个格子涂红色有C3=10种;
第五类:7个格子有3个格子涂红色有1种.综上,共有1+7+15+10十1=34种.故选B.
8.C如图,连接AC,交BD于点E,易得E为△ABD的外心,连接AC,BD1交于点F,易知
EF⊥平面ABD,则三棱锥P-ABD的外接球球心O在EF上.设△PCD的外接圆圆心为
O',故OO⊥平面PCD,又BC⊥平面CCDD,得OO∥BC,又易得E,F分别是BD,BD
A
的中点,所以OO=1.设△PCD的外接圆半径为r,三棱锥P-ABD的外接球半径为R.则
R=1+r,设PC=,z∈[0,2],所以Sam=2=PC,PDsin∠CPD,所以n∠CPD
PC.PD-牛4·@=H,又r=
CD
4
4
2 sinCPD=sin/CPD,故P
2-4r+8)(x2+42.设f)=(2-4x+8)(x2+4),则∫(x)=4(x3-3x2+6x-4),设g(x)=∫(x),则g(x)
16
=12(x2-2x+2)>0,所以∫(x)在[0,2]上单调递增,又f(1)=0,所以f(x)在[0,1]上单调递减,在[1,2]上单
调递增,所以了()=1)=25,所以(户)m-需,放(R)一号,所以三校维P-ABD外接球的表面积的最小值
为标×贵华故选C
9.AC因为随机变量X服从正态分布X(3,2),P(X≤4)=0.65,所以P(2<X≤3)=P(X≤3)一P(X≤2)=P(X≤4)
一P(X<3)=0.65-0.5=0,15,故A正确:这组数据总共有10个数,由于10×60%=6,因此60%分位数为1618
2
17,故B错误:因为经验回归方程为y=0.3.x一m,样本中心为(m,2.8),所以2.8=0.3m一m,解得m=一4,故C正确:
设,,,…,m的平均数为,方老为,则=士。十,=[(西-2)十(一)十…十
10
(a一x)门=3,所以号十2,号十2…,号n+2的平均数为号x+2.所以方差为(号+2启x-2)°十
(3a+2-子r-2)°++(3m+2-子x-2)门=号×0(-x)+(-)2++(-x)]=g2
号放D错误故选AC
10.ABD因为log头9=一log23,又f(x)是偶函数,所以f(log3)=f(log9),故A正确:因为g(x)的图象关于点
(-1,0)对称,所以g(-2-x)=-g(x),又log12=-log12=-1og23-2,所以g(一2-log23)=-g(log3),即
g(log3)十g(log12)=0,故B正确;若f(x)=x2,g(x)=x十1,此时f(x)=2x,所以g(f(x)=2x十1,
g(2十f(-x))=2-2x十1=-2x+3,故C错误:g(-2-x)=-g(x)两边求导得-g'(-2-x)=-g(x),即
g(-2-x)=g(x),所以f(g'(-2-x)=f(g(x)),故D正确.故选ABD.
【YT·数学(四)参考答案第1页(共4页)】
1A直线N的方程为y=6+2.由+3》得-8+16=0,所以>
解得-1<k<1且
k≠0,因此k的取值范围为(一1,0)U(0,1),故A正确;易得点P(-2,0)在C的准线上,过M,N作准线的垂线,垂足
分别为DE,则MDNE,MD=1MP,NE=NP,两此兴-9即别-别放B正确:
由NF=2MP,得0-2--设M.N则为=面+为=是n=15,联
立解得k=士2号,放C正确:由题意知点M在点N的左刹,直线MP的斜率e=产2直线NF的斜率友
2
(尝-4)十(0-4)2产-4y+)
x2-2
(x1-2)(2-2)
(x-2)(2-2)
=O,所以∠MFP=∠NFx,又
4w/3
4√5
∠PPM=∠NFM.所以∠MFP=音,所以点M(号,45)或M(号,4),所以=
3
-3
3
3+2
+2
,故D错误.故选ABC,
2
12.
32
2
由题意知m(0+子)=")2,解得1am0=名,所以
cos
cos 0
②
1-tan 0
sin(0年)
号(mg-6os0
tan 0-1
-32
21
13.-3由题意知f'(x)=2x(x-a)十x2=x(3x-2a),因为函数f(x)在x=2处取得极值,所以f'(2)=
2(3X2-2a)=0,解得a=3,所以当x<0或x>2时,∫(x)>0,当0<x≤2,f(x)<0,所以f(x)在(-o∞,0)上单
调递增,在(0,2)上单调递减,在(2,十∞)上单调递增,所以f(x)小m=f(2)=2×(2-3)十1=一3.
4(-]
y=kx十2关于直线y=2的对称直线为y=一kx十2,则题设等价于函数f(x)=√一(x一3)7+3
的图象和y=-k.x十2的图象有两个交点.易得y=f(x)=√1一(x-3)7+3等价于(x一3)2+(y-3)2=1(y≥3),由
3+2=1,解得=一子或6=0(舍,又当直线y=一k红十2过点(2.8)时,k=一合,所以灰的取值范围
k2+1
是(-,]
1.解:(①由三角形的面积公式可得S-合csnA=0A则3欢simA=2d,
由正弦定理得3 n Bn CinA=2smA,又snA0,所以msnC-号,
…2分
图为manC-2,所以0C-2,所以oBeoC一
3
…4分
所以cosA=-os(B+O=-(BosC-sin BsinC)=子
6分
(2丙为mA=名A∈0x),所以snA=厂os有-2号由正弦定理得品A。
3
8
4
所以Q92sinA=3,b92sinB,0=2simC,………7分
所以c-9平nB:平mC-nBs血C-g×号-平。
…9分
由余弦定理得a2=b+c2-2 bccos A,则9=(b+c)2-2bc-2 bccos A,
即9=叶)-2x翠-2×平×3,解得什e=3,…
…12分
所以△ABC的周长为a十b十c=3十3√5.…13分
16.(1)证明:在梯形ABCD中,AB∥CD,∠ABC=90°,AB=3,BC=DC=1,点E是边AB上的一点,且AE=2EB,所以
DC∥EB,DC=EB,所以四边形EBCD是正方形,所以DE⊥AB,故DELEB,DE⊥EP,…1分
连接EC,易得EC=2,又EP=2,PC=6,所以EP+EC=PC,故EP⊥EC,…2分
又ED∩EC=E,ED,ECC平面EBCD,所以EP⊥平面EBCD,…3分
又EBC平面EBCD,所以EP⊥EB,…4分
又EP∩ED=E,EP,EDC平面EPD,所以EB⊥平面EPD,…5分
又PDC平面EPD,所以PD⊥EB.…6分
【YT·数学(四)参考答案第2页(共4页)】
(2)解:以E为坐标原点,以EB,ED,EP所在直线分别为xy,之轴建立空间直角坐标系,如图
所示,
则E(0,0,0),B(1,0,0),P(0,0,2),D(0,1,0),C(1,1,0),又点F,G分别为线段BC,PC的中
点,所以F(1,合0),G(分21).设平面EG的法向量为m=,,,又序
G
(1,o)=(分,1),
成m=十y-0,
所以
流m==0
令x=2,解得y=-4,x=1,
所以平面EFG的法向量为m=(2,一4,1).…8分
设平面PCD的法向量为n=(a,b,c),又DC=(1,0,0),D-(0,-1,2),
DC·n=a=0,
所以D市.n=-什2x=0
令b=2,解得a=0,c=1,所以平面PCD的法向量为n=(0,2,1).
…10分
设平面EFG和平面PCD的夹角为0,所以cos0=|cos(m,m1=12XC二4)土1X1山=5】
…13分
5X√2I
15
所以s血0=一o7=2一,即平面EG和平面PCD的夹角的正弦值为2一
15
……15分
17.()i证明:因为a,=-1,a=子,且4a=4a-a.(n∈N),所以4u,=4ag一a,解得ae=0,
因为4aw+2=4a+1-an(n∈N),所以2(2au+2一a+1)=2a+1一au,又2a2-a1=1≠0,
所以数列{2ar1一a》是以1为首项,号为公比的等比数列.…。
…5分
(2)解:由1得2a1一a=则2a1-2a=1,所以数列2a,是等差数列.
所以2a,=一2,得a=号。
…7分
所以1号+2+3++所以5.12号斗2+3++
2
22
21
22
23
2n,
1-2
所以S,=一2.…10分
由5,S,S,成等老数列,得一是=一品一品整理得多十头-最
11分
由号+是=最得多<又1<6,pN,-是>>>p=5不等式成立,
…13分
即号-2令d=票则d-d-≤0,从而d=d>d,>d,>d>…,显然d=2
即q=8,所以存在p=5,q=8,使得Sp,S6,Sg成等差数列.…15分
a=2,
18.解:(1)由题意知
a-2
……………………………】
c2=a2+b2,
解得a=2,b=1,c=√5,
2分
所以C的方程为号一=1
3分
(2)(1)显然直线l的斜率存在,设直线1的方程为y=k(x一2)十1,
号-=,得(日-发)2-(2-状)江-4+4-2=0,
y=k(x-2)+1
所以号-0≠0,4=(2k-42)-4(日-发)(-4+4-2)=2-46>0,
设B(y),C(m),则m十m=
2k-4k2
x12=
一4k2+4k-2
…5分
子-
【YT·数学(四)参考答案第3页(共4页)】
所u=a+4西哥
所以S=子×1AP川X-=2×1x-2e.
15
8分
得(k十2)(4k2一6k十11)=0,解得k=一2,满足题意,故直线1的方程为2x十y一5=0.…10分
(1)设M(0,m),N(0,n),不妨设m>,则直线AM:y=-受(x一2),
0=-受(x-2)
得(1-m2)x2+4m2x-4㎡-4=0,
-2=1
、4
则△=(4m2)2+4(1-m2)(4m2+4)=16,xAxB=
4(m2+1)
m2-1
则xh=2(m2+1)
:
11分
同理:心=
2(n2+1)
-2n
n-1=2
12分
所似球-(22出,1).市=(22,1)
m2-1
又P,B,C三点共线,则有P市∥P心,
则(-2出)1)(-2出)-n2晋)
得m十十2=0,所以MN的中点为定点H(0,一1),
15分
记△AMN的重心为G,所以AG=号Ai即(-2,光)=号(-2,-1D,解得0=号G=-号
即△AMN的重心的坐标为(号,-号).
…17分
19.(1)解:若a=3,则f(x)=3e一1-x3,所以f(1)=3-1=2,f(x)=3e1-3x2,
所以∫(1)=3一3=0,所以∫(x)的图象在x=1处的切线方程为y一2=0.…3分
(2)解:当a≤0时,ae1≤0,z>0,此时f(x)<0,不符合题意;…4分
当a>0时,由f(x)≥0,得ae]≥x,所以ln(ae-1)≥lnx,即x-1十lna≥alnx,即x-1+lna-alnx≥0,故
f(x)≥0对任意的x∈(0,+∞)恒成立,即x-1十lna一alnx≥0对任意的x∈(0,十o∞)恒成立.…6分
令g(x)=x-1+lna-alnx,所以g(x)=1-只-,当x∈(0,a)时,g'(x)<0,当xe(a,十o)时,g'(x)>
0,所以g(x)在(0,a)上单调递减,在(a,十∞)上单调递增,所以g(x)mm=g(a)=a-1+lna一alna=
(a-1D1-lna)≥0,即a-120,或a-10:
1-lna≥0l1-lna≤0,
…8分
解得1≤a≤e,所以a的取值范围是[1,e].…
…9分
(8证明:P(X=)==2y…
…11分
所以(X0=名P(X-安)=合×怎+合×是+…+×是=这(号+3号++”号)=
[n-1-(分+号++分)]:
…
…13分
由(2)可知当a=1时,f()=e1-x≥0,当且仅当x=1时等号成立,令x=1+(k=2,3,,n),
则e>1+安即>h,k=23,n…
……14分
所以+++>h岁+h号++n-h,
3
2
所以哈[1-(号+号++)小(-1-h安)=名
21+1
n(-…16分
2
放Ym≥2且m∈N,E)<2
2ln大1
2
n(n-1)
…17分
【YT·数学(四)参考答案第4页(共4页)】