高考模拟数学试卷
一、选择题
1. 已知集合A={x|y=lg(1-x)},B={x|10x ->},则 A .{|0}A B x x =U
D .A B =?I
【答案】D
2.下面是关于复数2z i =-的四个命题:1:||5p z =;2:p z 的共轭复数为2+i ;2
3:34p z i =-;
4121
:
33
p i z =+.其中真命题为( B ) A. 12p p , B. 23p p , C. 24p p , D. 34p p , 3.已知3sin 45πα??+= ???,则3sin 4πα??-= ???
( C ) A.
45 B. 45- C. 35 D. 35
- 4. 已知函数1()()22
x x
f x =-,则()f x
(A )是奇函数,且在R 上是增函数 (B )是偶函数,且在R 上是增函数
(C )是奇函数,且在R 上是减函数 (D )是偶函数,且在R 上是减函数
【答案】C
A .0.024
B .0.036
C .0.06
D .0.6
6.直线l 过抛物线C :x 2=4y 的焦点且与y 轴垂直,则l 与C 所围成的图形的面积等于( C )
A.43 B .2 C.83 D.1623
7. 中国古代数学典籍《九章算术》“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚十尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢?”现用程序框图描述,如图所示,则输出结果n = A .2 B .3
C .4
D .5 【答案】B
8. 直线30ax y -+=与圆()()2
2
124x y -+-=相交于A 、
==(A )
A .1 B
.2 D .3
9.若函数a a x f x --=22)(在]1,(-∞上存在零点,则正实数a 的取值范围是B A .(0,1) B .]1,0( C .(0,2) D . ]2,0(
10.设双曲线22
221(0,0)x y a b a b
-=>>的右焦点为F ,右顶点为A ,过F 作AF 的垂线与双曲线交于,B C
两点,过,B C 分别作AB ,AC 的垂线交于D ,若D 到直线BC 的距离不小于a+c ,则该双曲线的离心率的取值范围是( C )
A. (
1 B. (]
12,
C. )
∞ D. [
)2+∞,
11. 如图,络纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某四棱锥的三视图,则该几何体的体积为( B )
A .8
3
B .2
C .8
D .6
12. 已知定义在R 上的可导函数()f x 的导函数为'
()f x ,若对于任意实数
x ,有()()f x f x '>,且()1y f x =-为奇函数,则不等式()x
f x e <的解集
为( B )
A .(,0)-∞
B .(0,)+∞
C .4
(,)e -∞D .4
(,)e +∞ 二、填空题
13. 若,x y 满足204000x y x y x y -+≥??+-≤?
?≥??≥?,则2z y x =-的最大值为 .2
14. 已知非零向量,a b r r 的夹角为60o
,且1,21b a b =-=r r r ,则a =r . 12
15. .在ABC △中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且222b a bc =-,23
A π
=,则角C 等于 .
6
π 16.设数列{}n a 是首项为0的递增数列,()()[]*11
sin
,,,n n n n f x x a x a a n N n
+=-∈∈,满足:对于任意的[
)()0,1,n b f x b ∈=总有两个不同的根,则{}n a 的通项公式为______()12
n n n a π
-=. 三、解答题
17. 已知数列{}n a 的首项1111,2n n n n a a a a a --==+. (1)求数列{}n a 的通项公式;
(2)设数列{}n b 满足11221
12
n n n b a a b a b ++=-
L ,*n ∈N ,求{}n b 的前n 项和n T . 解:(1)
1111,2n n n n a a a a a --==+Q ,1
11
2n n a a -∴
-=,-----2分 即1n a ??????
为等差数列,1121,21n n n a a n =-∴=-.-----5分
(2) 11221
12n n n b a a b a b ++=-L ,当1n ≥得1112
a b =. 当2n ≥,111111222n n n n n a b -??=-
--= ???,即212n n
n b -=.------7分 ()()2323113521
122221132321222222
n n n n n n T n n T +-=
++++--=++++K K ------10分 (1)-(2)得11
112123
,322222
n n n n n n n T T +-+=--∴=-.-----12分
18.如图,在四棱锥P ABCD -中,底面ABCD 是长方形,22AD CD PD ===,5PA =,二面角
120P AD C --o 为,点E 为线段PC 的中点,点F 在线段AB 上,且
12
AF =
.
(Ⅰ)平面PCD ⊥平面ABCD ; (Ⅱ)求棱锥C DEF -的高.
解:(Ⅰ)∵222AP PD AD =+,∴AD PD ⊥,又AD DC ⊥,∴AD ⊥平面PCD ,-----3分
又AD ?平面ABCD ,∴平面PCD ⊥平面
ABCD . ………………5分
(Ⅱ)∵AD ⊥平面PCD ,120PDC ∴∠=o ----6分 做EH DC ⊥于H ,HM DF ⊥于M,连EM ,则EM DF ⊥, 设棱锥C DEF -的高的高为h 如图,求得535
,,DF EH EM =
==
.----8分 1
,,234
EFD E DFC DFE S V V h --∴==∴=V Q 锥锥C -----10分
19. 进入12月以来,某地区为了防止出现重污染天气,坚持保民生、保蓝天,严格落实机动车限行等一系列“管控令”.该地区交通管理部门为了了解市民对“单双号限行”的赞同情况,随机采访了220名市民,将他们的意见和是否拥有私家车情况进行了统计,得到如下的22?列联表:
(1车”有关;
(2)为了了解限行之后是否对交通拥堵、环境污染起到改善作用,从上述调查的不赞同限行.....的人员中按分层抽样抽取6人,再从这6人中随机抽出3名进行电话回访,求3人中至少抽到1名“没有私家车”人员的概率.
附:22
()()()()()
n ad bc k a b c d a c b d -=++++
解:(1)2
220(20704090)55
9.16710.828.601601101106
k ??-?=
=≈?? 所以在犯错误概率不超过0.001的前提下,不能认为“赞同限行与是否拥有私家车”有关. (2)设从“没有私家车”中抽取x 人,从“有私家车”中抽取y 人,由分层抽样的定义可知6602040
x y
==
,解得2, 4.x y ==
在抽取的6人中,“没有私家车”的2名人员记为12,A A ,“有私家车”的4名人员记为1234,,,B B B B ,则所有的抽样情况如下:
{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}{}121122123124112113114123124134212213214223224234123124134234,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,.
A A
B A A B A A B A A B A B B A B B A B B A B B
A B B A B B A B B A B B A B B A B B A B B A B B B B B B B B B B B B B B 共20种.
其中至少有1名“没有私家车”人员的情况有16种. 记事件A 为至少抽到1名“没有私家车”人员,则16
()0.8.20
P A =
= 20.在平面直角坐标系xOy 中,已知椭圆C :22221(0)x y a b a b
+=>>的离心率e =12,F F 为分别为
左、右焦点,过1F 的直线交椭圆C 于,P Q 两点,且2PQF ?的周长为8. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;
(Ⅱ)设过点3,0M ()
的直线交椭圆C 于不同两点,A B ,N 为椭圆上一点,且满足OA OB tON u u u r u u u r u u u r
+=(O 为坐标原点)
,当AB <时,求实数t 的取值范围.
解:(Ⅰ)∵2222
22
3,4
c a b e a a -=== ∴22
4,a b = 又48 2.a a =∴=Q 2
1b ∴=,所以椭圆方程是2
214
x y += …………………………4分 (Ⅱ)设1122(,),(,),(,),A x y B x y P x y AB N(x,y ),AB 的方程为(3),y k x =-
由22(3),
1,4
y k x x y =-???+=?? 整理得2222(14)243640k x k x k +-+-=.
由2422
2416(91)(14)0k k k k ?=--+>,得215
k <.
22121222
24364
,.1414k k x x x x k k -+=?=++ ∴1212(,)(,),OA OB x x y y t x y +=++=u u u r u u u r
则2
122124()(14)
k x x x t t k =+=+,[]1212
2116()()6.(14)k y y y k x x k t t t k -=+=+-=+ 由点N 在椭圆上,得222222222
(24)1444,(14)(14)
k k t k t k +=++化简得222
36(14)k t k =+…① ………8分
又由12AB x =-即22
1212(1)()43,
k x x x x ??++-??<
将12x x +,12x x 代入得2422
222
244(364)(1)3,(14)14k k k k k ??
-+-??++??
< 化简,得22
(81)(1613)0,k k -+>则221810,8k k ->>
,∴21185k <<
② 由①,得2
2
2
364t k t =- ,
联立②,解得234t <<
∴2t -<<
2t << ………………………12分 21. 已知函数()()()2
1ln ,2
f x x x
g x f x x bx =+=+-与直线20+x y =垂直. (Ⅰ)求
()
f x 在1x =处的切线方程;
(Ⅱ)当b=4时,求函数2
1()()2
g x f x x bx =+
-的单调递减区间; (Ⅲ)设1212,()x x x x <是函数()g x 的两个极值点,若7
2
b ≥,求12()()g x g x -的最小值. 解:(Ⅰ)∵1
()1f x x
'=+
,k=2,切线方程为210.x y --=
∵2
1()ln 32
g x x x x =+
- ∴2131
()3x x g x x x x
-+'=+-=………………………………3分
由题知0)(<'x g ∵0>x
∴
322
x +<<
()g x
的单调递减区间是??
.………………………5分 注:区间开闭同样给分.
(Ⅲ)∵x
x b x b x x x g 1
)1()1(1)(2+--=--+='
令 0)(='x g , 得01)1(2
=+--x b x
∵1212,()x x x x <是函数()g x 的两个极值点 ∴1212,()x x x x <是01)1(2
=+--x b x 的两个根
∴121-=+b x x ,121=x x …………………………………………6分
])1(2
1[ln ])1(21[ln )()(22
22121121x b x x x b x x x g x g --+---+
=- 221121221ln
()(1)()2x x x b x x x =+----22
112121221ln ()()()2
x x x x x x x x =+--+- )(21ln )(21ln )(21ln 1
22121212
22
1212
22121x x x x x x x x x x x x x x x x --=--=--=…………8分
令21x x t =
,则)1
(21ln )()()(21t
t t t h x g x g --==- ∵210x x << ∴ )1,0(2
1
∈=
x x t 又27≥b ,所以251≥-b , 所以4
2521)()()1(212212
212≥++=+=+=-t t x x x x x x b
整理有041742≥+-t t ,解得4
1
41≤≤-
t ∴]4
1
,0(∈t …………………………………………11分
而02)1()11(211)(2
2
2<--=+-='t
t t t t h ,所以)(t h 在]41,0(单调递减 ()115
2ln 248
h t h ??≥=- ???
故)()(21x g x g -的最小值是
2ln 28
15
-.…………………………12分 22.(本题满分10分) 已知在直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos sin x y θ
θ=??
=?
(θ为参数),直线l
经过定点()1,1P ,倾斜角为
6
π. (Ⅰ)写出直线l 的参数方程,将圆锥曲线C 的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,到到曲线'C 写出
'C 标准方程;
(Ⅱ)设直线l 与圆锥曲线C 相交于A ,B 两点,求PA PB ?的值. 解:(Ⅰ)Q l 经过定点()1,1P ,倾斜角为
3
π
∴ 直线l
的参数方程为1112x y t ?=+???
?=+??(t 为参数)……………………2分 2
2
sin cos 1θθ+=Q ,且2cos sin x y θ
θ=??
=?
, ∴圆锥曲线C 的标准方程为2
214
x y += …………………………………………4分 (Ⅱ)把直线l 的参数方程代入圆锥曲线C 的标准方程得
(2
72304
t t ++-=①…………………………………………………………6分 设12,t t 是方程①的两个实根,则1212
7
t t =-,…………………………………………8分
23.已知函数()|21|-23f x x x =-+. (Ⅰ)求不等式()f x x ≥的解集;
(Ⅱ)若不等式()(),0y
y
a
f x m m m ≤+
>,对任意的实数,x y ∈R 恒成立,求实数a 的最小值. 解:(Ⅰ)34231()|21|-23=44,2214,2x f x x x x x x ?
<-??
?
=-+---≤?
?-≥??,
()f x x ∴≥的解集为45x x ?
?≤-???
?.
(Ⅱ)|21|-23-1-3=4x x -+≤Q 当1m ≠时,24,4y y y
y
a m a m m m ∴+
≥≥-即,令,y m t =()224,a t ≥--+ 当且仅当2,m 2,log 2y
m t y ===即时,4a ≥,
当1m =时,依题意知3a ≥, 综上所述,a 的最小值为3.
高考模拟数学试卷
本试卷共4页,21小题,满分150分.考试用时120分钟.
注意事项:
1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上.
2.选择题每小题选出答案后,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.答案不能答在试卷上.
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须填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;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作答的答案无效.
4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回. 参考公式:
样本数据1122(,),(,),,(,)n n x y x y x y L 的回归方程为:y bx a ∧
=+
其中1
12
2
21
1
()()()n n
i
i
i i
i i n
n
i i i i x x y y x y nx y
b x x x nx
====---=
=
--∑∑∑∑, 121
2,n n
x x x y y y x y n n
++???+++???+=
=,a y bx =-.b 是回归方程得斜率,a 是截距.
一.选择题:本大题共8小题,每小题5分,满分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12,z z 在复平面内对应的点分别为(0,1),(1,3)A B -,则2
1
z z = A .13i -+ B .3i
-- C .3i + D .3i -
2.已知集合2{|log (1)}A x y x ==+,集合1
{|(),0}2
x B y y x ==>,则A B I = A .(1,)+∞ B .(1,1)- C .(0,)+∞ D .(0,1)
3.在四边形ABCD 中,“AB DC =uu u r uuu r ,且0AC BD ?=uu u r
”是“四边形ABCD 是菱形”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 4.当4
x π
=
时,函数()sin()(0)f x A x A ?=+>取得最小值,则函数3(
)4
y f x π
=- A .是奇函数且图像关于点(
,0)2
π
对称 B .是偶函数且图像关于点(,0)π对称
C .是奇函数且图像关于直线2
x π
=
对称 D .是偶函数且图像关于直线x π=对称
5.一简单组合体的三视图及尺寸如图(1)示(单位 cm ) 则该组合体的体积为.
A. 720003
cm B. 640003
cm
10
50
侧视图
40
C. 560003cm
D. 440003cm 图(1) 6.已知等差数列{}n a 满足,18130,58a a a >=,则前n 项和
n S 取最大值时,n 的值为
A.20
B.21
C.22
D.23 7.在图(2)的程序框图中,任意输入一次(01)x x ≤≤与(01)y y ≤≤, 则能输出数对(,)x y 的概率为
A .14
B .13
C .34
D . 23
8.已知方程sin x k x
=在(0,)+∞有两个不同的解,αβ(αβ<)
,则下面结论正确的是: A .1tan()4
1π
ααα++=- B .1tan()41πα
αα-+=+ C .1tan()4
1π
βββ++
=
- D .1tan()41πβ
ββ
-+=+ 二、填空题:本大题共7小题,考生作答6小题,每小题5分,满分30分. (一)必做题(9-13题)
9.计算:112
2
log sin15log cos15+o o = .
10.若二项式1()2n x x
+
的展开式中,第4项与第7项的二项式系数相等,则展开式中6x 的系数
为 .(用数字作答) 11.一般来说,一个人脚掌越长,他的身高就越高,现对10名成年人的脚掌长x 与身高y 进行测量,
得到数据(单位均为cm )如上表,作出散点图后,发现散点在一条直线附近,经计算得到一些数据:
101
()()577.5i
i
i x x y y =--=∑,10
2
1
()
82.5i
i x x =-=∑;某刑侦人员在某案发现场发现一对裸脚印,量得每个
脚印长为26.5cm ,则估计案发嫌疑人的身高为 cm .
12.已知圆C 经过直线220x y -+=与坐标轴的两个交点,且经过抛物线2
8y x =的焦点,则圆C 的方程为 .
13.函数()f x 的定义域为D ,若对任意的1x 、2x D ∈,当12x x <时,都有12()()f x f x ≤,则称函数()f x 在D 上为“非减函数”.设函数()g x 在[0,1]上为“非减函数”,且满足以下三个条件:(1)(0)0g =;(2)
1
()()32
x g g x =;
(3)(1)1()g x g x -=-,则(1)g = 、 5
()12
g = . (二)选做题(14、15题,考生只能从中选做一题)
脚长
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
身高 141 146[ 154 160 169 176[ 181 188 197 203
图(2)
y ≥x 2?任意输入y (0≤y ≤1)输出数对(x,y)
是
开始
否
结束
任意输入x (0≤x ≤1)
14.(坐标系与参数方程选做题)已知曲线1C :22ρ=和曲线2C :cos()24
π
ρθ+=,则12C 的
距离等于2的点的个数为 .
15.(几何证明选讲选做题)如图(3)所示,AB 是⊙O 的直径,过圆上一点 E 作切线ED ⊥AF ,交AF 的延长线于点D ,交AB 的延长线于点C.若CB=2,
CE=4,则AD 的长为 . 三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 16.(本小题满分12分)
在ABC ?中,角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ,且满足sin 3cos c A a C =. (1)求角C 的大小; (2)求3sin sin()2
A B π
-+的最大值,并求取得最大值时角,A B 的大小.
17. (本小题满分12分)
根据公安部最新修订的《机动车驾驶证申领和使用规定》:每位驾驶证申领者必须通过《科目一》(理论科目)、《综合科》(驾驶技能加科目一的部分理论)的考试.已知李先生已通过《科目一》的考试,且《科目一》的成绩不受《综合科》的影响,《综合科》三年内有5次预约考试的机会,一旦某次考试通过,便可领取驾驶证,不再参加以后的考试,否则就一直考到第5次为止.设李先生《综合科》每次参加考试通过的概率依次为0.5,0.6,0.7,0.8,0.9.
(1)求在三年内李先生参加驾驶证考试次数ξ的分布列和数学期望; (2)求李先生在三年内领到驾驶证的概率.
18.(本小题满分14分)
如图(4),在等腰梯形CDEF 中,CB 、DA 是梯形的高,2AE BF ==,22AB =,现将梯形沿CB 、DA 折起,使//EF AB 且2EF AB =,得一简单组合体ABCDEF 如图(5)示,已知,,M N P 分别为,,AF BD EF 的中点.
(1)求证://MN 平面BCF ; (2)求证: AP ⊥DE ;
(3)当AD 多长时,平面CDEF 与
平面ADE 所成的锐二面角为60o ? 图(4) 图(5)
19.(本小题满分14分)
如图(6),设点)0,(1c F -、)0,(2c F 分别是椭圆)1(1:2
22>=+a y a
x C
的左、右焦点,P 为椭圆C 上任意一点,且12PF PF ?uuu r uuu r
最小值为0.
D C B
A
E F
M
N P
F
E
A
B
C
D
F
图(3)
B
O
D
C A
F 2
F 1
o
y
x
(1)求椭圆C 的方程;
(2)若动直线12,l l 均与椭圆C 相切,且12//l l ,试探究在x 轴上是 否存在定点B ,点B 到12,l l 的距离之积恒为1?若存在,请求出点B 坐标; 若不存在,请说明理由.
20.(本小题满分14分)
已知函数()(0,1x
f x x x α
αα=
>+为常数,数列{}n a 满足:11
2
a =
,1()n n a f a +=,*n N ∈. (1)当1α=时,求数列{}n a 的通项公式;
(2)在(1)的条件下,证明对*n N ?∈有:12323412(5)
12(2)(3)
n n n n n a a a a a a a a a n n ++++++=
++L ;
(3)若2α=,且对*n N ?∈,有01n a <<,证明:121
8
n n a a ++-<. 21.(本小题满分14分)
已知函数()ln f x x =,2
()()g x f x ax bx =++,函数()g x 的图象在点(1,(1))g 处的切线平行于x 轴. (1)确定a 与b 的关系;
(2)试讨论函数()g x 的单调性;
(3)证明:对任意*
n N ∈,都有()2
11
ln 1n
i i n i
=-+>
∑成立.
数学(理科) 参考答案及评分说明
一、本解答给出了一种或几种解法供参考,如果考生的解法与本解答不同,可根据试题的主要考查内容比照评分标准制订相应的评分细则.
二、对计算题当考生的解答在某一步出现错误时,如果后续部分的解答未改变该题的内容和难度,可视影响的程度决定给分,但不得超过该部分正确解答应得分数的一半;如果后续部分的解答有较严重的错误,就不再给分.
三、解答右端所注分数,表示考生正确做到这一步应得的累加分数. 四、只给整数分数. 一.选择题:CDCC BBDC 解析: 4.依题意可得3(
)sin 4
y f x A x π
=-=-,故选C. 5.由三视图知,该组合体由两个直棱柱组合而成,故其体积3
60401020405064000()V cm =??+??=,故选B.
6.由81358a a =得115(7)8(12)a d a d +=+13
61
d a ?=-
,由1(1)n a a n d =+- 113(1)()061a n a =+--
≥6412133n ?≤=,所以数列{}n a 前21
故n S 取最大值时,n 的值为21,选B.
7.依题意结合右图易得所求的概率为:1
2
121133
x dx -
=-=?,选D. 8.解析:
sin |sin |x k x kx x
=?=,要使方程
sin (0)x k k x
=>在(0,)+∞有两个不同的解,则|sin |
y x =的图像与直线(0)y kx k =>有且仅有三个公共点,所以直线y kx =与|sin |y x =在3,2ππ?? ??
?
内相切,且切于点(,sin )ββ-,由sin cos tan β
ββββ
--=
?=,1tan()41πβ
ββ
+∴+=
-,选C 二.填空题:9.2;10.9; 11.185.5;12. 22115()()2
2
2
x y -+-= [或22
20x y x y +---=];13.1(2分)、
12(3分);14.3;15. 24
5
. 解析:
10.根据已知条件可得:36
369n n C C n =?=+=, 所以(n x 的展开式的通项为
399219
91()2r r
r
r
r r r T C x
C x --+==,令39622r r -=?=,所以所求系数为2291
()92C =.
11.回归方程的斜率10
1
10
2
1
()()
577.5
782.5
()
i
i
i i
i x x y y b x x ==--=
=
=-∑∑,24.5x =,171.5y =,截距0a y bx =-=,即回归方程为7y x ∧=,当26.5x =,185.5y ∧
=, 12.易得圆心坐标为11(,)22,半径为52r =
, 故所求圆的方程为22115
()()222
x y -+-=【或2220x y x y +---=. 】
13.在(3)中令x=0得(0)1(1)0g g =-=,所以(1)1g =,在(1)中令1x =得1
11
()(1)322
g g ==,在(3)中令1
2
x =
得11()1()22g g =-,故11()22g =
,因1513122<<,所以151()()()3122
g g g ≤≤,故51
()122
g =. 14.将方程22ρ=与cos()24
π
ρθ+=化为直角坐标方程得
222(22)x y +=与20x y --=,知1C 为圆心在坐标原点,半径为22的圆,
2C 为直线,因圆心到直线20x y --=的距离为2,故满足条件的点的个数3n =. 15.设r 是⊙O 的半径.由2CE CA CB =?,解得r=3.由CO OE CA AD =
解得24
5
AD =. 三.解答题:
16.解:(1)由sin 3cos c A a C =结合正弦定理得,
sin sin 3cos a c c
A C
C ==
----2分 从而sin 3cos C C =,tan 3C =,-----------------------------------------------4分 ∵0C π<<,∴3
C π
=;--------------------------------------------------------------6分
(2)由(1)知23
B A π
=
--------------------------------------------------------------7分 3sin()3cos 2
A B A B π
-+
=----------------------------------------8分 23cos(
)3
A A π
=-- 223cos
cos sin sin 33
A A A ππ=--------9分 31cos 2A A =
+sin()6
A π
=+--------------10分 ∵203A π<<
,∴5666
A πππ
<+< x-y-2=0o
y
x
当6
2
A π
π
+
=
sin()2
A B π
-+
取得最大值,------------------------------11分
此时,3
3
A B π
π
=
=
.-----------------------------------------------------------------------12分
17.解. (1) ξ的取值为1,2,3,4,5. -------------------------------1分 (1)0.5P ξ==,
(2)(10.5)0.60.3P ξ==-?=
(3)(10.5)(10.6)0.70.14
P ξ==-?-?=
(4)(10.5)(10.6)(10.7)0.80.048
P ξ==-?-?-?=(5)(10.5)(10.6)(10.7)(10.8)0.012P ξ==-?-?-?-=--------------------6分
【或(5)1(1)(2)(3)(4)0.012P P P P P ξξξξξ==-=-=-=-==】
∴ξ的分布列为:
∴10.520.330.1440.04850.012E ξ=?+?+?+?+?=1.772--------10分 (2)李先生在三年内领到驾照的概率为:
1(10.5)(10.6)(10.7)(10.8)(10.9)0.9988P =--?-?-?-?-=-----------------12分
18.(1)证明:连AC ,∵四边形ABCD 是矩形,N 为BD 中点,
∴N 为AC 中点,--------------------------------------------------------------1分 在ACF ?中,M
为AF 中点,故//MN CF --------------------------3分 ∵CF ?平面BCF ,MN ?平面BCF ,//MN ∴平面BCF ;---4分 (其它证法,请参照给分)
(2
)依题意知,DA AB DA AE ⊥⊥ 且AB AE A =I ∴AD ⊥平面ABFE
∵AP ?平面ABFE ,∴AP AD ⊥,------------------5分 ∵P 为EF 中点,∴FP AB ==结合//AB EF ,知四边形ABFP 是平行四边形
∴//AP BF ,2AP BF ==----------------------------------------------------7分
而2,AE PE ==2
2
2
AP AE PE += ∴90EAP ∠=o ,即AP AE ⊥-----8分 又AD AE A =I ∴AP ⊥平面ADE ,
∵DE ?平面ADE ,
∴AP ⊥DE .------------------------------------------------9分 (3)解法一:如图,分别以,,AP AE AD 所在的直线为,,x y z 轴建立空间直角坐标系
设(0)AD m m =>,则(0,0,0),(0,0,),(0,2,0),A D m E P 易知平面ADE 的一个法向量为(2,0,0)AP =uu u r
,-----------10分
F
M
N
P
F
E
A
B
C D
设平面DEF 的一个法向量为(,,)n x y z =r ,则0
n PE n DE ??=???=??r uur r uuu r
故22020x y y mz -+=??
-=?,即0
20
x y y mz -=??-=?
令1x =,则21,y z m ==,故2
(1,1,)n m =r ----------------------------------------11分
∴2
2
cos ,4||||
22AP n AP n AP n m
?<>==+uu u r r
uu u r r uu u r r ,
依题意,
2
21
2
422m =
+
,2m =,-------------------------------------------------------13分 即2AD =时,平面CDEF 与平面ADE 所成的锐二面角为60o .------------------------14分
【解法二:过点A 作AM DE ⊥交DE 于M 点,连结PM ,则,DE PM ⊥
∴AMP ∠为二面角A-DE-F 的平面角,---------------------------------------------------------11分 由AMP ∠=600,AP=BF=2得AM 23
tan 603
AP =
=o
,-------------------------------------12分 又AD AE AM DE ?=?得2223
223
AD AD =?+, 解得2AD =
,即2AD =时,平面CDEF 与平面ADE 所成的锐二面角为60o .----14分】
19.解:(1)设),(y x P ,则有),(1y c x P F +=,),(2y c x P F -=-------------1分
[]a a x c x a
a c y x PF PF ,,112
22
22
2
2
21-∈-+-=-+=? -----------------2分 由12PF PF ?uuu r uuu r
最小值为0得210122=?=?=-a c c ,-------------------3分
∴椭圆C 的方程为12
22
=+y x .---------------------------------------------4分
(2)①当直线12,l l 斜率存在时,设其方程为,y kx m y kx n =+=+--------------------5分 把1l 的方程代入椭圆方程得2
2
2
(12)4220k x mkx m +++-=
∵直线1l 与椭圆C 相切,∴2
2
2
2
164(12)(22)0k m k m ?=-+-=,化简得
2212m k =+-------------------------------------------------------------------------------------7分
同理,2212n k =+-----------------------------------------------------------------------------8分 ∴22m n =,若m n =,则12,l l 重合,不合题意,∴m n =------------------------9分 设在x 轴上存在点(,0)B t ,点B 到直线12,l l 的距离之积为1,则
22||||
111
kt m kt m k k +-?=++,即2222||1k t m k -=+,--------------------------------------10分 把2
2
12k m +=代入并去绝对值整理,
22(3)2k t -=或者22(1)0k t -=
前式显然不恒成立;而要使得后式对任意的k R ∈恒成立
则210t -=,解得1t =±;----------------------------------------------------------------------12分 ②当直线12,l l 斜率不存在时,其方程为2x =
2x =---------------------------13分
定点(1,0)-到直线12,l l 的距离之积为(221)1+=; 定点(1,0)到直线12,l l 的距离之积为(21)(21)1-=;
综上所述,满足题意的定点B 为(1,0)-或(1,0) --------------------------------------------14分 20.解:(1)当1α=时,1()1n n n n a a f a a +==
+,两边取倒数,得111
1n n
a a +-=,----2分 故数列1{
}n a 是以1
1
2a =为首项,为公差的等差数列, 1
1n
n a =+,11n a n =
+,*n N ∈.------------------------------------------------------------4分 (2)证法1:由(1)知1
1
n a n =
+,故对1,2,3...k = 121(1)(2)(3)k k k a a a k k k ++=
+++111
[]2(1)(2)(2)(3)
k k k k =-++++-------------6分
∴12323412......n n n a a a a a a a a a +++++
1111111[()()...]223343445(1)(2)(2)(3)
n n n n =-+-++-????+?+++ 111[]223(2)(3)n n =-?++(5)
12(2)(3)
n n n n +=
++.----------------------------------------9分. [证法2:①当n=1时,等式左边11
23424=
=
??,等式右边1(15)112(12)(13)24
?+==?+?+,左边=右边,等式成立;-----------------------------------------------------------------5分 ②假设当(1)n k k =≥时等式成立, 即12323412(5)
......12(2)(3)
k k k k k a a a a a a a a a k k ++++++=++,
则当1n k =+时
12323412123(5)1
......12(2)(3)(2)(3)(4)
k k k k k k k k a a a a a a a a a a a a k k k k k ++++++++++=
+
+++++32(5)(4)129201212(2)(3)(4)12(2)(3)(4)
k k k k k k k k k k k k ++++++==
++++++2(1)4(1)(23)(1)(2)(6)(1)[(1)5]12(2)(3)(4)12(2)(3)(4)12[(1)2][(1)3]
k k k k k k k k k k k k k k k k k ++++++++++===++++++++++
这就是说当1n k =+时,等式成立,-------------------------------------------------------8分 综①②知对于*n N ?∈有:12323412(5)
......12(2)(3)
n n n n n a a a a a a a a a n n ++++++=
++.----9分]
(3)当2α=时,12
2()1n
n n n
a a f a a +==+ 则122
21(1)11n n
n n n n n n n
a a a a a a a a a ++-=
-=-++,---------------------------------------------10分 ∵01n a <<, ∴2122
111(1)
()121n n n n
n n n n n n
a a a a a a a a a a +++-+-=-≤?++--------------------------------11分 2
11
4(1)2(1)2
n n n a a a +=
?+-++ 11
24121
n
n a a =
?
++-+14222≤-21+=--------------------13分 ∵1n n a a =-与2
11
n n a a +=
+不能同时成立,∴上式“=”不成立, 即对*n N ?∈,121
n n a a ++-<
.-----------------------------------------------------------14分 【证法二:当2α=时,12
2()1n
n n n
a a f a a +==
+, 则3
122
211n n n
n n n n n
a a a a a a a a +--=-=++----------------------------------------------------10分 又122
(0,1),1,1n n n n
a a a a +∈∴
=>+Q *11
,[,1),2
n n n a a a n N +∴>∴∈∈------------------------------------------------------------------11分
令321
(),[,1),12x x g x x x -=
∈+则4222
41(),(1)x x g x x --+'=+------------------------------------12分 当1[,1),()0,2x g x '∈<所以函数()g x 在1[,1)2单调递减,故当3
211()
132122[,1),()12101()2
x g x -+∈≤
=<+所以命题得证--------------------------------14分】 【证法三:当2α=时,12
2()1n
n n n
a a f a a +==
+,*11221
(0,1),1,,[,1),12
n n n n n n n a a a a a n N a a ++∈∴=>∴>∴∈∈+Q -------------------------11分 11112222
112212()11(1)(1)
n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a --+-----=
-=?-++++
1112211124222()()1125(1)(1)22
n n n n n n a a a a a a ----?
-=-<-++
∴数列1{}n n a a +-单调递减,
12121
213212121081()2
n n a a a a +?
+∴-≤-=
-=<+, 所以命题得证------------------------------------------------------------------------------------------14分】 21.解:(1)依题意得2
()ln g x x ax bx =++,则1
'()2g x ax b x
=
++ 由函数()g x 的图象在点(1,(1))g 处的切线平行于x 轴得:'(1)120g a b =++= ∴21b a =---------------------------------------------------------------------------3分
(2)由(1)得22(21)1'()ax a x g x x -++=(21)(1)
ax x x
--=
----------------------4分 ∵函数()g x 的定义域为(0,)+∞
∴当0a ≤时,210ax -<在(0,)+∞上恒成立,
由'()0g x >得01x <<,由'()0g x <得1x >,
即函数()g x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞单调递减;-------------------------------5分 当0a >时,令'()0g x =得1x =或1
2x a
=, 若
112a <,即12a >时,由'()0g x >得1x >或102x a <<,由'()0g x <得1
12x a
<<,
即函数()g x 在1(0,)2a ,(1,)+∞上单调递增,在1
(,1)2a
单调递减;-----------------6分 若
112a >,即102a <<时,由'()0g x >得12x a >
或01x <<,由'()0g x <得1
12x a
<<, 即函数()g x 在(0,1),1(
,)2a +∞上单调递增,在1
(1,)2a
单调递减;------------7分 若
112a =,即1
2
a =时,在(0,)+∞上恒有'()0g x ≥, 即函数()g x 在(0,)+∞上单调递增,------------------------------------------------------------------8分
综上得:当0a ≤时,函数()g x 在(0,1)上单调递增,在(1,)+∞单调递减; 当102a <<时,函数()g x 在(0,1)单调递增,在1(1,)2a 单调递减;在1
(,)2a
+∞上单调递增; 当1
2
a =时,函数()g x 在(0,)+∞上单调递增, 当12a >
时,函数()g x 在1(0,)2a 上单调递增,在1(,1)2a
单调递减;在(1,)+∞上单调递增.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9分
(3)证法一:由(2)知当1a =时,函数2
()ln 3g x x x x =+-在(1,)+∞单调递增,
2ln 3(1)2x x x g ∴+-≥=-,即2ln 32(1)(2)x x x x x ≥-+-=---,------------11分
令*11,x n N n =+
∈,则2111
ln(1)n n n
+>-,-------------------------------------12分2222111111111111
ln(1)ln(1)ln(1)...ln(1)...123112233n n n
∴++++++++>-+-+-++-
2222111111111111
ln[(1)(1)(1)...(1)]...123112233n n n
∴++++++>-+-+-++-
即()21
1
ln 1n
i i n i =-+>
∑------------------------------------------------------------------------------14分 【证法二:构造数列{}n a ,使其前n 项和ln(1)n T n =+, 则当2n ≥时,111
ln()ln(1)n n n n a T T n n
-+=-==+,---------------------------------11分 显然1ln 2a =也满足该式, 故只需证221
111
ln(1)n n n n n
-+>=---------------------------------------------------------12分 令1x n
=
,即证2ln(1)0x x x +-+>,记2
()ln(1)h x x x x =+-+,0x > 则11(21)'()12120111x x h x x x x x x
+=
-+=-+=>+++, ()h x 在(0,)+∞上单调递增,故()(0)0h x h >=,
∴221111
ln(1)n n n n n
-+>
=-成立, 2222111111111111
ln(1)ln(1)ln(1)...ln(1)...123112233n n n
∴++++++++>-+-+-++-
即()2
11
ln 1n
i i n i
=-+>
∑.----------------------------------------------------------------------------14分】 【证法三:令2
11
()ln(1)i n
i i n n i ?==-=+-∑,
则2(1)()ln(2)ln(1)(1)n n n n n n ??+-=+-
-++2
111
ln(1)11(1)
n n n =+-++++----10分 令11,1x n =+
+则(1,2]x ∈,*1
1,,1
x n N n =-∈+ 记2
2
()ln (1)(1)ln 32h x x x x x x x =--+-=+-+-----------------------12分 ∵1(21)(1)()230x x h x x x x
--'=
+-=>∴函数()h x 在(1,2]单调递增, 又(1)0,(1,2],()0,h x h x =∴∈>当时即(1)()0n n ??+->,