参考答案

2014-04-29 21:36
数学教学通讯·高中版 2014年12期
关键词:分数段直角坐标中点

立体几何测试卷(A卷)

1. D    2. D    3. C    4. A

5. B

6. 三棱锥四面均为直角三角形,所以D到平面ABC的距离可以用体积转化法求得,V =V ,解得D到平面ABC的距离为 . 选C.

7. 因为圆M的面积为4π,故MA=2,所以在Rt△OAM中,OA=R=4,故OM=2 . 因为在Rt△OMN中,∠OMN=30°,所以ON= OM= ,故圆N的半径r= = ,所以圆N的面积为S=πr2=13π. 选D.

8. B    9. 5

10. 5 +     11. 1∶24

12. A1B∥D1C,则D1C与B1C所成角即为所求角,答案为 .

13. 点N在EH上

14. (1)过E作EG∥AD交A1D于G,连结GF. 因为 = ,所以 = ,所以EG=10=BF. 因为BF∥AD,EG∥AD,所以BF∥EG. 所以四边形BFGE是平行四边形. 所以BE∥FG. 又FG 平面A1FD,BE 平面A1FD,所以BE∥平面A1FD.

(2)因为在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥平面ABCD,BD 平面ABCD,所以A1A⊥BD. 由已知,BD⊥A1F,AA1∩A1F=A1,所以BD⊥平面A1AF. 所以BD⊥AF. 因为梯形ABCD为直角梯形,且满足AD⊥AB,BC∥AD,所以在Rt△BAD中,tan∠ABD= =2. 在Rt△ABF中,tan∠BAF= = . 因为BD⊥AF,所以∠ABD+∠BAF= ,所以 = ,BF=4. 因为在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥平面ABCD,所以平面AA1B1B⊥平面ABCD,又平面ABCD∩平面AA1B1B=AB,∠ABF=90°,所以FB⊥平面AA1B1B,即BF为三棱锥F-A1B1A的高. 因为∠AA1B1=90°,AA1=BB1=8,A1B1=AB=8,所以S =32. 所求三棱锥的体积为 ×S ×BF= .

图2

15. (1)因为B1D⊥平面ABC,AC 平面ABC,所以B1D⊥AC. 又因为BC⊥AC,B1D∩BC=D,所以AC⊥平面BB1C1C.

(2)因为AB1⊥BC1,AC⊥BC1,AB1与AC相交,所以BC1⊥平面AB1C. 因为B1C 平面AB1C,所以BC1⊥B1C,所以四边形BB1C1C为菱形. 因为∠B1BC=60°,B1D⊥BC于D,所以D为BC的中点,连结A1B,与AB1交于点E,在△A1BC中,DE∥A1C,所以A1C∥平面AB1D.

16. (1)在Rt△ABC中,D为AB的中点,得AD=CD=DB. 又∠B=30°,得△ACD是正三角形,又E是CD的中点,得AF⊥CD,折起后,AE⊥CD,EF⊥CD. 又AE∩EF=E,AE 平面AEF,EF 平面AEF,故CD⊥平面AEF,又CD 平面CDB,故平面AEF⊥平面CDB.

(2)因为二面角A-CD-B是直二面角,且AE⊥CD,所以AE⊥平面CDB.连结EB,AB,则∠ABE就是直线AB与平面CDB所成的角. 设AC=a,在△CBE中,∠DCB=30°,CE= ,CB= a,EB2=CE2+CB2-2CE·CB·cos∠DCB= a2. 又AE= a,在Rt△AEB中,tan∠ABE= = a× = . 所以直线AB与平面CDB所成角的正切值为 .

立体几何测试卷(B卷)

1. C    2. C    3. C

4. 连结AC,BD交于点O,连结OE. 因为O,E是中点,所以OE∥AC1,且OE= AC1,所以AC1∥平面BDE,即直线AC1与平面BED的距离等于点C到平面BED的距离. 过C作CF⊥OE于F,则CF即为所求距离. 因为底面边长为2,高为2 ,所以AC=2 ,OC= ,CE= ,OE=2,所以CF=1,选D.

5. C

6. B1C∥A1D,所以B1C∥平面ADD1A1,A正確;EF∥D1B,且D1B⊥B1C,B正确;又V =V = S ·CF= × × =1,C正确;B1C与平面CC1D1D所成的角为45°,D错误. 选D.

7. D

8. 设底面边长为1,侧棱长为λ(λ>0),过B1作B1H⊥BD1,B1G⊥A1B. 在Rt△BB1D1中,B1D1= ,BD1= ,由三角形面积关系得h=B1H= = . 设在正四棱柱中,由于BC⊥AB,BC⊥BB1,所以BC⊥平面AA1B1B,于是BC⊥B1G,所以B1G⊥平面A1BCD1,故B1G为点B1到平面A1BCD1的距离. 在Rt△A1B1B中,又由三角形面积关系得d=B1G= = . 故 = = · ,于是当λ>1,有λ2+2>3, <1- <1,所以 ∈ , . 选C.

9. ②③④

10. 因为长方体底面ABCD是正方形,所以在△ABD中,BD=3 cm,BD边上的高是  cm(它也是A-BB1D1D中BB1D1D上的高).所以四棱锥A-BB1D1D的体积为 ×3 ×2×  =6.

11. 几何法:连结MD1,则MD1⊥DN,又A1D1⊥DN,易知DN⊥面A1MD1,所以A1M与DN所成角的大小是 . 坐标法:建立空间直角坐标系,利用向量的夹角公式计算得异面直线A1M与DN所成角的大小是 .

12.  a

13. 作图,易得答案②③④

14. (1)连结A1C,交AC1于点O,连结OD. 由ABC-A1B1C1是直三棱柱,得四边形ACC1A1为矩形,O为A1C的中点. 又D是BC的中点,所以OD为△A1BC的中位线,所以A1B∥OD. 因为OD 平面ADC1,A1B 平面ADC1,所以A1B∥平面ADC1.

(2)由ABC-A1B1C1是直三棱柱,且∠ABC=90°,故BA,BC,BB1两两垂直,以B为原点,BC,BA,BB1为x,y,z轴建立空间直角坐标系B-xyz. 设BA=2,则B(0,0,0),C(2,0,0),A(0,2,0),C1(2,0,1),D(1,0,0),所以 =(1,-2,0), =(2,-2,1). 设平面ADC1的法向量为n=(x,y,z),则有n· =0,n· =0,所以x-2y=0,2x-2y+z=0.取y=1,得n=(2,1,-2). 易知平面ADC的法向量为v=(0,0,1). 由二面角C1-AD-C是锐角,得cos〈n,v〉= = ,其余弦值为 .

15. (1)因为AA1⊥平面ABC,所以AA1⊥AC,AA1⊥AB. 又AA1=AC,所以四边形AA1C1C是正方形,所以AC1⊥A1C. 因为AB⊥AC,AB⊥AA1,AA1,AC 平面AA1C1C,AA1∩AC=A,所以AB⊥平面AA1C1C. 又A1C 平面AA1C1C,所以AB⊥A1C. 因为AB,AC1 平面ABC1,AB∩AC1=A,所以A1C⊥平面ABC1

(2)分别以AB,AC,AA1所在直线为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),C1(0,t,3-2t),B(t,0,0),C(0,t,0),A1(0,0,3-2t), =(0,t,2t-3), =(0,t,3-2t), =(t,0,0), =(0,0,3-2t), =(-t,t,0). 设平面ABC1的法向量n1=(x1,y1,z1),则可得n1· =ty1+(3-2t)z1=0,n1· =tx1=0,解得x1=0,y1= z1.令z1=t,则n1=(0,2t-3,t). 设平面BCC1的法向量n2=(x2,y2,z2),则可得n2· =-tx2+ty2=0,n2· =(3-2t)z2=0. 由于0

16. 法1:(1)由三棱柱ABC-A1B1C1是直三棱柱可知,AA1即为高. 如图3,因为BC∥B1C1,所以∠A1BC是异面直线A1B与B1C1所成的角或其补角. 连结A1C,因为AB=AC,所以A1B=A1C= . 在Rt△ABC中,由AB=AC=1,∠BAC=90°,可得BC= . 又异面直线A1B与B1C1所成的角为60°,所以∠A1BC=60°,即△A1BC为正三角形. 于是A1B=BC= . 在Rt△A1AB中,由 =A1B= ,得A1A=1,即棱柱的高为1.

(2)设A1A=h(h>0),如图3,过点D在平面A1B1BA内作DF⊥A1B于F,则由A1C1⊥平面BAA1B1,DF 平面BAA1B1,得A1C1⊥DF. 而A1C1∩A1B=A1,所以DF⊥平面A1BC1. 故∠DC1F就是DC1与平面A1BC1所成的角,即∠DC1F=θ. 在Rt△DFB中,由BD= ,得DF= . 在Rt△DB1C1中,由B1D= ,B1C1= ,得DC1=  . 在Rt△DFC1中,sinθ= = = = . 因为h2+ +9≥2 +9,当且仅当h2= ,即h= 时,等号成立,所以sinθ≤ = = ,故当h= 时,sinθmax= .

图3

法2:建立如图4所示的空间直角坐标系A-xyz,设AA1=h(h>0),则有B(1,0,0),B1(1,0,h),C1(0,1,h),A1(0,0,h), =(-1,1,0), =(0,1,0), =(1,0,-h).

(1)因为异面直线A1B与B1C1所成的角为60°,所以cos60°= ,即 = ,得 = ,解得h=1.

图4

(2)由D是BB1的中点,得D1,0, ,于是 =-1,1, . 设平面A1BC1的法向量为n=(x,y,z),于是由n⊥ ,n⊥ ,可得n· =0,n· =0,即x-hz=0,y=0,取n=(h,0,1),则sinθ=cos〈 ,n〉,从而cos〈 ,n〉= = = = . 后同法1.

南京外国语学校  南京师大附中

月考试卷调研

1. {x|1≤x≤2}    2. 二

3. 0.12    4. 4

5.  =4+2 ,作出可行域, 表示可行域内的点到定点(3,2)连线的斜率,当x=1,y=0时,取最大值1,所以所求最大值为6

6. a=

7. 考虑到函数f(x)在(0,+∞)上单调递减,故f(x)在(1,2)内有零点,等价于f(1)>0,f(2)<0,可解得a∈(log32,1).

8.由条件可得 = ,即 = = ,由此可得cosA= . 又因为A为三角形内角,所以A= .

9. 易知,x=0不是不等式 + <0的解,故可將不等式化为 + <0. 又因为不等式 + <0的解集为-1,- ∪ ,1,所以 ∈-1,- ∪ ,1,可解得x∈(-3,-1)∪(1,2).

10. ①缺少l与m相交的条件,故不正确;由直线与平面平行的性质定理可知②正确;③的条件下也可能得出l β,故③不正确;由l⊥α,m∥l可知m⊥α,再由α∥β可知m⊥β,故④正确. 选②④.

11. 因为  +  =  + +  + =  + = -  . 所以(  + )·( + )=(  - )·( + )= 2- 2=9-4=5.

12. 由题意知f(x)在R上单调递减. 又由f(x-t)+2<4可得-6

13. 直线BF的方程为 - =1,联立方程组 + =1, - =1,消y解得x= . 因为P是BQ的中点,所以有2 = ,化简得3c2=a2,所以e= .

14. 由已知可得OQ= = =  = OP,所以m= . cosθ= = = ,又因为θ∈[0,π],所以∠POQ= . 故y=msin(x+θ)= sinx+ ,其在y轴右边的第一个最高点坐标为 , .

15. (1)由题,f =sin2× + -cos2× + +2cos2 =sin -cos +1+cos = -0+1+ = +1.

(2)f(x)=sin2x+ -cos2x+ +2cos2x=sin2xcos +cos2xsin -cos2xcos +sin2xsin +cos2x+1= sin2x+cos2x+1=2sin2x+ +1,所以当sin2x+ =1时, f(x)max=2+1=3,此时,2x+ =2kπ+ ,即x=kπ+ (k∈Z).

16. (1)连结DD1. 在三棱柱ABC-A1B1C1中,因为D,D1分别是BC与B1C1的中点,所以B1D1∥BD,且B1D1=BD. 所以,四边形B1BDD1为平行四边形,所以BB1∥DD1,且BB1=DD1. 又因为AA1∥BB1,且AA1=BB1,所以AA1∥DD1,且AA1=DD1. 所以四边形AA1D1D为平行四边形. 所以A1D1∥AD. 又A1D1 平面AB1D,AD 平面AB1D,故A1D1∥平面AB1D.

(2)在△ABC中,因为AB=AC,D为BC的中点,所以AD⊥BC. 因为平面ABC 平面B1C1CB,交线为BC,AD 平面ABC,所以AD⊥平面B1C1CB,即AD是三棱錐A-B1BC的高. 在△ABC中,由AB=AC=BC=4,得AD=2 . 在△B1BC中,B1B=BC=4,∠B1BC=60°,所以△B1BC的面积S= ×42=4 . 所以三棱锥B1-ABC的体积即为三棱锥A-B1BC的体积V= ×4 ×2 =8.

17. (1)当x=0时,t=0;当00,函数y=x+ 单调递增,所以y∈[2,+∞). 综上,t的取值范围是0, .

(2)当a∈0, 时,f(x)=g(t)=t-a+2a+ =3a-t+ ,0≤t≤at+a+ ,a≤t≤ 因为g(0)=3a+ ,g =a+ ,g(0)-g =2a- . 故可得M(a)=g ,0≤a≤ ,g(0), <a≤ =a+ ,0≤a≤ 3a+ , <a≤ 当且仅当a≤ 时,M(a)≤2,故a∈0, 时不超标,a∈ , 时超标.

18. (1)由题意,设椭圆C: + =1,则2a=4 ,a=2 . 因为点(2 ,1)在椭圆 + =1上,所以 + =1,解得b= ,所以所求椭圆的方程为 + =1.

(2)设A(x1,y1),B(x2,y2)(y1<0,y2>0),点F的坐标为F(3,0). 由 =3 ,得3-x1=3(x2-3),-y1=-3y2,即x1=-3x2+12,y1=-3y2,①又A,B在椭圆C上,所以 +  , + =1,解得x2= ,y2= .所以B , ,代入①得点A的坐标为(2,- ). 设过O,A,B三点的圆的方程为x2+y2+Dx+Ey+F=0. 将O(0,0),A(2,- ),B , 分别代入该方程,可解得D=- ,E= - ,F=0. 故过O,A,B三点的圆的方程为x2+y2- x- y=0.

19. (1)因为{an}是等差数列,a1=1,a2=a(a>0),所以an=1+(n-1)(a-1). 又b3=12,所以a3a4=12,即(2a-1)(3a-2)=12,解得a=2或a=- . 因为a>0,所以a=2,从而an=n.

(2)因为{an}是等比数列,a1=1,a2=a(a>0),所以an=an-1,则bn=anan+1=a , =a2. 所以数列{bn}是首项为a,公比为a2的等比数列,当a=1时,Sn=n;当a≠1时,Sn= = .

(3)数列{an}不能为等比数列. 因为bn=anan+1,所以 = = ,则 =a-1,所以a =a-1. 假设数列{an}能为等比数列,由a1=1,a2=a得a3=a2,所以a2=a-1,即a2-a+1=0,因为Δ=1-4=-3,所以此方程无解,所以数列{an}一定不能为等比数列.

20. f ′(x)=ax-(2a+1)+ (x>0).

(1)f ′(1)=f ′(3),解得a= .

(2)f ′(x)= (x>0).

①当02,在区间(0,2)和 ,+∞上,f ′(x)>0;在区间2, 上f ′(x)<0,故f(x)的单调递增区间是(0,2)和 ,+∞,单调递减区间是2, .

②当a= 时,f ′(x)= ≥0,故f(x)的单调递增区间是(0,+∞).

③当a> 时,0< <2,在区间0, 和(2,+∞)上,f ′(x)>0;在区间 ,2上f ′(x)<0,故f(x)的单调递增区间是0, 和(2,+∞),单调递减区间是 ,2.

(3)由已知,在(0,2]上有f(x)max

①当0ln2-1,ln2-1<0,故0

②当a> 时,f(x)在0, 上单调递增,在 ,2上单调递减,故f(x)max=f = -2- -2lna. 由a> 可知lna>ln >ln =-1,2lna>-2,-2lna<2,所以-2-2lna<0,f(x)max<0,综上所述,a>0.

21. A. (1)连结OP,因为AC⊥l,BD⊥l,所以AC∥BD. 又OA=OB,PC=PD,所以OP∥BD,从而OP⊥l. 因为P在⊙O上,所以l是⊙O的切线.

(2)连结AP,因为l是⊙O的切线,所以∠BPD=∠BAP. 又∠BPD+∠PBD=90°,∠BAP+∠PBA=90°,所以∠PBA=∠PBD,即PB平分∠ABD.

B. 由题意得A-1=     2    1,因为AX=B,所以X=A-1B=     2    14  -1-3  1=   -1 5   -1.

C. 首先将两曲线的极坐标方程化为直角坐标方程,得x2+y2=1与x2+y2-x+ y=0,解方程组x2+y2=1,x2+y2-x+ y=0得两交点的坐标为(1,0),- ,- ,所以,线段AB的长为 = ,即AB= .

D. 因为a,b,c为正实数,所以a3+b3+c3≥3 =3abc>0. 又3abc+ ≥2 =2 ,所以a3+b3+c3+ ≥2 .

22. 以A为坐标原点,AB,AD,AP分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,则A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),P(0,0,a). 因为M是PC中点,所以M点的坐标为 , , ,所以 = , , , =(-1,1,0), =(-1,0,a).

(1)因为AM⊥平面PBD,所以- + =0,所以a=1,即PA=1.

(2)由 = , , ,可求得平面AMD的一个法向量n=(-1,0,1). 又因为cos〈n, 〉= = = . 所以所成角的正弦值为 .

23. (1)p1=1-(1-pn)(1-pn)=pn(2-pn),p2=[1-(1-p)(1-p)]n=pn(2-p)n.

(2)(用二项式定理证明)p2-p1=pn{[1+(1-p)]n-2+[1-(1-p)]n}=pn{[1+C1n(1-p)+C2n(1-p)2+C3n(1-p)3+…+Cnn(1-p)n]-2+[1-C1n(1-p)+C2n(1-p)2-C3n(1-p)3+…+(-1)nCnn·(1-p)n]}=pn[2C2n(1-p)2+2C4n(1-p)4+…]>0,所以p2>p1,这表明系统乙比系統甲可靠.

说明:作差后化归为用数学归纳法证明:(2-p)n>2-pn也可.

长沙长郡中学  长沙雅礼中学

月考试卷调研(理科)

1. P∩Q=P P Q,故选B.

2. 高二应该抽取的人数为40× =8,选B.

3. z=2i+ =2i+ =1+i,所以复数z的模z= = . 选C.

4. 由题意可得- ≤ ≤ ,即- ≤x≤1,其区间长度为 ,由几何概型公式知所求概率为 = ,选D.

5. n=2,p=1+3=4=22;n=3,p=1+3+5=9=32;…;n=44,p=442=1936;n=45,p=452>2014. 至此退出程序,选 C.

6. 由2 + + =0,得 + =0,O为BC中点. 又O为外心,所以△ABC为直角三角形,且A为直角,又 = ,故C=30°,AC= ,BC=2, · =CA·CB·cos30°=3,选A.

7. 不妨设F为右焦点,则F( ,0), 由于 = ,所以点P在以原点为圆心, 为半径的圆上,即x2+y2=a2+1,联立 -y2=1(a>1)消去x得y= ,所以S△OPF=  · = . 选B.

8. 作出可行域如图5所示:

图5

则a≥ = =1+ . 设 =t(表斜率),则t∈[2,4],则t+ ∈ , ,故1+ max= ,所以a≥ . 即amin= . 选 A.

9. 由f(-x0)=-f(x0)有4 -m·2 =-4 +m·2 ,所以m(2 +2 )=4 +4 ,所以2m= =2 +2 - . 令t=2 +2 ,则t≥2,所以2m=t- (t≥2),而h(t)=t- 在[2,+∞)上递增,所以2m≥h(2)=1,即m≥ ,故选 C.

10.  =1  =1  =1  =1 sin(a3-a6)=1,a3-a6=-3d d=- . 又当且仅当n=9时,数列{an}的前n项和Sn取得最大值,即a9>0,a10<0 a9=a1+8d>0,a10=a1+9d<0  <a1< ,故选D.

11. 连C,D,则∠B=∠DCA=30°,在Rt△ADC中,CD=ACsin∠DAC=6× =3 .

12. 点A1, 的平面直角坐标为A(0,1),由ρsin2θ=4cosθ得ρ2sin2θ=4ρcosθ,即其平面直角坐标方程为y2=4x(抛物线),由ρcosθ+1=0得x+1=0(恰是抛物线的准线),如图6.

图6

由抛物线定义知PA+d=PA+PF(F为抛物线的焦点(1,0)). 由两点之间线段最短知,当P移动到直线AF与抛物线的交点P′时PA+PF最小,此时PA+d=PA+PF=P′A+P′F=AF= .

13. 由柯西不等式得a2+ b2+ c2[12+22+32]≥(a+b+c)2,即有a2+ b2+ c2×14≥(a+b+c)2,所以a2+ b2+ c2≥ . 当且仅当a= b= c时取得等号,所以λ的最小值等于14.

14. 由三视图可知该几何体是一个底面是直角梯形的四棱柱,几何体的表面积是:2× ×4+(2+4+5+ )h=92,即16h=64,解得h=4.

15. 由题意:设弦长为l,圆心到直线的距离d= = = ,所以l=2 =2 .

16. 由0=x2-2ax-2alnx(a∈R)得 = . 设g(x)= ,所以g′(x)= . 因y=-x-2lnx+1在(0,+∞)上递减且g′(1)=0,所以当x∈(0,1),g(x)递增,x∈(1,+∞),g(x)递减. 又g(1)=1,x→0+时,g(x)→-∞,x→+∞时,g(x)→0. 其图象如图7所示.

图7

所以当 <0或2a=1时有一个零点,当 ∈(0,1)时有两个零点. 所以当a<0或a= 时,函数有唯一零点,a> 时,函数有两个零点,则①③正确,②④错误.

17. (1)f(x)= sin2x- - =sin2x- -1,则f(x)的最小值是-2,最小正周期是π.

(2)f(C)=sin2C- -1=0,则sin2C- =1. 因为0

由①②解得:a=1,b=2.

18. (1)记 表示这40位市民满意指数的平均值,则 = (90×15+60×17+30×6+0×2)=63.75(分).

(2)ξ的可能取值为0、1、2、3,P(ξ=0)=C   0 3= ,P(ξ=1)=C   1 2= ,P(ξ=2)=C   2 1= ,P(ξ=3)=C   3 0= ,所以ξ的分布列为:

(3)设所有满足条件n≥m+60的事件为A:

①满足m=0且n=60的事件数为:C  C  =34;

②满足m=0且n=90的事件数为:C  C  =30;

③满足m=30且n=90的事件数为:C  C  =90,所以P(A)= = . 所以满足条件n≥m+60的事件的概率为 .

19. (1)取AB中点E,连PE,CE,则PE是等腰△PAB的底边上的中线,所以PE⊥AB.PE=1,CE= ,PC=2,即PE2+CE2=PC2. 所以PE⊥CE. 又AB 平面ABCD,CE 平面ABCD,且AB∩CE=E,所以PE⊥平面ABCD. 而PE 平面PAB,所以平面PAB⊥平面ABCD.

(2)以AB的中點E为坐标原点,EC所在直线为x轴,EB所在直线为y轴,EP所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,则A(0,-1,0),C( ,0,0),D( ,-2,0),P(0,0,1). =( ,1,0), =( ,0,-1), =(0,2,0). 设n1=(x1,y1,z1)是平面PAC的一个法向量,则n1· =0,n1· =0,即 x1+y1=0, x1-z1=0.取x1=1,可得y1=- ,z1= ,n1=(1,- , ).  设n2=(x2,y2,z2)是平面PCD的一个法向量,则n2· =0,n2· =0,即2y2=0, x2-z2=0.取x2=1,可得y2=0,z2= ,n2=(1,0, ).

故cos〈n1,n2〉= = . 即二面角A-PC-D的余弦值是 .

20. (1)当n=1时,a1=S1= , 所以a1=0或a1=1. 由于{an}是正项数列,所以a1=1. 当n≥2时,an=Sn-Sn-1= - ,整理,得an+an-1=(an+an-1)(an-an-1). 由于{an}是正项数列,所以an-an-1=1. 所以数列{an}是以1为首项、1为公差的等差数列. 从而an=n,当n=1时也满足. 所以an=n.

(2)由(1)知bn=1+ n,又y=xn+1(n∈N )是(0,+∞)上的下凸函数,根据定理,得

21. (1)依题意设直线l的方程为y=kx+n,其中k≠0. 代入椭圆方程得:(1+4k2)x2+8knx+4n2-4=0,则有x1+x2=- ,x1x2= ,则k1+k2= + = = = = - . 由条件有3- =8k,而k≠0,则有n=± ,从而直线l过定点0, 或0,- .

(2)依题意可设直线l的方程为y=k(x-1),其中k≠0. 代入椭圆方程得:(1+4k2)·x2-8k2x+4k2-4=0,则有x1+x2= ,x1x2= ,从而有y +y =k(x1+x2-2)=-  ①,y y =k2(x1-1)(x2-1)=k2[x1x2-(x1+x2)+1]= -  ②.

由①②得 =- ,由00,又 = + +2=-t- +2,从而有- < -t- +2<- ,得3t2-10t+3<0,2t2-5t+2>0,解得2

22. (1)由已知f ′(x)=(2x2-2x+a)ex=2x- 2+a- ex.

①当a≥ 时,由f′(x)≥0恒成立,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增;

②当a< 时,由f′(x)>0解得x< - 或x> + .

(i)若a≤0,则 - ≤0 (0,+∞), + ≥1∈(0,+∞),所以可得f(x)在0, + 上单调递减,在 + ,+∞上单调递增.

(ii)若0 - >0,所以f(x)在0, - 和 + ,+∞上单调递增,在 - , + 上单调递减.

综上所述:当a≤0时, f(x)的单调递减区间为0, + ,单调递增区间为 + ,+∞;

当0

当a≥ 时, f(x)的单调递增区间为(0,+∞).

(2)由题意g(x)=(2x2-4x+2)·ex,所以g′(x)=2(x2-1)·ex,假设存在区间[m,n] (1,+∞),使得当x∈[m,n]时函数g(x)的值域为[2m,2n],即n>m>1. 因为当x∈[m,n]时g′(x)=2(x2-1)·ex>0,g(x)在区间[m,n]单调递增. 所以g(m)=2m,g(n)=2n,即方程g(x)=2x有两个大于1的相异实根,设h(x)=g(x)-2x=(2x2-4x+2)ex-2x(x>1),所以h′(x)=(2x2-2)ex-2. 设φ(x)=h′(x)=(2x2-2)ex-2,所以φ′(x)=(2x2+4x-2)ex. 因为x>1,所以φ′(x)>0,所以φ(x)在(1,+∞)上单调递增,又φ(1)=-2<0,φ(2)=6e2-2>0,即存在唯一的x0∈(1,2)使φ(x0)=0. 当x∈(1,x0)时,φ(x0)<0,h(x)为减函数;当x∈(x0,+∞)时,φ(x0)>0,h(x)为增函数;所以h(x)在x0处取到极小值. 又h(1)=-2<0,h(2)=2e2-4>0,所以h(x)在(1,+∞)只存在一个零点,与方程g(x)=2x有两个大于1的相异实根相矛盾,所以假设不成立,即不存在m,n符合题意.

长沙长郡中学  长沙雅礼中学

月考试卷调研(文科)

1. D    2. A    3. A    4. C

5. D

6. 由三视图知几何体的直观图是半个圆锥,V= = π. 选A.

7. 本程序为分段函数y=x2-1,x≤2,log2x,x>2, 当x≤2时,由x2-1=3得x2=4,所以x=±2. 当x>2时,由log2x=3,得x=8. 所以满足条件的x有3个. 选C.

8. 转化为直线y=kx+2与圆x2+y2=1相离,d= >1,所以-

9. 三边CB,BA,AC的长度成等差数列,设为a-d,a,a+d(a>0,d>0,a-d>0),则(a+d)2=a2+(a-d)2,则a=4d.不妨令d=1,所以三边长分别为CB=3,BA=4,AC=5, =  - , = + = +λ =(1-λ)· +λ . 由CE⊥BD得: · =0,即 ·(1-λ) 2-λ 2=0,8(1-λ)-9λ=0,所以λ= . 选B. 也可以运用坐标运算解答.

10. 因为函数有两个极值,则f′(x)=0有两个不同的根,即Δ>0. 又f′(x)=x2+ax+2b,α∈(0,1),β∈(1,2),有f ′(0)>0,f ′(1)<0,f ′(2)>0,即2b>0,1+a+2b<0,4+2a+2b>0. 的几何意义是指动点P(a,b)到定点A(2,3)两点斜率的取值范围,作出可行域如图8,由图象可知当直线经过AB时,斜率最小,此时斜率为k= = ,直线经过AD时,斜率最大,此时斜率为k= =1,所以 < <1,故选B.

图8

11.  .

12. 设两条直角边长为a,b,构造面积模型0

13. 抛物线y2=4x的焦点(1,0), 准线为l:x=-1,设AB的中点为E,过A,E,B分别作准线的垂线,垂足分别为C,F,D,EF交y轴于点H,则由EF为直角梯形的中位线知,EF= = =5,所以EH=EF-1=4.

14.  p为假命题,则p为真命题.不等式tx2+2x-2>0有属于1, 的解,即t> - 有属于1, 的解.又1- .

15. 1,1,2,3,5,8,13,…除以4所得的余数分别为1,1,2,3,1,0;1,1,2,3,1,0;…,即新数列{bn}是周期为6的周期数列,b2014=b335×6+4=b4=3. 在每一个周期内,含有3个1,2014=671×3+1,所以第2014个值为1的项,位于第672个周期内的第一个1,则671×6+1=4027.

16. (1)由m⊥n可得m·n=0,即sin ·cos = ,所以sinA= . 因为sin2A+cos2A=1,所以cos2A= . 因为A∈0, ,所以cosA= .

(2)因为cosA= ,由(1)知cosA= ,所以bc= (b2+c2-a2),所以bc= ·[(b+c)2-2bc-a2],所以bc= . 所以S= bc·sinA= .

17. (1)分数在[70,80)内的频率为:1-(0.010+0.015+0.015+0.025+0.005)×10=1-0.7=0.3,故 =0.03. 图略.

(2)平均分为: =45×0.1+55×0.15+65×0.15+75×0.3+85×0.25+95×0.05=71.

(3)由题意,[60,70)分数段的人数为:0.15×60=9人;[70,80)分数段的人数为:0.3×60=18人. 因为在[60,80)分数段的学生中抽取一个容量为6的样本,所以[60,70)分数段抽取2人,分别记为m,n;[70,80)分数段抽取4人,分别记为a,b,c,d. 设从样本中任取2人,至多有1人在分数段[70,80)为事件A. 基本事件空间包含的基本事件有:(m,n),(m,a),(m,b),(m,c),(m,d),…,(c,d),共15种;而事件A包含的基本事件有:(m,n),(m,a),(m,b),(m,c),(m,d),(n,a),(n,b),(n,c),(n,d),共9种,所以P(A)= = .

18. (1)因为ABCD是矩形, 所以AD∥BC. 又BC 平面PBC,AD 平面PBC,所以AD∥平面PBC.

(2)由平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,过点P作PE⊥AD. 又CD⊥AD,PE⊥平面ABCD,CD⊥平面PAD,所以直线EC是直线PC在平面ABCD內的射影,∠PCE是直线PC和底面ABCD所成角,且CD⊥PD. 在Rt△PCD中,PC= =2 . 因为PA=PD=2,所以PE= = . 在Rt△PCE中,sin∠PCE= = = ,所以∠PCE=30°. 所以直线PC和底面ABCD所成角的大小为30°.

19. (1)由S4=5S2,得1+q+q2+q3=5+5q,所以(q+1)(q+2)(q-2)=0.因为q>0,得q=2,an=2n-1. 当n≥2时,Tn=n2bn,Tn-1=(n-1)2bn-1   = ,则得 · · ·…· = · · ·…· · = . 所以bn= ,n=1时也满足.

(2)Sn=2n-1,所以cn=2n -λ,使数列{cn}是单调递减数列,则cn+1-cn=2n - -λ<0对n∈N 都成立,即 - -λ<0 λ> - max.  - = = ,当n=1或2时, - max= ,所以λ> .

20. (1)因为 + =1(a>b>0)满足a2=b2+c2, = ,又 ×b×2c= ,解得a2=5,b2= ,所以椭圆的方程为 + =1.

(2)将y=k(x+1)代入 + =1中得(1+3k2)x2+6k2x+3k2-5=0, =36k4-4(3k2+1)(3k2-5)=48k2+20>0,所以x1+x2=- ,x1x2= ,所以 · =x1+ ,y1 ·x2+ ,y2 =x1+ x2+ +y1y2=x1+ x2+ +k2(x1+1)(x2+1)=(1+k2)x1x2+ +k2 (x1+x2)+ +k2=(1+k2)· + +k2 - + +k2= + +k2= .

21. (1)F(x)=lnx+ ,x∈(0,3],则k=F′(x0)= ≤ 在x0∈(0,3]上恒成立,所以a≥- x  +x0max,x0∈(0,3]

当x0=1时,- x  +x0取得最大值 ,所以a≥ .

(2)因为方程2mf(x)=x2有唯一实数解,所以x2-2mlnx-2mx=0有唯一实数解,

设g(x)=x2-2mlnx-2mx,则g′(x)= . 令g′(x)=0,则x2-mx-m=0. 因为m>0,x>0,所以x1= <0(舍),x2= >0. 当x∈(0,x2)时,g′(x)<0,g(x)在(0,x2)上单调递减,当x∈(x ,+∞)时,g′(x)>0,g(x)在(x2,+∞)上单调递增,所以g(x)min=g(x2),则g(x2)=0,g′(x2)=0,

即x  -2mlnx2-2mx2=0,x  -mx2-m=0,所以2mlnx2+mx2-m=0. 因为m>0,所以2lnx2+x2-1=0 ①.

设h(x)=2lnx+x-1,当x>0时,h(x)是增函数,所以h(x)=0至多一解.又h(1)=0,所以方程①的解为x2=1,即 =1,解得m= .

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