参考答案

2016-01-18 14:08
数学教学通讯·初中版 2015年12期
关键词:棱柱中点零点

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?奂平面A1FD,BE?埭平面A1FD,所以BE∥平面A1FD.

(2)因为在直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,A1A⊥平面ABCD,BD?奂平面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?奂平面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?奂平面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?奂平面AEF,EF?奂平面AEF,故CD⊥平面AEF,又CD?奂平面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正确;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?奂平面ADC1,A1B?埭平面ADC1,所以A1B∥平面ADC1.?摇?摇endprint

(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?奂平面AA1C1C,AA1∩AC=A,所以AB⊥平面AA1C1C. 又A1C?奂平面AA1C1C,所以AB⊥A1C. 因为AB,AC1?奂平面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?奂平面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.

2016年高考数学模拟金卷(一)

1. 因为■=■=■,其实部为-■,虚部为■,所以在复平面内,其对应的点位于第二象限,故选B.

2. 法1:因为A={xy=■}={xlog■x-2≥0}={xx≥4},所以CRA=(-∞,4). 又B=x■>0={x2

法2:取特殊值4,显然4∈A,4∈B,所以4?埸CRA,所以4?埸(CRA)∩B,排除A、B、D,故选C.

3. ■=40+■=44,s2=■=7,故选A.

4. 结合直观图和侧视图可知正三棱柱的底面三角形的高为■,正三棱柱的高为■,正三棱柱的外接球的球心位于上下底面正三角形中心连线的中点上,连接球心和底面三角形的顶点及底面三角形的中心,根据勾股定理可得外接球的半径R=■,所以正三棱柱外接球的表面积为S=4πR2=■,故选B.

5. (理)f(a)=■sinxdx=(-cosx)■■= -cosa+1, ff■=f(1)=-cos1+1,故选D.

(文)C

6. 依题意得每吨的成本是■=■+■-30,则■≥2■-30=10,当且仅当■=■即x=200时取等号,因此当每吨的成本最低时,相应的年产量是200吨,故选B.

7. (理)分三步:第一步,安排2名女教师,有A■■种方法;第二步,从除甲外的3名男教师中任选一名到A乡村,有C■■种方法;第三步,从剩下的3名男教师中任选一名到B乡村,其余两名男教师分到C乡村,共C■■种方法,根据分步乘法原理,其选派方法共有A■■·C■■·C■■=18种,故选C.

(文)由不等式及a>b>1知■<■,又c<0,所以■>■,①正确;由指数函数的图象与性质知②正确;由a>b>1,c<0知a-c>b-c>1-c>1,由对数函数的图象与性质知③正确. 选D.

8. 由“第n行有n个数且两端的数均为■”可得:第10行第一个数为■,由“每个数是它下一行左右相邻两数的和”可得:第10行第二个数等于■-■=■,同理,可得第9行第二个数为■,从而第10行第三个数等于■-■=■;第9行第三个数为■,从而第10行第四个数等于■-■=■,故选B.

9. 由已知得■≤∠A1BA2<π,■≤■<■,所以■=tan■≥■,则e=■≥■. 又0

10. 根据取整函数的定义,结合对数运算可得:log31~log32之间的实数的整数部分均为0;log33~log38之间的实数的整数部分均为1;log39~lg326之间的实数的整数部分均为2;log327~log380之间的实数的整数部分均为3;log381~log3242之间的实数的整数部分均为4;log3243=5. 所以原式=(2-0)×0+(8-2)×1+(26-8)×2+(80-26)×3+(242-80)×4+5=857. 选D.

11. 0.254

12. (理)由Tr+1=C■■■■,令r=3,得x3的系数为C■■·■=■,解得k=4. 由y=x2,y=4x-3得函数y=x2与y=4x-3的图象的交点的横坐标分别为1,3,所以阴影部分的面积为S=■(4x-3-x2)dx=2x2-3x-■x3■■=■.

(文)因为a+c=(3,3m),(a+c)·b=3(m+1)+3m=0,所以m=-■,所以a=■.

13. 若AB最小,则O到l的距离最大,由题可知OP≤■,所以可得ABmin=■×2=4.

14. (文)y=x+■=x-1+■+1=t+■+1,其中t=x-1∈[2,+∞). 由双钩函数的图象可知,y=t+■+1在t∈[2,+∞)上单调递增,故当t=2时取最小值■.

15. (文)设Q(2,1),P在x轴的射影为A,Q在x轴的射影为B,过Q作PA的垂线,垂足为F,则有题意可知∠PQB=2,所以QF=1·cos2-■=sin2,PF=1·sin2-■= -cos2,所以P(2-sin2,1-cos2).

14. (理)易知△ABC∽△ACD,则■=■?圯CD=■=■.

15. (理)法1:由ρsinθ+■=■可得ρcosθ+ρsinθ=1,即转化为直角坐标系下的方程为x+y=1,原点到该直线的距离d=■=■.

法2:记极点为O,A■,■,则由极坐标方程的几何意义知,极坐标方程ρsinθ+■=■表示过A■,■且与OA垂直的一条直线,所以原点到该直线的最短距离为■.

16. (理)由题意有a到1的距离小于等于3,即a-1≤3,则-2≤a≤4.

16. (文)17. (理)

(1)因为点C的坐标为■,■,根据三角函数的定义知,sin∠COA=■,cos∠COA=■;又因为△AOB为正三角形,所以∠AOB=■. 于是,cos∠BOC=cos∠COA+■=cos∠COAcos■-sin∠COAsin■=■.

(2)因为∠AOC=θ0<θ<■,所以∠BOC=■+θ. 在△BOC中,OB=OC=1,由余弦定理可得, f(θ)=BC2=OC2+OB2-2OCOBcos∠BOC=2-2cosθ+■,即函数f(θ)的解析式为f(θ)=2-2cosθ+■. 因为0<θ<■,所以■<θ+■<■,所以-■

17. (文)(1)由已知得25+y+10=55,x+y=35,所以x=15,y=20. 该超市所有顾客一次购物的结算时间组成一个总体,所收集的100位顾客一次购物的结算时间可视为一个容量为100的简单随机样本,顾客一次购物的结算时间的平均值可用样本平均数估计,其估计值为:

■=1.9(分钟).

(2)记A为事件“一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟”,A1,A2,A3分别表示事件“该顾客一次购物的结算时间为1分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为1.5分钟”,“该顾客一次购物的结算时间为2分钟”. 将频率视为概率,故得P(A1)=■=■,P(A2)=■=■,P(A3)=■=■. 因为A=A1∪A2∪A3且A1,A2,A3是互斥事件,所以P(A)=P(A1∪A2∪A3)=P(A1)+P(A2)+P(A3)=■,故一位顾客一次购物的结算时间不超过2分钟的概率为■.

18. (理)(1)依题意,研究室的两个课题组都需要完成一项或两项课题研究任务,则①完成一项课题研究任务的概率为C■■·■·■·C■■·■·■=■;②完成两项课题研究任务的概率为■·■·■·■=■. 于是,该研究室在完成一次课题研究任务中荣获“先进和谐研究室”的概率为P=■+■=■.

(2)由已知,该研究室在一次课题任务中荣获“先进和谐研究室”的概率为P=C■■·■·■[C■■P2(1-P2)]+■·■P■■=■P2-■P■■,而ξ~B(6,P),所以E(ξ)=6P. 由E(ξ)≥2.5知,■P2-■P■■×6≥2.5,求得■≤P2≤■. 又P2≤1,所以■≤P2≤1,即P2的取值范围是■,1.

18. (文)(1)因为四棱柱ABCD-A2B2C2D2的侧面是全等的矩形,所以AA2⊥AB,AA2⊥AD. 又因为AB∩AD=A,所以AA2⊥平面ABCD. 连结BD,因为BD?奂平面ABCD,所以AA2⊥BD. 因为底面ABCD是正方形,所以AC⊥BD. 根据棱台的定义可知,BD与B1D1共面. 又已知平面ABCD∥平面A1B1C1D1,且平面BB1D1D∩平面ABCD=BD,平面BB1D1D∩平面A1B1C1D1=B1D1,所以B1D1∥BD. 于是由AA2⊥BD,AC⊥BD,B1D1∥BD,可得AA2⊥B1D1,AC⊥B1D1. 又因为AA2∩AC=A,所以B1D1⊥平面ACC2A2.

(2)因为四棱柱ABCD-A2B2C2D2的底面是正方形,侧面是全等的矩形,所以S1=S四棱柱上底面+S四棱柱侧面=(A2B2)2+4AB·AA2=102+4×10×30=1300(cm2). 又因为四棱台A1B1C1D1-ABCD的上、下底面均是正方形,侧面是全等的等腰梯形,所以S2=S四棱台下底面+S四棱台侧面=(A1B1)2+4×■(AB+A1B1)h等腰梯形的高=202+4×■(10+20)×■=1120(cm2). 于是该实心零部件的表面积为S=S1+S2=1300+1120=2420(cm2),故所需加工处理费为0.2S=0.2×2420=484(元).

19. (理)(1)以直线DA,DC,DE分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,则A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,4,0),E(0,0,2),所以M(0,2,1),所以■=(-2,0,1). 又■=(0,4,0)是平面ADEF的一个法向量,因为■·■=0,即■⊥■,所以BM∥平面ADEF.

(2)设M(x,y,z),则■=(x,y,z-2),又■=(0,4,-2). 设■=λ■(0<λ<1),则x=0,y=4λ,z=2-2λ,即M(0,4λ,2-2λ). 设n=(x1,y1,z1)是平面BDM的一个法向量,则■·n=2x1+2y1=0,■·n=4λy■+(2-2λ)z1=0,取x1=1得y1=-1,z1=■,即n=1,-1,■. 又由题设,■=(2,0,0)是平面ABF的一个法向量,所以可得cos〈■,n〉=■?摇=■=■,解得λ=■,即点M为EC的中点. 此时,S△DEM=2,AD为三棱锥B-DEM的高,所以VM-BDE=VB-DEM=■×2×2=■.

19. (文) 20. (理)

(1)因为x■■=x■■=x■■(n∈N?鄢)且数列{xn}的各项都是正数,所以anlgxn=an+1lgxn+1=an+2lgxn+2. 设anlgxn=an+1lgxn+1=an+2lgxn+2=p,■=■,■=■,■=■,所以■+■=■. 又{xn}是等比数列,xn·xn+2=x■■,所以■+■=■=■,所以■=■+■,所以数列■是等差数列.

(2)由(1)设■的公差为d,知■=■+(8-1)d,d=2,an=■. 令f(n)=a■+a■+…+a■,则f(n+1)=a■+a■+…+a2n+a■+a■, f(n+1)-f(n)=■+■-■=■>0. 所以函数f(n)单调递增,当n≥2时, f(n)min=f(2)=a3+a4=■+■. 所以■>■(logm+1x-logmx+1),即logm+1x-logmx+1<1,logm+1x0. 而m>1,所以x的取值范围是(1,+∞).

20. (文)21. (理)

(1)设Q(x,y),则QF+x+3=4(x> -3),即■+x+3=4(x>-3),化简得y2=-4x(x∈(-3,0]). 所以动点Q的轨迹C为抛物线y2=-4x位于直线x=-3右侧的部分.

(2)因为■=■(■+■),所以P为AB的中点;又因为■·■=0,且■=(xE,0),所以点E为线段AB的垂直平分线与x轴的交点. 由题意可知,直线l与x轴不垂直,所以不妨设直线l的方程为y=k(x-1),由y=k(x-1),y2=-4x(x∈(-3,0])得k2x2+(4-2k2)x+k2=0(x∈(-3,0]). (?鄢)

设f(x)=k2x2+(4-2k2)x+k2,要使直线l与曲线C有两个不同的交点,只需Δ=(4-2k2)2-4k4>0,-3<■<0,f(-3)>0,f(0)>0,解得■

(3)不可能. 证明如下:要使△PEF成为以EF为底的等腰三角形,只需2xP=xE+xF,即21-■=-1-■-1,解得k2=■. 另一方面,要使直线满足(2)的条件,需要k2∈■,1,而■?埸■,1,所以不可能使△PEF成为以EF为底的等腰三角形.

21. (文)(1)因为f(1)=b,由点(1,b)在x+y=1上,可得1+b=1,即b=0. 因为f ′(x)=anxn-1-a(n+1)xn,所以f ′(1)=-a. 又因为切线x+y=1的斜率为-1,所以-a= -1,即a=1. 故a=1,b=0.

(2)由(1)知, f(x)=xn(1-x)=xn-x■(x>0), f ′(x)=(n+1)x■■-x. 令f ′(x)=0,解得x=■,即f ′(x)在(0,+∞)上有唯一零点x0=■. 在0,■上, f ′(x)>0,故f(x)单调递增;在■,+∞上, f ′(x)<0,f(x)单调递减. 故函数f(x)在(0,+∞)上的最大值为f■=■■·1-■=■.

(3)令φ(t)=lnt-1+■(t>0),则φ′(t)=■-■=■(t>0). 在(0,1)上,φ′(t)<0,故φ(t)单调递减;在(1,+∞)上,φ′(t)>0,φ(t)单调递增. 故φ(t)在(0,+∞)上的最小值为φ(1)=0. 所以φ(t)>0(t>1),即lnt>1-■(t>1). 令t=1+■,则得ln■>■,即ln■■>lne,所以■■>e,即■<■. 由(2)知, f(x)≤■<■,故所证不等式成立.

22. (理)(1)由已知f ′(x)=2x+■=■(x>a). 设g(x)=2x2-2ax+1,Δ=4a2-8,当Δ>0时,a>■或a<-■. 若a>■,由f ′(x)=2x+■易知f ′(x)>0在x>a时恒成立,无极值点. 若a<-■,设g(x)=2x2-2ax+1的两根为x1,x2且x1

所以当a<-■时,函数f(x)有两个极值点.

(2)当a≤-2时,由(1)所得可知x1+x2=a≤-2,01,故h(a)>0,所以g(a)=1+ln(-1-a)(a≤-2).

(3)由(2)知, f(x)=x2+ln(x+2)在[-1,0]上有最大值g(-2)=1,且仅在x=-1时取得. 取x=-■∈(-1,0],n∈N?鄢,则-■■+ln-■+2<1,即ln■<1-■■=■=■-■,故ln■<■-■,ln■<■-■,…,ln■<■-■,ln■<■-■. 相加得ln(n+1)<21+■+■+…+■-1+■+■+…+■≤21+■+■+…+■-1+■+…■=21+■+■+…+■-■,所以■+ln(n+1)<21+■+■+…+■(n∈N?鄢),即■+ln■<1+■+■+…+■(n∈N?鄢).

2016年高考数学模拟金卷(二)

1. (理)D (文)D

2. (理)B (文)A

3. C 4. A 5. C

6. (理)由z=ax+by可得直线方程y= -■x+■,因为a>0,b>0,所以当直线在y轴上移动且截距最大时,目标函数z取得最大值. 画出可行域知直线经过两直线3x-y-6=0和x-y+2=0的交点(4,6)时,z取得最大值为12,所以12=4a+6b,即2a+3b=6,因而■+■=■■+■(2a+3b)=■78+■+■≥25,当且仅当a=b=■时等号成立. 故选D.

(文)因为椭圆的离心率为■,所以e=■=■,c2=■a2,c2=■a2=a2-b2,所以b2=■a2,即a2=4b2. 双曲线的渐近线为y=±x,代入椭圆得■+■=1,即■+■=■=1,所以x2=■b2,x=±■b,y2=■b2,y=±■b. 则第一象限的交点坐标为■b,■b,所以四边形的面积为4×■b×■b=■b2=16,所以b2=5,所以椭圆方程为■+■=1,选D.

7. (理)依题意,因为集合S中只有3个不同元素,所以不同有序数对(i,j)共有9对,如i=0,j=0,有A0⊕A0=A0,(A0⊕A0)⊕A0=A0⊕A0=A0,故适合题意. 经验证,只有3对:(0,0),(1,1),(2,2)适合题意,故选C.

(文)同理科第6题.

8. (理)kPQ=■,kMN=-■. 直线PQ为:y=■(x+c),两条渐近线为:y=±■x. 由y=■(x+c),y=■x得:Q■,■;由y=■(x+c),y=-■x得:P-■,■. 所以线段PQ的中点N■,■,直线MN为:y-■=-■·x-■. 令y=0,得:xM=■. 又MF2=F1F2=2c,所以3c=xM=■,解之得:e2=■=■,即e=■. 故选B.

(文)因为y′=(f ′(x)+f(x))ex,依题意有f ′(1)+f(1)=0. 由于f ′(1)表示y=f(x)的图象在x=1处切线的斜率,所以在x=1处y=f(x)的函数值与斜率互为相反数,选D.

9. (理)(1,1) (文)■

10. 2

11. (理)-2≤a≤4 (文)130

12. 8 13. ④

14. △ABC的外接圆的半径r=■,点O到面ABC的距离d=■=■,SC为球O的直径?圯点S到面ABC的距离为2d=■,所以此棱锥的体积为V=■S△ABC×2d=■×■×■=■.

15. (理)函数y=■ex与函数y=ln(2x)互为反函数,图象关于y=x对称, 函数y=■ex上的点Px,■ex到直线y=x的距离为d=■,设函数g(x)=■ex-x?圯g′(x)=■ex-1?圯g(x)min=1-ln2?圯dmin=■. 由图象关于y=x对称得:PQ最小值为2dmin=■(1-ln2).

(文)337. 揭示:f(1)+f(2)+…+f(6)=1.

16. (理)因为C为AB的中点,■=■,所以PC⊥AB. 由■=m■+■,可知点I在∠PAB的平分线上,由■=λ■知点I在直线PC上,即点I为∠PAB的平分线与直线PC的交点. 由于■与■同向,所以λ=■,过I作ID垂直PA,垂足为D,则λ=■=■=■. 因为■-■=4知■=4,■=2,■=3,所以λ=■.

(文)设A,B的中点为C,则■+■=2■,■+■=2■,…, ■+■=2■,2(■+■+…+■)=2(n-1)■. 又(■+■)=2■,所以可得■+■+…+■=■(■+■).

17. (1)f(x)=2sin2x+■+3. f(x)的最小正周期为π,单调递增区间为kπ-■,kπ+■,k∈Z.

(2)f(A)=4?摇得2sin2A+■+3=4,即sin2A+■=■. 因为0

18. (理)(1)设乙厂生产的产品数量为n,则有■=■,解得n=35. 即乙厂生产的产品数量为35件.

(2)易见只有编号为2,5的两组产品为优等品,所以乙厂生产的产品中的优等品率为■,因为35×■=14,故乙厂生产大约14件优等品.

(3)ξ的取值为0,1,2. P(ξ=0)=■=■,P(ξ=1)=■=■,P(ξ=2)=■=■. 所以ξ的分布列为:

故ξ的均值为Eξ=0×■+1×■+2×■=■.?摇

(文)(1)因为x=■■xn=75,所以x6=6x-■xn=6×75-70-76-72-70-72=90. 因为S2=■■(xn-x)2=■×(52+ 12+32+52+32+152)=49,所以S=7.

(2)从5位同学中随机选取2位同学,共有如下10种不同的取法:{1,2},{1,3},{1,4},{1,5},{2,3},{2,4},{2,5},{3,4},{3,5},{4,5},选出的2位同学中,恰有1位同学的成绩位于(68,75)的取法共有如下4种取法:{1,2},{2,3},{2,4},{2,5},故所得概率为■.

19. (理)(1)由图形可知该几何体的底面ABCD是菱形,且有一个角为60°,边长为2,锥体高度为PO=1 的四棱锥.

(2)设AC,BD的交点为O,连结OE,则OE为△DPB的中位线,OE∥PB,OE?奂平面EAC,PB?埭平面EAC,所以PB∥平面EAC.

(3)连结OP,则OP⊥平面ABCD. 以O为原点,直线OB,OC,OP分别为x,y,z轴的正半轴,建立空间直角坐标系,则B(1,0,0),D(-1,0,0),A(0,-■,0),P(0,0,1),■=(0,-■,-1),■=(1,0,-1). 因为■=λ,所以PF=λ·FA,PF=λ·(PA-PF),PF=■·PA,■=■·■,所以可得■=0,-■,-■,■=■-■=-1,-■,■. 易知PA⊥BD,故只需令PA⊥BF,即■·■=0,就能使PA⊥平面BDF,再根据(-1)·0+-■·(-■)+■·(-1)=0,得λ=■. 此时,■=(0,-■,-1)为平面BDF的法向量,又E-■,0,■,C(0,■,0),所以■=■,■,-■. 设直线EC与平面BDF所成的角为θ,则sinθ=cos〈■,■〉=■=■. 所以当λ=■时,PA⊥平面BDF,此时直线EC与平面BDF所成角的正弦值为■.

(文)(1)下面先证AB⊥GH. 连结CG,当λ=■时,即AG=■AB. 因为△ABC为等腰三角形,所以CG⊥AB. 又AD∥CF,且AD⊥平面ABC,所以HC⊥平面ABC,所以HC⊥AB. CG∩HC=C,所以AB⊥面CGH,GH?哿面CGH,所以AB⊥GH. 再证GH∥平面DEF. 取DE的中点为M,连结GM,MF. 因为G为AB的中点,所以GM∥AD,又AD∥CF,所以GM∥CF. 因为CF=2a,MG=AD=a,H为CF的中点. 所以GM∥HF且GM=HF,即四边形GHFM为平行四边形. 所以GH∥MF. 又MF?奂平面DEF,GH?埭平面DEF. 所以GH∥平面DEF.

(2)对于0<λ<1的任意λ,总有GH∥平面DEF. 证明如下:连结AH,BH,因为AD∥CF且AD=FH=a,所以AHFD是平行四边形,所以AH∥DF. 又DF?哿平面DEF,AH?埭平面DEF,所以AH∥平面DEF. 同理可证:BH∥平面DEF. 又AH∩BH=H,所以平面DEF∥平面ABH. 因为当0<λ<1时,HG?奂面ABH,所以HG∥平面DEF.

20. (理)(1)由对称性可得知:△BFD是等腰直角三角形,所以斜边BD=2p,点A到准线l的距离d=FA=FB=■p,S△ABD=4■?圳■×BD×d=4■?圳p=2. 且圆F的方程为x2+(y-1)2=8.

(2)由对称性设Ax0,■(x0>0),则F0,■,点A,B关于点F对称得:B-x0,p-■?圯p-■=-■?圳x■■=3p2,所以可得:A■p,■,直线m:y=■x+■?圳x-■y+■=0;x2=2py?圳y=■?圯y′=■=■?圯x=■p?圯切点P■,■,直线n:y-■=■·x-■?圳x-■y-■p=0,坐标原点到m,n距离的比值为■:■=3.

(文)(1)当1≤x<4时,合格的元件数为x-■,利润T=2x-■-■=2x-■;当x≥4时,合格的元件数为x-x+■-■= -■+■,利润T=2-■+■-x+■-■=-x-■+■. 综上,该工厂每天生产这种元件所获得的利润T=2x-■,1≤x<4,-x-■+■,x≥4.

(2)当1≤x<4时,T=2x-■,对称轴x=2,此时利润的最大值Tmax=T(2)=2. 当x≥4时,T′=-1+■=■=■<0,所以T=-x-■+■在[4,+∞)上是减函数,此时利润的最大值Tmax=T(4)=0. 综上所述,当x=2时,T取最大值2, 即当日产量定为2(万件)时,工厂可获得最大利润2万元.

21. (理)(1)当a=1时,则f(x)=2lnx-x2,所以f ′(x)=■-2x. 所以f ′(1)=0. 又f(1)= -1,所以曲线y=f(x)在点x=1处的切线方程为y+1=0.

(2)f(x)=2a2lnx-x2,所以f ′(x)=■-2x=■=■. 因为x>0,a>0,当00,当x>a时, f ′(x)<0.?摇所以f(x)在(0,a)上是增函数,在[a,+∞)上是减函数. 所以,f(x)max=f(a)=a2(2lna-1).

讨论函数f(x)的零点情况如下:

①当a2(2lna-1)<0,即0

②当a2(2lna-1)=0,即a=■时,函数f(x)在(0,+∞)内有唯一零点a,而1

③当a2(2lna-1)>0,即a>■时,由于f(1)=-1<0,f(a)=a2(2lna-1)>0, f(e2)=2a2lne2-e4=4a2-e4=(2a-e2)(2a+e2). 当2a-e2<0时,即■■时,f(e2)≥0,而且f(■)=2a2·■-e=a2-e>0,f(1)=-1<0,由单调性可知,无论a≥e2还是a

(文)同理科第20题.

22. (理)(1)因为6a3=8a1+a5,所以6q2=8+q4,解得q2=4或q2=2(舍),则q=2. 又a1=2,所以a■n=2n.

(2)由2n2-(t+bn)n+■bn=0,得bn=■,所以b1=2t-4,b2=16-4t,b3=12-2t,则由b1+b3=2b2,得t=3. 而当t=3时,bn=2n,由bn+1-bn=2(常数)知数列{bn}为等差数列.

(3)因为c1=c2=c3=2,易知m=1不合题意,m=2适合题意,当m≥3时,若cm+1为后添入的数2,则一定不满足T■m=2cm+1,从而cm+1必是数列{an}中的某一项a■k+1,则(2+22+22+…+2k)+2(b1+b2+b3+…+bk)=2×2■,即 2×(2k-1)+2×■=2×2k+1,即2k+1-2k2-2k+2=0,也就是2k=k2+k-1. 易证k=1,2,3,4不是该方程的解,而当n≥5时,2n>n2+n-1成立,证明如下:

①当n=5时,25=32,n2+n-1=29,左边>右边成立;

②假设n=k(k≥5)时,2k>k2+k-1成立,当n=k+1时,2k+1>2k2+2k-2=(k+1)2+(k+1)-1+k2-k-3≥(k+1)2+(k+1)-1+5k-k-3=(k+1)2+(k+1)-1+k+3(k-1)>(k+1)2+(k+1)-1.

这就是说,当n=k+1时,结论成立.

由①②可知,2n>n2+n-1(n≥5)恒成立,故2k=k2+k-1无正整数解.

综上可知,满足题意的正整数仅有m=2.

(文)(1)由已知得0 11 0·-21=0×(-2)+1×11×(-2)+0×1=1-2,所以点M′的坐标为(1,-2).

(2)因为0 11 0·Snn=nSn,所以A′(n,Sn). 因为点A′(n,Sn)在函数f(x)=x2+x的图象上,所以Sn=n2+n. 当n=1时,a1=S1=2;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n,a1=2满足上面的公式,所以an=2n(n∈N?鄢).?摇

(3)由已知,bn=1-■1-■…1-■. 设F(n)=1-■1-■…1-■■. 因为■=1-■·■=■·■=■<■=1,所以F(n)>F(n+1),所以F(n)单调递减,所以当n=1时,F(n)取得最大值■.

要使得不等式bn■■,所以a的取值范围是■,+∞. ■

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