理科数学(一)
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共150分。考试时间120分钟。
参考公式:
如果事件A、B互诉,那么:P(AB)P(A)P(B);
如果事件A、B相互独立,那么P(AB)P(A)P(B); 如果事件A在一次试验中发生的概率是P,那行n次独立重复试验中恰好发生k次的概
kk率是:Pn(k)CnP(1P)nk.
球的表面积公式:S4R2,其中R表示球的半径. 球的体积公式:V43R,其中R表示球的半径. 3注意事项:
1.请考生务必将自己的姓名、准考证号填写在指定地方。
2.答第Ⅰ卷时,每小题选出答案后,填在第Ⅱ卷答题卡上;答第Ⅱ卷直接在试卷指定 区域作答。
3.考试结束,监考人员将第Ⅰ卷和第Ⅱ卷一并收回。
第Ⅰ卷(选择题 共60分)
一、选择题(本大题共2小题,每小题5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、“x4”是“x8”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
2、若平面四边形ABCD满足ABCD0,(ABAD)AC0,则该四边形一定是 A、直角梯形 B、矩形 C、菱形 D、正方形 3、若函数ylogax1loga1x,yax1a1x, (a0,且a1)定义域分别为M、N,全集为R, 则下列关系式正确的是
A、MNN B、MNM C、MNM D、MNCRN 4、由函数ycosx 0x图象与直线x及y1
的图象围成一个封闭图形的面积是
A、 B、1 C、2 D、2
5、已知数列an为等比数列,a11,q2,又第m项至第n项的和为112(mn), 则mn的值为
A、11 B、12 C、13 D、14
6、已知l,m,表示直线,,,表示平面,下列条件中能推出结论的正确的是: 条件:①l⊥m, l⊥, m⊥; ②∥, ∥; ③l⊥,
第4题图
23∥; ④ l⊥, m⊥
结论:a: l ⊥ b: ⊥ c: l∥m d: ∥
A、①a,②b,③c,④d B、①c,②d,③a,④b C、①b,②d,③a,④c D、①d,②b,③a,④c
a37、在直角坐标系中,函数y2 (a0为常数)所表示的曲线叫箕舌线,则箕舌线可
xa2能是下列图形中的 8、已知向量a=(2cosα,2sinα),b=(3cosβ,3sinβ),a与b的夹角为60o,则直线xcosα-ysinα
22
+1=0与圆(x-cosβ)+(y+sinβ)=1的位置关系是
A、相切 B、相交 C、相离 D、随α、β的值而定
x221limxx2„xn的值为 9、已知2xR展开式的第7项为,则n423131A、 B、 C、 D、
444410、有一个游戏:将分别写有数字1,2,3,4的四张卡片随机发给甲、乙、丙、丁4个人, 每人一张,并请4个人进行预测:
甲说:乙或丙拿到标有3的卡片; 乙说:甲或丙拿到标有2的卡片; 丙说:标有1的卡片在甲手中; 丁说:甲拿到标有3的卡片.
结果显示:甲、乙、丙、丁4个人预测的都不正确.那么甲、乙、丙、丁4个人拿到的卡片依次为
A. 3124 B. 4123 C. 4321 D. 4213
11、以正方体ABCD-A′B′C′D′的任意三个顶点为顶点作三角形,从中随机取出两个三角形,则这两个三角形共面的概率为
36737619218A、 B、 C、 D、
385385385385
22xy
12、已知椭圆+=1上有n个不同的点P1,P2,P3,…,Pn.设椭圆的右焦点为F,数
43列{|PnF|}是公差不小于
91的等差数列,则n的最大值为 1003A、2006 B、2007 C、2008 D、1004
第Ⅱ卷(非选择题 共90分)
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在横线上.) 13、若mR,(mi)3是纯虚数,则m的值为 . 14、函数f(x)=ax3+bx2+cx+d的部分数值如下: x 0 1 2 3 -3 -2 -1 y 0 4 0 0 16 -80 -24 4 60 5 144 6 296 则函数y=lgf(x)的定义域为______ _____. 15、已知: 命题p:不等式|x-m|+|x-1|>1的解集为R,
命题q:f(x)=log(3+m)x是(0,+∞)上的增函数.
若“p且q”是假命题,“p或q”是真命题,则实数m的取值范围是 . 16、定义点P(x0,y0)到直线l:axbyc0(a2b20)的有向距离为:
dax0by0cab22.已知点P1、P2到直线l的有向距离分别是d1、d2,有以下命题:
①若d1d2=0,则直线P②若d1+d2=0,则直线P 1P2与直线l平行;1P2与直线l平行;
三、解答题:(本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17、(本小题满分12分)
A、B、C为△ABC的三内角,且其对边分别为a、b、c.若m(cos③若d1+d2=0,则直线P 1P2与直线l垂直;④若d1d2<0,则直线P1P2与直线l相交。
以上结论正确的是 .(要求填上正确结论的序号)
1AAn(cos,sin),且m·n=.
222⑴ 求角A的大小;
AA,sin), 22 ⑵ 若a=23,三角形面积S=3,求b+c的值.
18、(本小题满分12分)
袋中一共装有4个黑球和3个白球,现有甲、乙两人从袋中轮流摸球,每次取一个.甲先取,乙后取,然后甲再取„„取后不放回,直到两人中有一人取到白球时既终止,每个球在每一次被取出的机会是等可能的,用表示取球终止所需要的取球次数.
⑴ 求随机变量的概率分布; ⑵ 求甲取到白球的概率. 19、(本题满分12分)
已知函数f(x)= -x2+ax+1-lnx .
⑴ 若f(x)是在(0,
1)上的减函数,求a的取值范围; 2⑵ 函数f(x)是否既有极大值又有极小值,若不存在,请说明理由;若存在,求a的取 值范围.
20、(本题满分12分)
如图,已知两个正四棱锥P-ABCD与Q-ABCD的高分别为1和2,AB=4. ⑴ 证明PQ⊥平面ABCD;
⑵ 求异面直线AQ与PB所成的角; ⑶ 求点P到平面QAD的距离.
D
A
B
P
C
Q
21.(本题满分12分)
已知为锐角,且tan的首项a12函数f(x)xtan2xsin(221,
4),数列{an}
1,an1f(an). 2 ⑴ 求函数f(x)的表达式; ⑵ 求证:an1an;
111 ⑶ 求证:12(n2,nN*).
1a11a21an
22.(本题满分14分)
已知点H(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且 满足HPPM0,PM3MQ. 2 ⑴ 当点P在y轴上移动时,求点M的轨迹G;
⑵ 过点T(-1,0)作直线l与轨迹G交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(x0,0), 使得ABE是等边三角形,求x0的值.
参考答案:
一、选择题(本大题共2小题,每小题5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 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 题号 B C B A B C A C D D D B 答案 简答与提示: 31、x24x2或x2,x8x2;
2、ABCD0ABCD是平行四边形,(ABAD)AC0BDAC; 3、根据题意:M(1,1),NR; 4、根据对称性;
am1qnm5、依题意:amam1an2m12nm11112167;
1q6、根据线线、线面、面面平行和垂直的有关判定逐个判断即可;
a4aa; 时,y2521|coscossinsin1|38、a与b的夹角为60ocos,d1;
2222cossin7、①函数是偶函数,②函数先单调递增后单调递减,③当x1;
411310、乙丙丁所说为假甲拿4,甲乙所说为假丙拿1,甲所说为假乙拿2;
311、以正方体ABCD-A′B′C′D′的任意三个顶点为顶点可作C856(个)三角形,正方体
6x9、T7C923212C43的表面及对角面每个面有C4=4(个)三角形,所以所求概率为2C5622112n,limxx„xx243n61318; 385x2y2
12、椭圆+=1中,a2,b3,c1,所以(|PnF|)(|PnF|)min=ac1max=ac3 43所以d312n12007. n1d
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在横线上.) 13、0或3 14、(-1,1)和(2,+∞) 15、,20,2 16、④ 简答与提示:
13、(mi)3m33m3m21i是纯虚数,则m3m0.
14、解:由f(x)的解析式可知f(x)图象连续及f(x)的单调性可确定:在(-1,1)和(2,+∞)上均有
f(x)>0.
15、命题p:不等式|x-m|+|x-1|>1的解集为Rm2或m0
命题q:f(x)=log(3+m)x是(0,+∞)上的增函数3+m>1m2 “p且q”是假命题,“p或q”是真命题说明命题p和q一真一假, 所以实数m的取值范围是,20,2. 16、当d1d2=0,①不对;若d1+d2=0,点P1、P2在直线l上或在直线l的异侧,所以
②③错;
3三、解答题
1AAAA17:解:⑴ ∵m(cos,sin),n(cos,sin),且m·n=,
2222212A2A1∴-cos+sin=, 即-cosA=, „„„„„„„„4分
2222
又A∈(0,),
∴A= „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6分
⑵ S△ABC=bc·sinA=b·c·sin=3,∴bc=4, „„„„„„„8分
23
1223222
又由余弦定理得:a=b+c-2bc·cos120°=b2+c2+bc , „„„10分
2
∴16=(b+c),故b+c=4. „„„„„„„„„„„„„„12分
12
18、解: ⑴ 由题意,的可能取值为1,2,3,4,5
3432P(1); ; P27767432643233P(3); ; P(4)76535765435432131P(5); „„„„„„„„„„„„„„„„5分
7654335所以的分布列为:
P 1 2 3 4 5 3 72 76 353 351 35„„„„„„„„„„„„„„„„7分
⑵ 因为甲先取,所以甲只有可能在第1次,第3次和第5次取球,记”甲取到白球”为事件A,
则P(A)P(\"1\或\"3\或\"5\") ∵事件\"1\或\"3\或\"5\"两两互斥, ∴P(A)P1P3P5 19.(本小题满分12分) 解:⑴ f(x)=-2x+a- ∵f(x)在(0,
22. „„„„„„„„„„„„12分 351 x111)上为减函数,∴x∈(0,)时-2x+a-<0恒成立。 22x1即a<2x+恒成立。 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2分
x11设g(x)= 2x+,则g(x)=2-2
xx111∵x∈(0,)时2>4,∴g(x)<0,∴g(x) 在(0,)上递减。 „„„4分
22x1∴g(x) >g()=3,∴a≤3。 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„6分
2⑵ 若f(x)既有极大值又有极小值,则首先必须f(x)=0有两个不同正根x1 ,x2 ,
即 2x2-ax+1=0有两个不同正根。 „„„„8分
0a280令aa22
0a02∴当a>22时,f(x)=0有两个不等的正根. „„„„„„„„„10分
12不妨设x1 <x2 ,由f(x)=-(2x2-ax+1)=-(x-x1)(x-x2)知:
xx0<x<x1时f(x)<0,x1<x<x2时f(x)>0,x>x2时f(x)<0。
∴当a>22时f(x)既有极大值f(x2)又有极小值f(x1) . „„„„„„„12分 20.(本小题满分12分) 解法一:
⑴ 连结AC、BD,设ACBDO.由P-ABCD与Q-ABCD都是正四棱锥,
所以PO⊥平面ABCD,QO⊥平面ABCD.从而P、O、Q三点在一条直线上, 所以PQ⊥平面ABCD.
由题设知,ABCD是正方形,所以ACBD.
⑵ 由⑴,PQ平面ABCD,故可以分别以直线CA、DB、QP为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系(如上图),由题设条件,相关各点的坐标分别是P(0,0,1),Q(0,0,2),
B(0,22,0),所以AQ(22,0,2),PB(0,22,1),
AQPB3于是cosAQ,PB. 9AQPB从而异面直线AQ与PB所成的角是arccos⑶ 由⑵,点D的坐标是(0,-22,0),AD(22,22,0),PQ(0,0,3),
设n(x,y,z)是平面QAD的一个法向量,
nAQ02xz0由 得.取x=1,得n(1,1,2).
xy0nAD03. 9PQn32所以点P到平面QAD的距离d.. 2n解法二:
⑴ 取AD的中点M,连结PM,QM.因为P-ABCD与Q-ABCD都是正四棱锥, 所以AD⊥PM,AD⊥QM. 从而AD⊥平面PQM.
又PQ平面PQM,所以PQ⊥AD.同理PQ⊥AB,所以PQ⊥平面ABCD. ⑵ 连结AC、BD设ACBDO,由PQ⊥平面ABCD及
P
正四棱锥的性质可知O在PQ上,从而P、A、Q、C四 点共面.取OC的中点N,连结PN. 因为
PO1NONO1PONO,,所以, OQ2OAOC2OQOAA
D M O B
C 从而AQ∥PN.∠BPN(或其补角)是异面直线AQ
与PB所成的角.连接BN,
因为PBOB2OP2(22)213.
PNON2OP2(2)213 Q
BNOB2ON2(22)2(2)210 PB2PN2BN293103所以cosBPN. 2PBPN92333从而异面直线AQ与PB所成的角是arccos.
9⑶ 由⑴知,AD⊥平面PQM,所以平面PQM⊥平面QAD. 过P作PH⊥QM于H, 则PH⊥平面QAD,所以PH的长为点P到平面QAD的距离.
1AB2OQ.所以MQP45, 232又PQ=PO+QO=3,于是PHPQsin45. 232即点P到平面QAD的距离是.
2连结OM,则OM
2tan2(21)1 又∵为锐角
1tan21(21)22 ∴2 ∴sin(2)1 f(x)xx „„„„3分
4412 ⑵ an1anan ∵a1 ∴a2,a3,an都大于0
22 ∴an0 ∴an1an „„„„„„„„„„„„„7分
11111 ⑶ 2an1ananan(1an)an1an111∴ „„„„„„„„„„„„„8分 1ananan1111111111 ∴ 1a11a21ana1a2a2a3anan1111 „„„„„„„„„„„„„10分 2a1an1an11213323∵a2(), a3()1 , 又∵n2an1an
224441 ∴an1a31 ∴122
an1111 ∴12 „„„„„„„„„„12分
1a11a21an21.解:⑴tan2
22.解:⑴ 设点M的坐标为(x,y)则由PM得P(0,3MQ, 2yx),及(,0) 23 由HPPM0 得(3,y3y)(x,)0 „„„„„„„3分 22
∴y24x,由点Q在x轴的正半轴上得x0
∴M点轨迹G方程:y24x(x0) „„„„„„„„5分 ⑵ 设直线l:yk(x1),其中k0 代入y24x
得k2x22(k22)xk20 (1) „„„„„„„„6分 设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程(1)的两个实数
2(k22)22k2x1x22(,) ∴ ∴AB中点坐标为kkkxx112212k2), „„„„„„„„8分 AB的垂直平分线为:y(x2kkk22令y0,x021 ∴点E的坐标为(21,0)
kk因为ABE为正三角形
23 ∴E(21,0)到直线AB的距离等于|AB| „„„„„„„10分
k241k2231k221k22 ∴|AB| „„12分 1k|k|k2k2 ∴k
311,x0. „„„„„„„„„„„„„„„„14分 23
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