2014山东理科高考考卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(题型注释)
1.已知a,bR,i是虚数单位,若ai与2bi互为共轭复数,则(abi)2( )
A.54i B.54i C.34i D.34i
2.设集合Ax||x1|2,By|y2x,x[0,2],则AB( ) A.[0,2] B.(1,3) C.[1,3) D.(1,4)
3
)
(2,)
4.用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程x2axb0至少有一个实根”时,要做的假设是( )
A.方程x2axb0没有实根 B.方程x2axb0至多有一个实根
C.方程x2axb0至多有两个实根 D.方程x2axb0恰好有两个实根
5
.已知实数x,y满足axay(0a1),则下面关系是恒成立的是( )
ln(x21)ln(y21) C.sinxsiny D.x3
y3 6.直线y4x与曲线yx3
在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) 2 D.4
7.为了研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为[12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17],将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,,第五组,右图是根据试验数据制成的频率分布直方图,已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为( )
A.6 B.8 C.12 D.18
8.
f(x)g(x)有两个不相等的实根,则
)
(1,2) D.(2,)
9.已知x,y满足约束条件xy10,当目标函数zaxby(a
0,b0)在该2xy30
a2b2的最小值为(
)
10.已知a
b0,椭圆C1双曲线C2C1与
C2C2的渐近线方程为(
)
x2y0 D.2xy0
二、填空题(题型注释)
11.执行右面的程序框图,若输入的x
的值为1,则输出的n的值为________.
12.在ABC中,已知ABACtanA,当A
6
13.三棱锥PABC中,D,E分别为PB,PC的中点,记三棱锥DABE的体积为V1,PABC的体积为V2,则时,ABC的面积为________. V1________. V2
2632214. 若(ax)的展开式中x项的系数为20,则ab的最小值b
x
15.已知函数yf(x),xR,对函数yg(x),xI,定义g(x)关于f(x)的对称函数为函数yh(x),xI,yh(x)满足:对于任意xI,两个点(x,h(x)),(x,g(x))
关于点(x,fx)对称,若h(x)是g(x),4x2关于f(x)3xb的“对称函数”且h(x)g(x)恒成立,则实数b的取值范围是_________.
三、解答题(题型注释)
16.(本小题满分12分)
已知向量a(m,cos2x),b(sin2x,n),设函数f(x)ab,且yf(x)的图象过
点(12和点(2,2). 3
(Ⅰ)求m,n的值;
(Ⅱ)将yf(x)的图象向左平移(0)个单位后得到函数yg(x)的图象.若yg(x)的图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求yg(x)的单调增区间.
17.(本小题满分12分) 如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD是等腰梯形,DAB60,AB2CD2,M是线段
AB的中点.
(Ⅰ)求证:C1M//A1ADD1; (Ⅱ)若CD1垂直于平面ABCD
C1D1M和平面ABCD所成的角(锐角)的余弦值.
乒乓球台面被球网分成甲、乙两部分,如图,
甲上有两个不相交的区域A,B,乙被划分为两
个不相交的区域C,D.某次测试要求队员接到落点在甲上的来球后向乙回球.规定:回球一次,落点在C上记3分,在D上记1分,其它情况记0分.对落点在A上的来球,
11,在D上的概率为;对落点在B上的来球,32
13小明回球的落点在C上的概率为,在D上的概率为.假设共有两次来球且落在55队员小明回球的落点在C上的概率为
A,B上各一次,小明的两次回球互不影响.求:
(Ⅰ)小明的两次回球的落点中恰有一次的落点在乙上的概率;
(Ⅱ)两次回球结束后,小明得分之和的分布列与数学期望.
19.(本小题满分12分)
已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)令bn(1)n1
4n,求数列{bn}的前n项和Tn. anan1
ex2设函数f(x)2k(lnx)(k为常数,e2.71828是自然对数的底数). xx
(Ⅰ)当k0时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点,求k的取值范围.
21.(本小题满分14分)
已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA||FD|.当点A的横坐标为3时,ADF为正三角形.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)若直线l1//l,且l1和C有且只有一个公共点E,
(ⅰ)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;
(ⅱ)ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.D
【解析】由已知得,a2,b1,即abi2i,所以(abi)2(2i)234i,选D. 考点:复数的四则运算,复数的概念.
2.C 【解析】由已知A{x|1x3},B{y|1y4},所以,AB[1,3),选C. 考点:绝对值不等式的解法,指数函数的性质,集合的运算.
3.C 【解析】由已知得(log2x)210,即log2x1或log2x-1,解得x
2选C.
考点:函数的定义域,对数函数的性质.
4.A 【解析】反证法的步骤第一步是假设命题反面成立,而“方程x2axb0至少有一实根”的反面是“方程x2axb0没有实根”,故选A.
考点:反证法.
5.D
【解析】由axay(0a1)及指数函数的性质得,xy,所以,x3y3
,选D. 考点:指数函数的性质,不等式的性质.
6.D
考点:定积分的应用.
7.C
D. x,则C. 考点:频率分布直方图.
8.B
考点:函数与方程,函数的图象.
9.B
【解析】画出可行域(如图所示),由于a0,b0,所以,axbyz经过直线2xy30与直线xy10的交点A(2,1)时,z取得最小
值,
即代人a2
b2
B.
考点:简单线性规划的应用,二次函数的图象和性质.
10.A
【解析】由已知及椭圆、
A. 考点:椭圆、双曲线的几何性质.
11.3 【解析】框图中的条件即1x3.
运行程序: x1,n0,符合条件1x3,x2,n1;
符合条件1x3,x3,n2;
符合条件1x3,x4,n3;
不符合条件1x3,输出n3.答案为3.
考点:算法与程序框图.
12.
【1 6解析】由ABtA得C,A
|AB||AC|cosAtanA,|AB||AC|
所以,SABCtanA2, cosAcos3611221|AB||AC|sinAsin. 223636tan
考点:平面向量的数量积、模,三角形的面积.
13.1 4
1SPAB.设点C到平面PAB距离为h,则点E到平面PAB距离为2【解析】由已知SDAB
1h, 2
11SDABhV1. 所以,1V24SPABh3
考点:几何体的体积.
14.2
26r26【解析】(ax)展开式的通项为Tr1C6(ax)b
xrbr)x6arrr123rb6Cx,令
3得12r33,r3,所以,由a63b3C620得ab1,从而a2b22ab2,当且仅
22当ab时,ab的最小值为2.
考点:二项式定理,基本不等式的应用.
15
.).
h(x)【解析】由“对称函数”的定义及中点坐标公式
得3xb,所以
,2
h(x)6x2b,h(x)g(x)恒成立
即6x2bxb恒成立,亦即直线y3xb位于半
圆y的上方.在同一坐标系内,画出直线y3x
b及半圆y(如图所示)
2,解得|b|
).
考点:新定义问题,中心对称,直线与圆的位置关系,点到直线的距离公式.
16.(I
)mn1.
(II)函数yg(x)的单调递增区间为[k
【解析】
试题分析:(1)由题意知f(x)abmsin2xncos2x. 2,k],kZ.
msinncos266,
2),得到根据y
f(x)的图象过点(和(,
443122msinncos33
解得mn1.
(2)由(1
)知:f(x)2xcos2x2sin(2x
由题意知:g(x)f(x)2sin(2x26).
6),
依题意知到点的距离为1的最高点为. (0,3)(0,2)
将其代入yg(x)得sin(2
可得6)1,
6,得到g(x)2sin(2x
2)2cos2x,
由2k2x2k,kZ,得
k
2xk,kZ,
得到yg(x)的单调递增区间为[k
2,k],kZ.
试题解析:(1)由题意知:f(x)abmsin2xncos2x.
因为y
f(x)的图象过点(
12
和(
2
,2),
3
msinncos66
所以,
442msinncos
33
1m
2即,
2m1n2
解得mn1.
(2)由(1
)知:f(x)2xcos2x2sin(2x由题意知:g(x)f(x)2sin(2x2
6
).
6
),
设yg(x)的图象上符合题意的最高点为(x0,2),
2由题意知:x011,所以x00,
即到点的距离为1的最高点为. (0,3)(0,2)将其代入yg(x)得sin(2因为0,所以因此g(x)2sin(2x
6
)1,
6
,
2
)2cos2x,
由2k2x2k,kZ,得
k
2
xk,kZ,
所以,函数yg(x)的单调递增区间为[k
2
,k],kZ.
考点:平面向量的数量积,三角函数的化简,三角函数的图象和性质.
17.(I)证明:见解析;(II)平面C1D1M和平面ABCD
【解析】 试题分析:(I)由四边形ABCD是等腰梯形,且AB2CD, 可得CD//MA且CDMA.
连接AD1,可得C1D1//MA,C1D1MA,
从而得到四边形AMC1D1为平行四边形, 进一步可得C1M//平面A1ADD1.
(II)本题解答可有两种思路,一是向量法,二是几何法. 思路一:连接AC,MC,可得BCADMC,
得到CACB.以C为坐标原点,建立直角坐标系Cxyz.
求角的余弦值. 思路二:按照“一作,二证,三计算”. 过C向AB引垂线交AB于N,连接D1N, 由CD1平面ABCD,可得D1NAB, 得到D
1NC为二面角C1ABC的平面角,
利用直角三角形中的边角关系计算平面C1D1M和平面ABCD所成角(锐角)的余弦值.
试题解析:(I)证明:因为四边形ABCD是等腰梯形,
且AB2CD,
所以AB//CD,又由M是AB的中点, 因此CD//MA且CDMA. 连接AD1,
在四棱柱ABCDA1B1C1D1中, 因为CD//C1D1,CDC1D1, 可得C1D1//MA,C1D1MA, 所以,四边形AMC1D1为平行四边形, 因此C1M//D1A,
又C1M平面A1ADD1,D1A平面A1ADD1,
所以C1M//平面A1ADD1.
(II)解法一: 连接AC,MC,
由(I)知CD//AM且CD=AM, 所以四边形AMCD为平行四边形, 可得BCADMC, 由题意ABCDAB600
, 所以MBC为正三角形,
因此CACB.
以
C为坐标原点,建立直角坐标系Cxyz.
设平面C1D1M的一个法向量n(x,y,z),
nD1C10
由
nMD10可得平面C1D1M
ABCD的一个法向量,
所以平面C1D1M和平面ABCD解法二:
由(I)知,平面D1C1M
平面ABCD=AB,
过C向AB引垂线交AB于N,连接D1N, 由CD1平面ABCD,可得D1NAB, 因此D1NC为二面角C1ABC的平面角,
在RtBNC中,BC1,NBC600,
在Rt
D1CN
所以平面C1D1M和平面ABCD
考点:立体几何的平行关系、垂直关系,几何体的几何特征,二面角的计算,空间向量的应用.
18.(I)小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率为(II)机变量的分布列为:
3
. 10
数学期望E【解析】
91 30
试题分析:(I)记A1为事件“小明对落点在A上的来球的得分为i分”( i0,1,3) 则P(A3)
11111
,P(A1),P(A0)1, 23236
记Bi为事件“小明对落点在B上的来球的得分为i分” ( i0,1,3) 则P(B3)
13131,P(B1),P(B0)1, 55555
记D为事件“小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上”, 由题意,DA3B0A1B0A0B1A0B3,
由事件的独立性和互斥性,即可得到小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率. (II)由题意,随机变量可能的取值为0,1,2,3,4,6, 由事件的独立性和互斥性,得 可得随机变量的分布列为:
利用数学期望的计算公式得到E
91 30
试题解析:(I)记A1为事件“小明对落点在A上的来球的得分为i分”( i0,1,3) 则P(A3)
11111
,P(A1),P(A0)1, 23236
记Bi为事件“小明对落点在B上的来球的得分为i分” ( i0,1,3) 则P(B3)
13131,P(B1),P(B0)1, 55555
记D为事件“小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上”,
由题意,DA3B0A1B0A0B1A0B3, 由事件的独立性和互斥性,
P(D)P(A3B0A1B0A0B1A0B3) P(A3B0)P(A1B0)P(A0B1)P(A0B3)
P(A3)P(B0)P(A1)P(B0)P(A0)P(B1)P(A0)P(B3)
111113113, 2535656510
所以小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率为(II)由题意,随机变量可能的取值为0,1,2,3,4,6, 由事件的独立性和互斥性,得
3. 10
111
P(0)P(A0B0),
6530
11131
P(1)P(A1B0A0B1)P(A1B0)P(A0B1),
35656
131
P(2)P(A1B1),
355
11112
P(3)P(A3B0A0B3)P(A3B0)P(A0B3),
[1**********]1
P(4)P(A3B1A1B3)P(A3B1)P(A1B3),
253530
111
P(6)P(A3B3),
2510
可得随机变量的分布列为:
所以数学期望E0
11121119112346 [1**********]0
考点:随机变量的分布列与数学期望,互斥事件、独立事件的概率. 19.(I)an2n1.
(II)T2n2
2n1
,n为奇数,(或T2n1(1)n1n2nn2n+1)
2n1
,n为偶数
【解析】
试题分析:(I)因为S21
1a1,S22a1
2
22a12, S43
44a1
2
24a112, 由题意,得(2a12)2a1(4a112), 解得a11, 所以an2n1. (II)bn14n4n
n(1)a(1)n1
(1)n1(11nan1(2n1)(2n1)
2n12n1) 当
n
为
偶
数
时
T(11)(11
1n335
)
(
2n312n1)(11
12n12n1
)12n12n2n1
当
n
为
奇
数
时
T(113)(131
n5
)
(
12n312n1)(1112n2
2n12n1
)12n12n12n所以T2
,n为奇数2n1
2n1(1)n1n,(或T2nn)
2n1,n为偶数2n+1试题解析:(I)因为S21
1a1,S22a1
2
22a12, S43
44a1
2
24a112, 由题意,得(2a12)2a1(4a112), 解得a11, 所以an2n1. (II)bn14n(1)n1
4n
a(1)n1(11n(1)) nan1(2n1)(2n1)
2n12n1当
n
为
偶
数时,
,
,
111
Tn(1)()
335
当
n
(
12n1111
)()1
2n12n12n32n12n12n1
为
奇
数
时
,
111
Tn(1)()
335
(
111112n2
)()1
2n12n12n32n12n12n1
2n2
,n为奇数2n1(1)n12n1
所以Tn,(或Tn)
2n2n+1,n为偶数2n1
考点:等差数列的前n项和,等比数列及其性质,“裂项相消法”,分类讨论思想. 20.(I)f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,).
e2
(II)函数在(0,2)内存在两个极值点时,k的取值范围为(e,).
2
【解析】
试题分析:(I)函数yf(x)的定义域为(0,),
(x2)(exkx)
f(x)3
x
'
由k0可得exkx0,
得到f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,). (II)分k0,k0,0k1,k1时,
讨论导函数值的正负,根据函数的单调性,明确极值点的有无、多少. 试题解析:(I)函数yf(x)的定义域为(0,),
x2ex2xex21f(x)k() 42
xxx
'
xex2exk(x2)
x3x2
(x2)(exkx)
x3
x
由k0可得ekx0,
所以当x(0,2)时,f'(x)0,函数yf(x)单调递减, 当x(2,)时,f'(x)0,函数yf(x)单调递增.
所以f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,). (II)由(I)知,k0时,函数f(x)在(0,2)内单调递减, 故f(x)在(0,2)内不存在极值点;
当k0时,设函数g(x)exkx,x[0,), 因为g'(x)exkexelnk, 当0k1时,
当x(0,2)时,g'(x)exk0,yg(x)单调递增, 故f(x)在(0,2)内不存在两个极值点; 当k1时,
得x(0,lnk)时,g'(x)0,函数yg(x)单调递减,
x(lnk,)时,g'(x)0,函数yg(x)单调递增,
所以函数yg(x)的最小值为g(lnk)k(1lnk), 函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点;
g(0)0g(lnk)0
当且仅当,
g(2)00lnk2
e2
解得ek,
2
e2
综上所述,函数在(0,2)内存在两个极值点时,k的取值范围为(e,).
2
考点:应用导数研究函数的单调性、极值,分类讨论思想,不等式组的解法.
21.(I)y24x.(II)(ⅰ)直线AE过定点F(1,0).(ⅱ)ABE的面积的最小值为16. 【解析】
试题分析:(I)由抛物线的定义知3
pp
|t|, 22
解得t3p或t3(舍去).得p2.抛物线C的方程为y24x. (II)(ⅰ)由(I)知F(1,0),
设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0),
可得xDx02,即D(x02,0),直线AB的斜率为kAB根据直线l1和直线AB平行,可设直线l1的方程为y代入抛物线方程得y2
y0
, 2
y0
xb, 2
88b
y0, y0y0
整理可得y
4y0
(x1), 2
y04
直线AE恒过点F(1,0).
2
注意当y04时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0),
得到结论:直线AE过定点F(1,0).
(ⅱ)由(ⅰ)知,直线AE过焦点F(1,0), 得到|AE||AF||FE|(x01)(设直线AE的方程为xmy+1, 根据点A(x0,y0)在直线AE上, 得到m
11
1)x02, x0x0
yx01
,再设B(x1,y1),直线AB的方程为yy00(xx0),
2y0
可得x
2
y2x0, y0
8
y84x00, y0
代入抛物线方程得y2
可求得y1y0
48
,x1x04,
x0y0
应用点B到直线AE的距离为
d. 从而得到三角形面积表达式,应用基本不等式得到其最小值.
试题解析:(I)由题意知F(P,0) 2
p2t,0), 4设D(t,0)(t0),则FD的中点为(
因为|FA||FD|, 由抛物线的定义知:3pp|t|, 22
解得t3p或t3(舍去). 由p2t3,解得p2. 4
所以抛物线C的方程为y24x.
(II)(ⅰ)由(I)知F(1,0),
设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0),
因为|FA||FD|,则|xD1|x01,
由xD0得xDx02,故D(x02,0),
故直线AB的斜率为kABy0, 2
因为直线l1和直线AB平行,
设直线l1的方程为y
代入抛物线方程得y2y0xb, 288by0, y0y0
由题意6432b2,得. 0b2y0y0y0
44,xE2. y0y0设E(xE,yE),则yE2当y04时,kAB4y0yEy0y04y0, 224y0xEx0y042y04
4y0(xx0), 2y04
答案第15页,总17页 可得直线AE的方程为yy0
2由y04x0, 整理可得y4y0(x1), 2y04
直线AE恒过点F(1,0).
2当y04时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0),
所以直线AE过定点F(1,0).
(ⅱ)由(ⅰ)知,直线AE过焦点F(1,0), 所以|AE||AF||FE|(x01)(
设直线AE的方程为xmy+1,
因为点A(x0,y0)在直线AE上, 故m111)x02, x0x0x01, y0
设B(x1,y1),
直线AB的方程为yy0
由于y00, 可得xy0(xx0), 22y2x0, y0
8y84x00, y0代入抛物线方程得y2
所以y0y18, y0
48,x1x04, x0y0可求得y1y0所以点B到直线AE的距离为
答案第16页,总17页
|
d48x04m(y0)1|
. 11x02)16, 2x0则
ABE的面积S
当且仅当x01即x01时等号成立. x0
所以ABE的面积的最小值为16.
考点:抛物线的定义及其几何性质,直线与抛物线的位置关系,点到直线的距离公式,基本不等式的应用.
答案第17页,总17页
2014山东理科高考考卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题(题型注释)
1.已知a,bR,i是虚数单位,若ai与2bi互为共轭复数,则(abi)2( )
A.54i B.54i C.34i D.34i
2.设集合Ax||x1|2,By|y2x,x[0,2],则AB( ) A.[0,2] B.(1,3) C.[1,3) D.(1,4)
3
)
(2,)
4.用反证法证明命题“设a,b为实数,则方程x2axb0至少有一个实根”时,要做的假设是( )
A.方程x2axb0没有实根 B.方程x2axb0至多有一个实根
C.方程x2axb0至多有两个实根 D.方程x2axb0恰好有两个实根
5
.已知实数x,y满足axay(0a1),则下面关系是恒成立的是( )
ln(x21)ln(y21) C.sinxsiny D.x3
y3 6.直线y4x与曲线yx3
在第一象限内围成的封闭图形的面积为( ) 2 D.4
7.为了研究某药品的疗效,选取若干名志愿者进行临床试验,所有志愿者的舒张压数据(单位:kPa)的分组区间为[12,13),[13,14),[14,15),[15,16),[16,17],将其按从左到右的顺序分别编号为第一组,第二组,,第五组,右图是根据试验数据制成的频率分布直方图,已知第一组与第二组共有20人,第三组中没有疗效的有6人,则第三组中有疗效的人数为( )
A.6 B.8 C.12 D.18
8.
f(x)g(x)有两个不相等的实根,则
)
(1,2) D.(2,)
9.已知x,y满足约束条件xy10,当目标函数zaxby(a
0,b0)在该2xy30
a2b2的最小值为(
)
10.已知a
b0,椭圆C1双曲线C2C1与
C2C2的渐近线方程为(
)
x2y0 D.2xy0
二、填空题(题型注释)
11.执行右面的程序框图,若输入的x
的值为1,则输出的n的值为________.
12.在ABC中,已知ABACtanA,当A
6
13.三棱锥PABC中,D,E分别为PB,PC的中点,记三棱锥DABE的体积为V1,PABC的体积为V2,则时,ABC的面积为________. V1________. V2
2632214. 若(ax)的展开式中x项的系数为20,则ab的最小值b
x
15.已知函数yf(x),xR,对函数yg(x),xI,定义g(x)关于f(x)的对称函数为函数yh(x),xI,yh(x)满足:对于任意xI,两个点(x,h(x)),(x,g(x))
关于点(x,fx)对称,若h(x)是g(x),4x2关于f(x)3xb的“对称函数”且h(x)g(x)恒成立,则实数b的取值范围是_________.
三、解答题(题型注释)
16.(本小题满分12分)
已知向量a(m,cos2x),b(sin2x,n),设函数f(x)ab,且yf(x)的图象过
点(12和点(2,2). 3
(Ⅰ)求m,n的值;
(Ⅱ)将yf(x)的图象向左平移(0)个单位后得到函数yg(x)的图象.若yg(x)的图象上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求yg(x)的单调增区间.
17.(本小题满分12分) 如图,在四棱柱ABCDA1B1C1D1中,底面ABCD是等腰梯形,DAB60,AB2CD2,M是线段
AB的中点.
(Ⅰ)求证:C1M//A1ADD1; (Ⅱ)若CD1垂直于平面ABCD
C1D1M和平面ABCD所成的角(锐角)的余弦值.
乒乓球台面被球网分成甲、乙两部分,如图,
甲上有两个不相交的区域A,B,乙被划分为两
个不相交的区域C,D.某次测试要求队员接到落点在甲上的来球后向乙回球.规定:回球一次,落点在C上记3分,在D上记1分,其它情况记0分.对落点在A上的来球,
11,在D上的概率为;对落点在B上的来球,32
13小明回球的落点在C上的概率为,在D上的概率为.假设共有两次来球且落在55队员小明回球的落点在C上的概率为
A,B上各一次,小明的两次回球互不影响.求:
(Ⅰ)小明的两次回球的落点中恰有一次的落点在乙上的概率;
(Ⅱ)两次回球结束后,小明得分之和的分布列与数学期望.
19.(本小题满分12分)
已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)令bn(1)n1
4n,求数列{bn}的前n项和Tn. anan1
ex2设函数f(x)2k(lnx)(k为常数,e2.71828是自然对数的底数). xx
(Ⅰ)当k0时,求函数f(x)的单调区间;
(Ⅱ)若函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点,求k的取值范围.
21.(本小题满分14分)
已知抛物线C:y22px(p0)的焦点为F,A为C上异于原点的任意一点,过点A的直线l交C于另一点B,交x轴的正半轴于点D,且有|FA||FD|.当点A的横坐标为3时,ADF为正三角形.
(Ⅰ)求C的方程;
(Ⅱ)若直线l1//l,且l1和C有且只有一个公共点E,
(ⅰ)证明直线AE过定点,并求出定点坐标;
(ⅱ)ABE的面积是否存在最小值?若存在,请求出最小值;若不存在,请说明理由.
参考答案
1.D
【解析】由已知得,a2,b1,即abi2i,所以(abi)2(2i)234i,选D. 考点:复数的四则运算,复数的概念.
2.C 【解析】由已知A{x|1x3},B{y|1y4},所以,AB[1,3),选C. 考点:绝对值不等式的解法,指数函数的性质,集合的运算.
3.C 【解析】由已知得(log2x)210,即log2x1或log2x-1,解得x
2选C.
考点:函数的定义域,对数函数的性质.
4.A 【解析】反证法的步骤第一步是假设命题反面成立,而“方程x2axb0至少有一实根”的反面是“方程x2axb0没有实根”,故选A.
考点:反证法.
5.D
【解析】由axay(0a1)及指数函数的性质得,xy,所以,x3y3
,选D. 考点:指数函数的性质,不等式的性质.
6.D
考点:定积分的应用.
7.C
D. x,则C. 考点:频率分布直方图.
8.B
考点:函数与方程,函数的图象.
9.B
【解析】画出可行域(如图所示),由于a0,b0,所以,axbyz经过直线2xy30与直线xy10的交点A(2,1)时,z取得最小
值,
即代人a2
b2
B.
考点:简单线性规划的应用,二次函数的图象和性质.
10.A
【解析】由已知及椭圆、
A. 考点:椭圆、双曲线的几何性质.
11.3 【解析】框图中的条件即1x3.
运行程序: x1,n0,符合条件1x3,x2,n1;
符合条件1x3,x3,n2;
符合条件1x3,x4,n3;
不符合条件1x3,输出n3.答案为3.
考点:算法与程序框图.
12.
【1 6解析】由ABtA得C,A
|AB||AC|cosAtanA,|AB||AC|
所以,SABCtanA2, cosAcos3611221|AB||AC|sinAsin. 223636tan
考点:平面向量的数量积、模,三角形的面积.
13.1 4
1SPAB.设点C到平面PAB距离为h,则点E到平面PAB距离为2【解析】由已知SDAB
1h, 2
11SDABhV1. 所以,1V24SPABh3
考点:几何体的体积.
14.2
26r26【解析】(ax)展开式的通项为Tr1C6(ax)b
xrbr)x6arrr123rb6Cx,令
3得12r33,r3,所以,由a63b3C620得ab1,从而a2b22ab2,当且仅
22当ab时,ab的最小值为2.
考点:二项式定理,基本不等式的应用.
15
.).
h(x)【解析】由“对称函数”的定义及中点坐标公式
得3xb,所以
,2
h(x)6x2b,h(x)g(x)恒成立
即6x2bxb恒成立,亦即直线y3xb位于半
圆y的上方.在同一坐标系内,画出直线y3x
b及半圆y(如图所示)
2,解得|b|
).
考点:新定义问题,中心对称,直线与圆的位置关系,点到直线的距离公式.
16.(I
)mn1.
(II)函数yg(x)的单调递增区间为[k
【解析】
试题分析:(1)由题意知f(x)abmsin2xncos2x. 2,k],kZ.
msinncos266,
2),得到根据y
f(x)的图象过点(和(,
443122msinncos33
解得mn1.
(2)由(1
)知:f(x)2xcos2x2sin(2x
由题意知:g(x)f(x)2sin(2x26).
6),
依题意知到点的距离为1的最高点为. (0,3)(0,2)
将其代入yg(x)得sin(2
可得6)1,
6,得到g(x)2sin(2x
2)2cos2x,
由2k2x2k,kZ,得
k
2xk,kZ,
得到yg(x)的单调递增区间为[k
2,k],kZ.
试题解析:(1)由题意知:f(x)abmsin2xncos2x.
因为y
f(x)的图象过点(
12
和(
2
,2),
3
msinncos66
所以,
442msinncos
33
1m
2即,
2m1n2
解得mn1.
(2)由(1
)知:f(x)2xcos2x2sin(2x由题意知:g(x)f(x)2sin(2x2
6
).
6
),
设yg(x)的图象上符合题意的最高点为(x0,2),
2由题意知:x011,所以x00,
即到点的距离为1的最高点为. (0,3)(0,2)将其代入yg(x)得sin(2因为0,所以因此g(x)2sin(2x
6
)1,
6
,
2
)2cos2x,
由2k2x2k,kZ,得
k
2
xk,kZ,
所以,函数yg(x)的单调递增区间为[k
2
,k],kZ.
考点:平面向量的数量积,三角函数的化简,三角函数的图象和性质.
17.(I)证明:见解析;(II)平面C1D1M和平面ABCD
【解析】 试题分析:(I)由四边形ABCD是等腰梯形,且AB2CD, 可得CD//MA且CDMA.
连接AD1,可得C1D1//MA,C1D1MA,
从而得到四边形AMC1D1为平行四边形, 进一步可得C1M//平面A1ADD1.
(II)本题解答可有两种思路,一是向量法,二是几何法. 思路一:连接AC,MC,可得BCADMC,
得到CACB.以C为坐标原点,建立直角坐标系Cxyz.
求角的余弦值. 思路二:按照“一作,二证,三计算”. 过C向AB引垂线交AB于N,连接D1N, 由CD1平面ABCD,可得D1NAB, 得到D
1NC为二面角C1ABC的平面角,
利用直角三角形中的边角关系计算平面C1D1M和平面ABCD所成角(锐角)的余弦值.
试题解析:(I)证明:因为四边形ABCD是等腰梯形,
且AB2CD,
所以AB//CD,又由M是AB的中点, 因此CD//MA且CDMA. 连接AD1,
在四棱柱ABCDA1B1C1D1中, 因为CD//C1D1,CDC1D1, 可得C1D1//MA,C1D1MA, 所以,四边形AMC1D1为平行四边形, 因此C1M//D1A,
又C1M平面A1ADD1,D1A平面A1ADD1,
所以C1M//平面A1ADD1.
(II)解法一: 连接AC,MC,
由(I)知CD//AM且CD=AM, 所以四边形AMCD为平行四边形, 可得BCADMC, 由题意ABCDAB600
, 所以MBC为正三角形,
因此CACB.
以
C为坐标原点,建立直角坐标系Cxyz.
设平面C1D1M的一个法向量n(x,y,z),
nD1C10
由
nMD10可得平面C1D1M
ABCD的一个法向量,
所以平面C1D1M和平面ABCD解法二:
由(I)知,平面D1C1M
平面ABCD=AB,
过C向AB引垂线交AB于N,连接D1N, 由CD1平面ABCD,可得D1NAB, 因此D1NC为二面角C1ABC的平面角,
在RtBNC中,BC1,NBC600,
在Rt
D1CN
所以平面C1D1M和平面ABCD
考点:立体几何的平行关系、垂直关系,几何体的几何特征,二面角的计算,空间向量的应用.
18.(I)小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率为(II)机变量的分布列为:
3
. 10
数学期望E【解析】
91 30
试题分析:(I)记A1为事件“小明对落点在A上的来球的得分为i分”( i0,1,3) 则P(A3)
11111
,P(A1),P(A0)1, 23236
记Bi为事件“小明对落点在B上的来球的得分为i分” ( i0,1,3) 则P(B3)
13131,P(B1),P(B0)1, 55555
记D为事件“小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上”, 由题意,DA3B0A1B0A0B1A0B3,
由事件的独立性和互斥性,即可得到小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率. (II)由题意,随机变量可能的取值为0,1,2,3,4,6, 由事件的独立性和互斥性,得 可得随机变量的分布列为:
利用数学期望的计算公式得到E
91 30
试题解析:(I)记A1为事件“小明对落点在A上的来球的得分为i分”( i0,1,3) 则P(A3)
11111
,P(A1),P(A0)1, 23236
记Bi为事件“小明对落点在B上的来球的得分为i分” ( i0,1,3) 则P(B3)
13131,P(B1),P(B0)1, 55555
记D为事件“小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上”,
由题意,DA3B0A1B0A0B1A0B3, 由事件的独立性和互斥性,
P(D)P(A3B0A1B0A0B1A0B3) P(A3B0)P(A1B0)P(A0B1)P(A0B3)
P(A3)P(B0)P(A1)P(B0)P(A0)P(B1)P(A0)P(B3)
111113113, 2535656510
所以小明两次回球的落点中恰有1次的落点在乙上的概率为(II)由题意,随机变量可能的取值为0,1,2,3,4,6, 由事件的独立性和互斥性,得
3. 10
111
P(0)P(A0B0),
6530
11131
P(1)P(A1B0A0B1)P(A1B0)P(A0B1),
35656
131
P(2)P(A1B1),
355
11112
P(3)P(A3B0A0B3)P(A3B0)P(A0B3),
[1**********]1
P(4)P(A3B1A1B3)P(A3B1)P(A1B3),
253530
111
P(6)P(A3B3),
2510
可得随机变量的分布列为:
所以数学期望E0
11121119112346 [1**********]0
考点:随机变量的分布列与数学期望,互斥事件、独立事件的概率. 19.(I)an2n1.
(II)T2n2
2n1
,n为奇数,(或T2n1(1)n1n2nn2n+1)
2n1
,n为偶数
【解析】
试题分析:(I)因为S21
1a1,S22a1
2
22a12, S43
44a1
2
24a112, 由题意,得(2a12)2a1(4a112), 解得a11, 所以an2n1. (II)bn14n4n
n(1)a(1)n1
(1)n1(11nan1(2n1)(2n1)
2n12n1) 当
n
为
偶
数
时
T(11)(11
1n335
)
(
2n312n1)(11
12n12n1
)12n12n2n1
当
n
为
奇
数
时
T(113)(131
n5
)
(
12n312n1)(1112n2
2n12n1
)12n12n12n所以T2
,n为奇数2n1
2n1(1)n1n,(或T2nn)
2n1,n为偶数2n+1试题解析:(I)因为S21
1a1,S22a1
2
22a12, S43
44a1
2
24a112, 由题意,得(2a12)2a1(4a112), 解得a11, 所以an2n1. (II)bn14n(1)n1
4n
a(1)n1(11n(1)) nan1(2n1)(2n1)
2n12n1当
n
为
偶
数时,
,
,
111
Tn(1)()
335
当
n
(
12n1111
)()1
2n12n12n32n12n12n1
为
奇
数
时
,
111
Tn(1)()
335
(
111112n2
)()1
2n12n12n32n12n12n1
2n2
,n为奇数2n1(1)n12n1
所以Tn,(或Tn)
2n2n+1,n为偶数2n1
考点:等差数列的前n项和,等比数列及其性质,“裂项相消法”,分类讨论思想. 20.(I)f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,).
e2
(II)函数在(0,2)内存在两个极值点时,k的取值范围为(e,).
2
【解析】
试题分析:(I)函数yf(x)的定义域为(0,),
(x2)(exkx)
f(x)3
x
'
由k0可得exkx0,
得到f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,). (II)分k0,k0,0k1,k1时,
讨论导函数值的正负,根据函数的单调性,明确极值点的有无、多少. 试题解析:(I)函数yf(x)的定义域为(0,),
x2ex2xex21f(x)k() 42
xxx
'
xex2exk(x2)
x3x2
(x2)(exkx)
x3
x
由k0可得ekx0,
所以当x(0,2)时,f'(x)0,函数yf(x)单调递减, 当x(2,)时,f'(x)0,函数yf(x)单调递增.
所以f(x)的单调递减区间为(0,2),单调递增区间为(2,). (II)由(I)知,k0时,函数f(x)在(0,2)内单调递减, 故f(x)在(0,2)内不存在极值点;
当k0时,设函数g(x)exkx,x[0,), 因为g'(x)exkexelnk, 当0k1时,
当x(0,2)时,g'(x)exk0,yg(x)单调递增, 故f(x)在(0,2)内不存在两个极值点; 当k1时,
得x(0,lnk)时,g'(x)0,函数yg(x)单调递减,
x(lnk,)时,g'(x)0,函数yg(x)单调递增,
所以函数yg(x)的最小值为g(lnk)k(1lnk), 函数f(x)在(0,2)内存在两个极值点;
g(0)0g(lnk)0
当且仅当,
g(2)00lnk2
e2
解得ek,
2
e2
综上所述,函数在(0,2)内存在两个极值点时,k的取值范围为(e,).
2
考点:应用导数研究函数的单调性、极值,分类讨论思想,不等式组的解法.
21.(I)y24x.(II)(ⅰ)直线AE过定点F(1,0).(ⅱ)ABE的面积的最小值为16. 【解析】
试题分析:(I)由抛物线的定义知3
pp
|t|, 22
解得t3p或t3(舍去).得p2.抛物线C的方程为y24x. (II)(ⅰ)由(I)知F(1,0),
设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0),
可得xDx02,即D(x02,0),直线AB的斜率为kAB根据直线l1和直线AB平行,可设直线l1的方程为y代入抛物线方程得y2
y0
, 2
y0
xb, 2
88b
y0, y0y0
整理可得y
4y0
(x1), 2
y04
直线AE恒过点F(1,0).
2
注意当y04时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0),
得到结论:直线AE过定点F(1,0).
(ⅱ)由(ⅰ)知,直线AE过焦点F(1,0), 得到|AE||AF||FE|(x01)(设直线AE的方程为xmy+1, 根据点A(x0,y0)在直线AE上, 得到m
11
1)x02, x0x0
yx01
,再设B(x1,y1),直线AB的方程为yy00(xx0),
2y0
可得x
2
y2x0, y0
8
y84x00, y0
代入抛物线方程得y2
可求得y1y0
48
,x1x04,
x0y0
应用点B到直线AE的距离为
d. 从而得到三角形面积表达式,应用基本不等式得到其最小值.
试题解析:(I)由题意知F(P,0) 2
p2t,0), 4设D(t,0)(t0),则FD的中点为(
因为|FA||FD|, 由抛物线的定义知:3pp|t|, 22
解得t3p或t3(舍去). 由p2t3,解得p2. 4
所以抛物线C的方程为y24x.
(II)(ⅰ)由(I)知F(1,0),
设A(x0,y0)(x0y00),D(xD,0)(xD0),
因为|FA||FD|,则|xD1|x01,
由xD0得xDx02,故D(x02,0),
故直线AB的斜率为kABy0, 2
因为直线l1和直线AB平行,
设直线l1的方程为y
代入抛物线方程得y2y0xb, 288by0, y0y0
由题意6432b2,得. 0b2y0y0y0
44,xE2. y0y0设E(xE,yE),则yE2当y04时,kAB4y0yEy0y04y0, 224y0xEx0y042y04
4y0(xx0), 2y04
答案第15页,总17页 可得直线AE的方程为yy0
2由y04x0, 整理可得y4y0(x1), 2y04
直线AE恒过点F(1,0).
2当y04时,直线AE的方程为x1,过点F(1,0),
所以直线AE过定点F(1,0).
(ⅱ)由(ⅰ)知,直线AE过焦点F(1,0), 所以|AE||AF||FE|(x01)(
设直线AE的方程为xmy+1,
因为点A(x0,y0)在直线AE上, 故m111)x02, x0x0x01, y0
设B(x1,y1),
直线AB的方程为yy0
由于y00, 可得xy0(xx0), 22y2x0, y0
8y84x00, y0代入抛物线方程得y2
所以y0y18, y0
48,x1x04, x0y0可求得y1y0所以点B到直线AE的距离为
答案第16页,总17页
|
d48x04m(y0)1|
. 11x02)16, 2x0则
ABE的面积S
当且仅当x01即x01时等号成立. x0
所以ABE的面积的最小值为16.
考点:抛物线的定义及其几何性质,直线与抛物线的位置关系,点到直线的距离公式,基本不等式的应用.
答案第17页,总17页