因为an的长度为p的递增子列末项的最小值为am0,
又ar1,ar2,,arq1,an0.
,arp是an的长度为p的递增子列,
所以am0arp.
所以am0an0·
(Ⅲ)由题设知,所有正奇数都是an中的项.
先证明:若2m是an中的项,则2m必排在2m−1之前(m为正整数).
假设2m排在2m−1之后.
设ap1,ap2,,apm1,2m1是数列an的长度为m末项为2m−1的递增子列,则ap1,ap2,,apm1,2m1,2m是数列an的长度为m+1末项为2m的递增子列.与已知矛盾.
再证明:所有正偶数都是an中的项.
假设存在正偶数不是an中的项,设不在an中的最小的正偶数为2m.
因为2k排在2k−1之前(k=1,2,…,m−1),所以2k和2k1不可能在an的同一个递增子列中.
又an中不超过2m+1的数为1,2,…,2m−2,2m−1,2m+1,所以an的长度为m+1且末项为2m+1的递增子列个数至多为222(m1)个2112m12m.
与已知矛盾.
最后证明:2m排在2m−3之后(m≥2为整数).
假设存在2m(m≥2),使得2m排在2m−3之前,则an的长度为m+1且末项为2m+l的递增子列的个数小于2.与已知矛盾.
综上,数列an只可能为2,1,4,3,…,2m−3,2m,2m−1,….
经验证,数列2,1,4,3,…,2m−3,2m,2m−1,…符合条件.
mn1,n为奇数,所以an
n1,n为偶数.
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数 学(文)(北京卷)
本试卷共5页,150分。考试时长120分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题
共40分)
一、选择题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出符合题目要求的一项。
(1)已知集合A={x|–11},则A∪B=
(A)(–1,1)
(B)(1,2)
(C)(–1,+∞)
(D)(1,+∞)
(2)已知复数z=2+i,则zz
(A)3
(B)5
(C)3
(D)5
(3)下列函数中,在区间(0,+)上单调递增的是
(A)1yx2
(B)y=2x
(C)ylog1x2
(D)y1x
(4)执行如图所示的程序框图,输出的s值为
(A)1
(B)2
(C)3
(D)4
5)已知双曲线x2(a2y21(a>0)的离心率是5,则a=
(A)6
(B)4
(C)2
(D)12
(6)设函数f(x)=cosx+bsinx(b为常数),则“b=0”是“f(x)为偶函数”的
(A)充分而不必要条件
(B)必要而不充分条件
(C)充分必要条件
(D)既不充分也不必要条件
(7)在天文学中,天体的明暗程度可以用星等或亮度来描述.两颗星的星等与亮度满足m2–m15E1lg,2E2其中星等为mk的星的亮度为Ek(k=1,2).已知太阳的星等是–26.7,天狼星的星等是–1.45,则太阳与天狼星的亮度的比值为
(A)1010.1
(B)10.1
(C)lg10.1
(D)1010.1
(8)如图,A,B是半径为2的圆周上的定点,P为圆周上的动点,APB是锐角,大小为β.图中阴影区域的面积的最大值为
(A)4β+4cosβ
(B)4β+4sinβ
(C)2β+2cosβ
(D)2β+2sinβ
第二部分(非选择题
共110分)
二、填空题共6小题,每小题5分,共30分。
(9)已知向量a=(–4,3),b=(6,m),且ab,则m=__________.
x2,(10)若x,y满足y1,
则yx的最小值为__________,最大值为__________.
4x3y10,(11)设抛物线y2=4x的焦点为F,准线为l.则以F为圆心,且与l相切的圆的方程为__________.
(12)某几何体是由一个正方体去掉一个四棱柱所得,其三视图如图所示.如果网格纸上小正方形的边长为1,那么该几何体的体积为__________.
(13)已知l,m是平面外的两条不同直线.给出下列三个论断:
①l⊥m;②m∥;③l⊥.
以其中的两个论断作为条件,余下的一个论断作为结论,写出一个正确的命题:__________.
(14)李明自主创业,在网上经营一家水果店,销售的水果中有草莓、京白梨、西瓜、桃,价格依次为60元/盒、65元/盒、80元/盒、90元/盒.为增加销量,李明对这四种水果进行促销:一次购买水果的总价达到120元,顾客就少付x元.每笔订单顾客网上支付成功后,李明会得到支付款的80%.
①当x=10时,顾客一次购买草莓和西瓜各1盒,需要支付__________元;
②在促销活动中,为保证李明每笔订单得到的金额均不低于促销前总价的七折,则x的最大值为__________.
三、解答题共6小题,共80分。解答应写出文字说明,演算步骤或证明过程。
(15)(本小题13分)
在△ABC中,a=3,b–c2,cosB=(Ⅰ)求b,c的值;
(Ⅱ)求sin(B+C)的值.
(16)(本小题13分)
设{an}是等差数列,a1=–10,且a2+10,a3+8,a4+6成等比数列.
(Ⅰ)求{an}的通项公式;
(Ⅱ)记{an}的前n项和为Sn,求Sn的最小值.
(17)(本小题12分)
改革开放以来,人们的支付方式发生了巨大转变.近年来,移动支付已成为主要支付方式之一.为了
1.
2
解某校学生上个月A,B两种移动支付方式的使用情况,从全校所有的1000名学生中随机抽取了100人,发现样本中A,B两种支付方式都不使用的有5人,样本中仅使用A和仅使用B的学生的支付金额分布情况如下:
支付金额
支付方式
仅使用A
仅使用B
27人
24人
不大于2 000元
大于2 000元
3人
1人
(Ⅰ)估计该校学生中上个月A,B两种支付方式都使用的人数;
(Ⅱ)从样本仅使用B的学生中随机抽取1人,求该学生上个月支付金额大于2 000元的概率;
(Ⅲ)已知上个月样本学生的支付方式在本月没有变化.现从样本仅使用B的学生中随机抽查1人,发现他本月的支付金额大于2 000元.结合(Ⅱ)的结果,能否认为样本仅使用B的学生中本月支付金额大于2 000元的人数有变化?说明理由.
(18)(本小题14分)
如图,在四棱锥PABCD中,PA平面ABCD,底部ABCD为菱形,E为CD的中点.
(Ⅰ)求证:BD⊥平面PAC;
(Ⅱ)若∠ABC=60°,求证:平面PAB⊥平面PAE;
(Ⅲ)棱PB上是否存在点F,使得CF∥平面PAE?说明理由.
(19)(本小题14分)
x2y2已知椭圆C:221的右焦点为(1,0),且经过点A(0,1).
ab(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)设O为原点,直线l:ykxt(t1)与椭圆C交于两个不同点P,Q,直线AP与x轴交于点M,直线AQ与x轴交于点N,若|OM|·|ON|=2,求证:直线l经过定点.
(20)(本小题14分)
已知函数f(x)13xx2x.
4(Ⅰ)求曲线yf(x)的斜率为1的切线方程;
(Ⅱ)当x[2,4]时,求证:x6f(x)x;
(Ⅲ)设F(x)|f(x)(xa)|(aR),记F(x)在区间[2,4]上的最大值为M(a),当M(a)最小时,求a的值.
(考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效)
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数学(文)(北京卷)参考答案
一、选择题(共8小题,每小题5分,共40分)
(1)C (2)D (3)A
(5)D (6)C (7)A
二、填空题(共6小题,每小题5分,共30分)
(9)8 (10)–3
(11)(x1)2y24 (12)40
(13)若lm,l,则m.(答案不唯一)
(14)130 15
三、解答题(共6小题,共80分)
(15)(共13分)
解:(Ⅰ)由余弦定理b2a2c22accosB,得
b232c223c(12).
因为bc2,
所以(c2)232c223c(12).
解得c5.
所以b7.
(Ⅱ)由cosB12得sinB32.
由正弦定理得sinAabsinB3314.
在△ABC中,BCA.
所以sin(BC)sinA3314.
(4)B
(8)B
1
(16)(共13分)
解:(Ⅰ)设an的公差为d.
因为a110,
所以a210d,a3102d,a4103d.
因为a210,a38,a46成等比数列,
所以a38a210a46.
所以(22d)d(43d).
解得d2.
所以ana1(n1) d2n12.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,an2n12.
所以,当n7时,an0;当n6时,an0.
所以,Sn的最小值为S630.
(17)(共12分)
解:(Ⅰ)由题知,样本中仅使用A的学生有27+3=30人,仅使用B的学生有24+1=25人,
A,B两种支付方式都不使用的学生有5人.
故样本中A,B两种支付方式都使用的学生有100–30–25–5=40人.
估计该校学生中上个月A,B两种支付方式都使用的人数为22401000400.
100(Ⅱ)记事件C为“从样本仅使用B的学生中随机抽取1人,该学生上个月的支付金额大于2 000元”,则P(C)10.04.
25(Ⅲ)记事件E为“从样本仅使用B的学生中随机抽查1人,该学生本月的支付金额大于2 000元”.
假设样本仅使用B的学生中,本月支付金额大于2 000元的人数没有变化,则由(II)知,P(E)=0.04.
答案示例1:可以认为有变化.理由如下:
P(E)比较小,概率比较小的事件一般不容易发生,一旦发生,就有理由认为本月支付金额大于2 000元的人数发生了变化.所以可以认为有变化.
答案示例2:无法确定有没有变化.理由如下:
事件E是随机事件,P(E)比较小,一般不容易发生,但还是有可能发生的.所以无法确定有没有变化.
(18)(共14分)
解:(Ⅰ)因为PA平面ABCD,
所以PABD.
又因为底面ABCD为菱形,
所以BDAC.
所以BD平面PAC.
(Ⅱ)因为PA⊥平面ABCD,AE平面ABCD,
所以PA⊥AE.
因为底面ABCD为菱形,∠ABC=60°,且E为CD的中点,
所以AE⊥CD.
所以AB⊥AE.
所以AE⊥平面PAB.
所以平面PAB⊥平面PAE.
(Ⅲ)棱PB上存在点F,使得CF∥平面PAE.
取F为PB的中点,取G为PA的中点,连结CF,FG,EG.
则FG∥AB,且FG=1AB.
21AB.
2因为底面ABCD为菱形,且E为CD的中点,
所以CE∥AB,且CE=所以FG∥CE,且FG=CE.
所以四边形CEGF为平行四边形.
所以CF∥EG.
因为CF平面PAE,EG平面PAE,
所以CF∥平面PAE.
(19)(共14分)
解:(I)由题意得,b2=1,c=1.
所以a2=b2+c2=2.
x2所以椭圆C的方程为y21.
2(Ⅱ)设P(x1,y1),Q(x2,y2),
则直线AP的方程为yy11x1.
x1x1.
y11x1|.
kx1t1令y=0,得点M的横坐标xM又y1kx1t,从而|OM|xM|同理,|ON||x2|.
kx2t1ykxt,222由x2得(12k)x4ktx2t20.
2y124kt2t22则x1x2,x1x2.
2212k12k所以|OM||ON||x1x2|||
kx1t1kx2t1|x1x2|22
kx1x2k(t1)x1x2(t1)2t2212k2|k22t24ktk(t1)()(t1)22212k12k2|
2|1t|.
1t
又|OM||ON|2,
所以2|1t|2.
1t解得t=0,所以直线l经过定点(0,0).
(20)(共14分)
133xx2x得f(x)x22x1.
4438令f(x)1,即x22x11,得x0或x.
4388又f(0)0,f(),
32788所以曲线yf(x)的斜率为1的切线方程是yx与yx,
27364即yx与yx.
27解:(Ⅰ)由f(x)(Ⅱ)令g(x)f(x)x,x[2,4].
133xx2得g\'(x)x22x.
448令g\'(x)0得x0或x.
3由g(x)g\'(x),g(x)的情况如下:
x
g\'(x)
g(x)
2
(2,0)
0
8(0,)
38
3
8(,4)
3
4
6
0
64
270
所以g(x)的最小值为6,最大值为0.
故6g(x)0,即x6f(x)x.
(Ⅲ)由(Ⅱ)知,
当a3时,M(a)F(0)|g(0)a|a3;
当a3时,M(a)F(2)|g(2)a|6a3;
当a3时,M(a)3.
综上,当M(a)最小时,a3.
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数学Ⅰ
注意事项
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求
1.本试卷共4页,均为非选择题(第1题~第20题,共20题)。本卷满分为160分,考试时间为120分钟。考试结束后,请将本试卷和答题卡一片交回。
2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。
3.请认真核对监考员从答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。
4.作答试题,必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效。
5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗。
参考公式:
1n1n2样本数据x1,x2,…,xn的方差sxix,其中xxi.
ni1ni12柱体的体积VSh,其中S是柱体的底面积,h是柱体的高.
锥体的体积V1Sh,其中S是锥体的底面积,h是锥体的高.
3一、填空题:本大题共14小题,每小题5分,共计70分.请把答案填写在答题卡相应位置上.
........1.已知集合A{1,0,1,6},B{x|x0,xR},则AB ▲ .
2.已知复数(a2i)(1i)的实部为0,其中i为虚数单位,则实数a的值是 ▲ .
3.下图是一个算法流程图,则输出的S的值是 ▲ .
4.函数y76xx2的定义域是 ▲ .
5.已知一组数据6,7,8,8,9,10,则该组数据的方差是 ▲ .
6.从3名男同学和2名女同学中任选2名同学参加志愿者服务,则选出的2名同学中至少有1名女同学的概率是 ▲ .
y27.在平面直角坐标系xOy中,若双曲线x21(b0)经过点(3,4),则该双曲线的渐近线方程是
b2▲ .
*8.已知数列{an}(nN)是等差数列,Sn是其前n项和.若a2a5a80,S927,则S8的值是 ▲ .
9.如图,长方体ABCDA1B1C1D1的体积是120,E为CC1的中点,则三棱锥E-BCD的体积是 ▲ .
10.在平面直角坐标系xOy中,P是曲线yx最小值是 ▲ .
11.在平面直角坐标系xOy中,点A在曲线y=lnx上,且该曲线在点A处的切线经过点(-e,-1)(e为自然对数的底数),则点A的坐标是 ▲ .
12.如图,在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,AD与CE交于点O.若ABAC6AOEC,4(x0)上的一个动点,则点P到直线x+y=0的距离的x
则AB的值是 ▲ .
AC
13.已知πtan2,则sin2的值是 ▲ .
π43tan414.设f(x),g(x)是定义在R上的两个周期函数,f(x)的周期为4,g(x)的周期为2,且f(x)是奇函数.k(x2),0x1当x(0,2]时,f(x)1(x1)2,g(x)1,其中k>0.若在区间(0,9]上,关,1x22于x的方程f(x)g(x)有8个不同的实数根,则k的取值范围是 ▲ .
二、解答题:本大题共6小题,共计90分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字说明、证明过程.......或演算步骤.
15.(本小题满分14分)
在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c.
(1)若a=3c,b=2,cosB=2,求c的值;
3(2)若sinAcosB,求sin(B)的值.
a2b216.(本小题满分14分)
如图,在直三棱柱ABC-A1B1C1中,D,E分别为BC,AC的中点,AB=BC.
求证:(1)A1B1∥平面DEC1;
(2)BE⊥C1E.
17.(本小题满分14分)
x2y2如图,在平面直角坐标系xOy中,椭圆C:221(ab0)的焦点为F1(–1、0),
abF2(1,0).过F2作x轴的垂线l,在x轴的上方,l与圆F2:(x1)y4a交于点A,与椭圆C交于点D.连结AF1并延长交圆F2于点B,连结BF2交椭圆C于点E,连结DF1.
已知DF1=2225.
2(1)求椭圆C的标准方程;
(2)求点E的坐标.
18.(本小题满分16分)
如图,一个湖的边界是圆心为O的圆,湖的一侧有一条直线型公路l,湖上有桥AB(AB是圆O的直径).规划在公路l上选两个点P、Q,并修建两段直线型道路PB、QA.规划要求:线段PB、QA上的所有点到点O的距离均不小于圆....O的半径.已知点A、B到直线l的距离分别为AC和BD(C、D为垂足),测得AB=10,AC=6,BD=12(单位:百米).
(1)若道路PB与桥AB垂直,求道路PB的长;
(2)在规划要求下,P和Q中能否有一个点选在D处?并说明理由;
(3)在规划要求下,若道路PB和QA的长度均为d(单位:百米).求当d最小时,P、Q两点间的距离.
19.(本小题满分16分)
设函数f(x)(xa)(xb)(xc),a,b,cR、f\'(x)为f(x)的导函数.
(1)若a=b=c,f(4)=8,求a的值;
(2)若a≠b,b=c,且f(x)和f\'(x)的零点均在集合{3,1,3}中,求f(x)的极小值;
(3)若a0,0b1,c1,且f(x)的极大值为M,求证:M≤20.(本小满分16分)
定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M-数列”.
4.
27*(1)已知等比数列{an}(nN)满足:a2a4a5,a34a24a40,求证:数列{an}为“M-数列”;
(2)已知数列{bn}(nN)满足:b11,①求数列{bn}的通项公式;
*122,其中Sn为数列{bn}的前n项和.
Snbnbn1*②设m为正整数,若存在“M-数列”{cn}(nN),对任意正整数k,当k≤m时,都有ckbkck1成立,求m的最大值.
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数学Ⅰ·参考答案
一、填空题:本题考查基础知识、基本运算和基本思想方法.每小题5分,共计70分.
1.{1,6} 2.2 3.5 4.[1,7] 5.5
313.6.7
10 7.y2x
8.16
9.10 10.4 11.(e, 1) 12.3
2
1014.,12
34
二、解答题
15.本小题主要考查正弦定理、余弦定理、同角三角函数关系、诱导公式等基础知识,考查运算求解能力.满分14分.
解:(1)因为a3c,b2,cosB2,
3a2c2b22(3c)2c2(2)21由余弦定理cosB,得,即c2.
323cc2ac3所以c3.
3sinAcosB,
a2babcosBsinB由正弦定理,得,所以cosB2sinB.
sinAsinB2bb422从而cosB(2sinB),即cos2B41cos2B,故cos2B.
5(2)因为因为sinB0,所以cosB2sinB0,从而cosB25.
5因此sinBπ25.
cosB2516.本小题主要考查直线与直线、直线与平面、平面与平面的位置关系等基础知识,考查空间想象能力和推理论证能力.满分14分.
证明:(1)因为D,E分别为BC,AC的中点,
所以ED∥AB.
在直三棱柱ABC-A1B1C1中,AB∥A1B1,
所以A1B1∥ED.
又因为ED⊂平面DEC1,A1B1平面DEC1,
所以A1B1∥平面DEC1.
(2)因为AB=BC,E为AC的中点,所以BE⊥AC.
因为三棱柱ABC-A1B1C1是直棱柱,所以CC1⊥平面ABC.
又因为BE⊂平面ABC,所以CC1⊥BE.
因为C1C⊂平面A1ACC1,AC⊂平面A1ACC1,C1C∩AC=C,
所以BE⊥平面A1ACC1.
因为C1E⊂平面A1ACC1,所以BE⊥C1E.
17.本小题主要考查直线方程、圆的方程、椭圆方程、椭圆的几何性质、直线与圆及椭圆的位置关系等基础知识,考查推理论证能力、分析问题能力和运算求解能力.满分14分.
解:(1)设椭圆C的焦距为2c.
因为F1(-1,0),F2(1,0),所以F1F2=2,c=1.
又因为DF1=553,AF2⊥x轴,所以DF2=DF12F1F22()222,
222因此2a=DF1+DF2=4,从而a=2.
由b2=a2-c2,得b2=3.
x2y2因此,椭圆C的标准方程为1.
43(2)解法一:
x2y2由(1)知,椭圆C:1,a=2,
43因为AF2⊥x轴,所以点A的横坐标为1.
将x=1代入圆F2的方程(x-1) 2+y2=16,解得y=±4.
因为点A在x轴上方,所以A(1,4).
又F1(-1,0),所以直线AF1:y=2x+2.
y2x2由,得5x26x110,
22(x1)y16解得x1或x将x11.
51112代入y2x2,得
y,
5511123因此B(,).又F2(1,0),所以直线BF2:y(x1).
5543y(x1)1342由2,得,解得或x.
x17x6x1302xy7134又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以x1.
将x1代入y
333(x1),得y.因此E(1,).
422
解法二:
x2y2由(1)知,椭圆C:1.如图,连结EF1.
43因为BF2=2a,EF1+EF2=2a,所以EF1=EB,
从而∠BF1E=∠B.
因为F2A=F2B,所以∠A=∠B,
所以∠A=∠BF1E,从而EF1∥F2A.
因为AF2⊥x轴,所以EF1⊥x轴.
x13因为F1(-1,0),由x2y2,得y.
2134又因为E是线段BF2与椭圆的交点,所以y因此E(1,).
18.本小题主要考查三角函数的应用、解方程、直线与圆等基础知识,考查直观想象和数学建模及运用数学知识分析和解决实际问题的能力.满分16分.
解:解法一:
(1)过A作AEBD,垂足为E.
由已知条件得,四边形ACDE为矩形,DEBEAC6, AECD8.\'
因为PB⊥AB,
所以cosPBDsinABE所以PB3.
23284.
105BD1215.
cosPBD45因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,由(1)可得E在圆上,则线段BE上的点(除B,E)到点O的距离均小于圆O的半径,
所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,连结AD,由(1)知ADAE2ED210,
AD2AB2BD270,所以∠BAD为锐角. 从而cosBAD2ADAB25所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.
因此,Q选在D处也不满足规划要求.
综上,P和Q均不能选在D处.
(3)先讨论点P的位置.
当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.
AB,由(1)知,P1B=15,
设P1为l上一点,且PB1此时PDPBPB11sinPBD11cosEBA1539;
515.
当∠OBP>90°时,在△PPB中,PBPB11由上可知,d≥15.
再讨论点Q的位置.
由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,CQQA2AC215262321.此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.
综上,当PB⊥AB,点Q位于点C右侧,且CQ=321时,d最小,此时P,Q两点间的距离PQ=PD+CD+CQ=17+321.
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17+321(百米).
解法二:
(1)如图,过O作OH⊥l,垂足为H.
以O为坐标原点,直线OH为y轴,建立平面直角坐标系.
因为BD=12,AC=6,所以OH=9,直线l的方程为y=9,点A,B的纵坐标分别为3,−3.
因为AB为圆O的直径,AB=10,所以圆O的方程为x2+y2=25.
从而A(4,3),B(−4,−3),直线AB的斜率为因为PB⊥AB,所以直线PB的斜率为直线PB的方程为y3.
44,
3425.
x33所以P(−13,9),PB(134)2(93)215.
因此道路PB的长为15(百米).
(2)①若P在D处,取线段BD上一点E(−4,0),则EO=4<5,所以P选在D处不满足规划要求.
②若Q在D处,连结AD,由(1)知D(−4,9),又A(4,3),
所以线段AD:y3x6(4x4).
421515222在线段AD上取点M(3,),因为OM3345,
44所以线段AD上存在点到点O的距离小于圆O的半径.
因此Q选在D处也不满足规划要求.
综上,P和Q均不能选在D处.
(3)先讨论点P的位置.
当∠OBP<90°时,线段PB上存在点到点O的距离小于圆O的半径,点P不符合规划要求;
当∠OBP≥90°时,对线段PB上任意一点F,OF≥OB,即线段PB上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径,点P符合规划要求.
AB,由(1)知,P1B=15,此时P1(−13,9);
设P1为l上一点,且PB115.
当∠OBP>90°时,在△PPB中,PBPB11由上可知,d≥15.
再讨论点Q的位置.
由(2)知,要使得QA≥15,点Q只有位于点C的右侧,才能符合规划要求.当QA=15时,设Q(a,9),由AQ(a4)2(93)215(a4),得a=4321,所以Q(4321,9),此时,线段QA上所有点到点O的距离均不小于圆O的半径.
综上,当P(−13,9),Q(4321,9)时,d最小,此时P,Q两点间的距离
PQ4321(13)17321.
因此,d最小时,P,Q两点间的距离为17321(百米).
19.本小题主要考查利用导数研究函数的性质,考查综合运用数学思想方法分析与解决问题以及逻辑推理能力.满分16分.
解:(1)因为abc,所以f(x)(xa)(xb)(xc)(xa).
因为f(4)8,所以(4a)8,解得a2.
(2)因为bc,
所以f(x)(xa)(xb)x(a2b)xb(2ab)xab,
从而f\'(x)3(xb)x因为a,b,2322332ab2ab.令,得或.
f\'(x)0xbx332ab,都在集合{3,1,3}中,且ab,
32ab所以1,a3,b3.
3此时f(x)(x3)(x3),f\'(x)3(x3)(x1).
令f\'(x)0,得x3或x1.列表如下:
2x
f\'(x)
(,3)
+
3
0
极大值
2(3,1)
–
1
0
极小值
(1,)
+
f(x)
所以f(x)的极小值为f(1)(13)(13)32.
(3)因为a0,c1,所以f(x)x(xb)(x1)x(b1)xbx,
32
f\'(x)3x22(b1)xb.
因为0b1,所以4(b1)12b(2b1)30,
则f\'(x)有2个不同的零点,设为x1,x2x1x2.
22b1b2b1b1b2b1,x2由f\'(x)0,得x1.
33列表如下:
x
f\'(x)
f(x)
(,x1)
+
x1
0
极大值
x1,x2
–
x2
0
极小值
(x2,)
+
所以f(x)的极大值Mfx1.
解法一:
Mfx1x13(b1)x12bx1
2b(b1)x1b12bb1
[3x2(b1)x1b]x19993212b2b1(b1)27b(b1)2927bb12
3b(b1)2(b1)2(b1)2(b(b1)1)3
272727b(b1)244.因此M.
27272727解法二:
因为0b1,所以x1(0,1).
当x(0,1)时,f(x)x(xb)(x1)x(x1).
令g(x)x(x1),x(0,1),则g\'(x)3x(x1).
令g\'(x)0,得x22131.列表如下:
3
x
g\'(x)
g(x)
所以当x1(0,)
3+
1
30
极大值
1(,1)
3–
114时,g(x)取得极大值,且是最大值,故g(x)maxg.
3273所以当x(0,1)时,f(x)g(x)44,因此M.
272720.本小题主要考查等差和等比数列的定义、通项公式、性质等基础知识,考查代数推理、转化与化归及综合运用数学知识探究与解决问题的能力.满分16分.
解:(1)设等比数列{an}的公比为q,所以a1≠0,q≠0.
a12q4a1q4a2a4a5a11由,得2,解得.
a4a4a0q2aq4aq4a0213111因此数列{an}为“M—数列”.
(2)①因为122,所以bn0.
Snbnbn1122,则b22.
b1,Sb由111,得11b2由bnbn1122,得Sn,
Snbnbn12(bn1bn)当n2时,由bnSnSn1,得bn整理得bn1bn12bn.
bnbn1bn1bn,
2bn1bn2bnbn1所以数列{bn}是首项和公差均为1的等差数列.
因此,数列{bn}的通项公式为bn=nnN②由①知,bk=k,kN*.
因为数列{cn}为“M–数列”,设公比为q,所以c1=1,q>0.
因为ck≤bk≤ck+1,所以q
k1*.
kqk,其中k=1,2,3,…,m.
当k=1时,有q≥1;
当k=2,3,…,m时,有lnklnklnq.
kk1设f(x)=lnx1lnx(x1),则f\'(x).
xx2令f\'(x)0,得x=e.列表如下:
x
f\'(x)
(1,e)
+
e
0
极大值
(e,+∞)
–
f(x)
因为ln2ln8ln9ln3ln3,所以f(k)maxf(3).
266333取q3,当k=1,2,3,4,5时,k1lnkklnq,即kqk,
经检验知qk也成立.
因此所求m的最大值不小于5.
若m≥6,分别取k=3,6,得3≤q3,且q5≤6,从而q15≥243,且q15≤216,
所以q不存在.因此所求m的最大值小于6.
综上,所求m的最大值为5.
数学Ⅱ(附加题)
21.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则.....................按作答的前两小题评分.解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
A.[选修4-2:矩阵与变换](本小题满分10分)
31已知矩阵A
22(1)求A2;
(2)求矩阵A的特征值.
B.[选修4-4:坐标系与参数方程](本小题满分10分)
在极坐标系中,已知两点A3,,直线l的方程为,B2,sin3.
424(1)求A,B两点间的距离;(2)求点B到直线l的距离.
C.[选修4-5:不等式选讲](本小题满分10分)
设xR,解不等式|x|+|2 x1|>2.
【必做题】第22题、第23题,每题10分,共计20分.请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出文字.......说明、证明过程或演算步骤.
n222.(本小题满分10分)设(1x)a0a1xa2x2anxn,n4,nN*.已知a32a2a4.
n(1)求n的值;(2)设(13)ab3,其中a,bN*,求a23b2的值.
23.(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy中,设点集An{(0,0),(1,0),(2,0),,(n,0)},Bn(0,1),(n,1)},Cn{(0,2),(1,2),(2,2),令MnAn,(n,2)},nN.
BnCn.从集合Mn中任取两个不同的点,用随机变量X表示它们之间的距离.
(1)当n=1时,求X的概率分布;
(2)对给定的正整数n(n≥3),求概率P(X≤n)(用n表示).
数学Ⅱ(附加题)参考答案
21.【选做题】
A.[选修4–2:矩阵与变换]
本小题主要考查矩阵的运算、特征值等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.
31解:(1)因为A,
22所以A23131
222233123112115==106.
23222122(2)矩阵A的特征多项式为
f()3212254.
令f()0,解得A的特征值11,24.
B.[选修4–4:坐标系与参数方程]
本小题主要考查曲线的极坐标方程等基础知识,考查运算求解能力.满分10分.
解:(1)设极点为O.在△OAB中,A(3,),B(2,),
42)5.
24由余弦定理,得AB=32(2)2232cos((2)因为直线l的方程为sin()3,
4则直线l过点(32,),倾斜角为23.
43)2.
42又B(2,),所以点B到直线l的距离为(322)sin(C.[选修4–5:不等式选讲]
2本小题主要考查解不等式等基础知识,考查运算求解和推理论证能力.满分10分.
解:当x<0时,原不等式可化为x12x2,解得x<-1;
3当0≤x≤1时,原不等式可化为x+1–2x>2,即x<–1,无解;
2当x>1时,原不等式可化为x+2x–1>2,解得x>1.
213综上,原不等式的解集为{x|x或x1}.
22.【必做题】本小题主要考查二项式定理、组合数等基础知识,考查分析问题能力与运算求解能力,满分10分.
122nnCnx,n4, 解:(1)因为(1x)nC0nCnxCnxn(n1)n(n1)(n2)2,a3C3所以a2Cn,
n26n(n1)(n2)(n3)a4C4.
n242因为a32a2a4,
所以[n(n1)(n2)2n(n1)n(n1)(n2)(n3)]2,
6224解得n5.
(2)由(1)知,n5.
(13)n(13)5
022334455
C5C13C(3)C(3)C(3)C(3)55555ab3.
解法一:
024135*因为a,bN,所以aC53C59C576,bC53C59C544,
从而a23b2762344232.
解法二:
022334455
(13)5C5C15(3)C5(3)C5(3)C5(3)C5(3)022334455.
C5C13C(3)C(3)C(3)C(3)55555*因为a,bN,所以(13)5ab3.
因此a23b2(ab3)(ab3)(13)5(13)5(2)532.
23.【必做题】本小题主要考查计数原理、古典概型、随机变量及其概率分布等基础知识,考查逻辑思维能力和推理论证能力.满分10分.
解:(1)当n1时,X的所有可能取值是1,2,2,5.
X的概率分布为P(X1)7744,P(X2),
22C615C615P(X2)2222,P(X5).
22C615C615b)和B(c,d)是从Mn中取出的两个点.
(2)设A(a,因为P(Xn)1P(Xn),所以仅需考虑Xn的情况.
①若bd,则ABn,不存在Xn的取法;
d1,则AB(ac)21②若b0,
n21,所以Xn当且仅当ABn21,此时
a0, cn或an, c0,有2种取法;
d2,③若b0,则AB(ac)24n24,因为当n3时,(n1)24n,所以Xn cn或an, c0,有2种取法;
当且仅当ABn24,此时a0,d2,则AB(ac)21④若b1,a0, cn或an, c0,有2种取法.
n21,所以Xn当且仅当ABn21,此时综上,当Xn时,X的所有可能取值是n21和n24,且
P(Xn21)4C22n4,P(Xn24)22C2n4.
因此,P(Xn)1P(X
n21)P(Xn24)16C22n4.
绝密★启用前
普通高等学校招生全国统一考试
理科数学
本试卷共4页,23小题,满分150分,考试用时120分钟。
注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡的相应位置上。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔在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,再选涂其它答案。答案不能答在试卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须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,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共12小题,每小题5分,共60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.已知集合M{x4x2},N{xx2x60,则MN=
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