第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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。请把答案填在第II卷指定的位置上)
1. 已知集合 ![]()
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(A) ![]()
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2. 假如(m ![]()
(A)1 (B)-1 (C) ![]()
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3. 某球与一个120°的二面角的两个面相切于A、B,且A、B间的球面距离为
,则此球体的表面积为( )
(A) ![]()
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4. 函数 ![]()
(A) ![]()
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(C) ![]()
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5. 已知P是以F1、F2为焦点的椭圆 ![]()
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(A) ![]()
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6. 已知函数y=sinx-cosx,给出以下四个命题,其中正确的命题是( )
(A)若x ![]()
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(B)在区间[ ![]()
(C)直线 ![]()
(D)函数的图像可由函数 ![]()
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7. 已知△ABC的三个顶点A、B、C及平面内一点P满足: ![]()
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(A)3 (B) ![]()
8. 在等差数列 ![]()
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(A)3 (B) 2 (C) ![]()
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9.过抛物线y2 = 2ρx (ρ>0 )上一定点M ( x0,y0 ) ( y0≠0 ),作两条直线分别交抛物线于A ( x1 , y1 ) , B ( x2 , y2 ),当MA与MB的斜率存在且倾斜角互补时,则 ![]()
A.–2 B. 2 C.4 D.– 4
10.三位同学在研究函数 f (x) = EQ \F(x,1 | x |) (x∈R) 时,分别给出下面三个结论:
① 函数 f (x) 的值域为 (-1,1)
② 若x1≠x2,则一定有f (x1)≠f (x2)
③ 若规定 f1(x) = f (x),fn 1(x) = f [ fn(x)],则 fn(x) = EQ \F(x,1 n | x |) 对任意 n∈N* 恒成立.
你认为上述三个结论中正确的个数有( )
(A) 0个 (B) 1个 (C) 2个 (D) 3个
第Ⅱ卷(非选择题 共100分)
二、填空题:本大题共5小题;每小题4分,共20分.把答案填在题中横线上
11.设常数 
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12. 一样本的所有数据分组及频数如下:
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则在 ![]()
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13.设f(x)= x2 ax b,且1≤f(-1)≤2,2≤f(1)≤4,则点(a,b)在aOb平面上的区域面积是 ![]()
14.将4个相同的白球、5个相同的黑球、6个相同的红球放入4个不同盒子中的3个中,使得有1个空盒且其它盒子中球的颜色齐全的不同放法共有种.(用数字作答) ![]()
15.给出下列四个命题:
①过平面外一点,作与该平面成θ角的直线一定有无穷多条;
②一条直线与两个相交平面都平行,则它必与这两个平面的交线平行;
③对确定的两条异面直线,过空间任意一点有且只有唯一的一个平面与这两条异面直线都平行;
④对两条异面的直线,都存在无穷多个平面与这两条直线所成的角相等;
其中正确的命题序号为 (请把所有正确命题的序号都填上).
三、解答题(本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明,证实过程或演算步骤)
16.(本小题满分12分)
已知向量 a = (cos x,sin x),b = (-cos x,cos x),c = (-1,0)
(I) 若 x = EQ \F(p,6) ,求向量 a、c 的夹角;
(II) 当 x∈[ EQ \F(p,2) , EQ \F(9p,8) ] 时,求函数 f (x) = 2a·b 1 的最大值。
17.已知数列 {2 n•an} 的前 n 项和 Sn = 9-6n.
(I) 求数列 {an} 的通项公式;
(II) 设 bn = n·(2-log 2 EQ \F(| an |,3) ),求数列 { EQ \F(1,bn) } 的前 n 项和Tn.
18.(本小题满分12分)
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C1 |
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A |
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B |
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C |
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D |
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A1 |
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B1 |
已知斜三棱柱ABC—A1B(Ⅰ)求证:AC⊥平面BB
(Ⅱ)当α为何值时,AB1⊥BC1,且使D恰为BC中点?
(Ⅲ)若α = arccos eq \f(1,3) ,且AC=BC=AA1时,求二面角C1—AB—C的大小.
19.(本小题满分12分)
某家具城进行促销活动,促销方案是:顾客每消费1000元,便可以获得奖券一张. 每张奖券中奖的概率为 EQ \F(1,5) ,若中奖,则家具城返还顾客现金1000元. 某顾客购买一张价格为3400元的餐桌,得到3张奖券. 设该顾客购买餐桌的实际支出为 x (元).
(I) 求 x 的所有可能取值;
(II) 求 x 的分布列和期望。
20.(本小题共13分)已知 ![]()
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(Ⅰ)设 ![]()
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(Ⅱ)设 ![]()
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21.(本小题满分14分)
设 f (x) = px- EQ \F(q,x) -2 ln x,且 f (e) = qe- EQ \F(p,e) -2(e为自然对数的底数).
(I) 求 p 与 q 的关系;
(II) 若 f (x) 在其定义域内为单调函数,求 p 的取值范围;
(III)设 g(x) = EQ \F(2e,x) ,若在 [1,e] 上至少存在一点x0,使得 f (x0) > g(x0) 成立, 求实数 p 的取值范围.
参考答案
一、选择题:(本大题共10个小题;每小题5分,共50分。)
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答 案
D
B
C
A
D
C
A
B
A
D
二、填空题:(本大题共5小题,每小题5分,共25分。)
11、 ![]()
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13、1; 14 、720; 15、②④;
三、解答题:(本大题共6小题,共75分。)
16、(本小题满分12分)
解:(I) 当 x = EQ \F(p,6) 时,cos <a,c> = EQ \F(a·c,| a |·| c |) ………… 1分
= EQ \F(-cos x,\R(cos 2 x sin 2 x)×\R((-1) 2 0 2)) ………… 2分
= -cos x = -cos EQ \F(p,6) = cos EQ \F(5p,6) ………… 3分
∵ 0≤<a,c>≤p, ………… 4分
∴ <a,c> = EQ \F(5p,6) ………… 5分
(II) f (x) = 2a·b 1 = 2 (-cos 2 x sin x cos x) 1 ………… 6分
= 2 sin x cos x-(2cos 2 x-1) ………… 7分
= sin 2x-cos 2x ………… 8分
= EQ \R(2) sin (2x- EQ \F(p,4) ) ………… 9分
∵ x∈[ EQ \F(p,2) , EQ \F(9p,8) ],∴ 2x- EQ \F(p,4) ∈[ EQ \F(3p,4) ,2p], ………… 10分
故 sin (2x- EQ \F(p,4) )∈[-1, EQ \F(\R(2),2) ] ………… 11分
∴ 当 2x- EQ \F(p,4) = EQ \F(3p,4) ,即 x = EQ \F(p,2) 时,f (x)max = 1 ………… 12分
17、(本小题满分12分)
解:(I) n = 1 时,2·a1 = S1 = 3,∴a1 = EQ \F(3,2) ; …………2分
当 n≥2 时,2 n·an = Sn-Sn-1 = -6,∴ an = EQ \F(-6,2 n) . 又 EQ \F(3,2) ≠ EQ \F(-6,2) …………4分
∴ 通项公式an = EQ \B\LC\{(\A\al( EQ \F(3,2) ,(n = 1), -\F(6,2 n),(n≥2),)) …………6分
(II)当 n = 1 时,b1 = 2-log 2 EQ \F(1,2) = 3,∴ T1 = EQ \F(1,b1) = EQ \F(1,3) ; …………8分
n≥2时, bn = n·(2-log 2 EQ \F(6,3·2 n) ) = n·(n 1), ∴ EQ \F(1,bn) = EQ \F(1,n(n 1)) …………10分
∴ Tn = EQ \F(1,b1) EQ \F(1,b2) … EQ \F(1,bn) = EQ \F(1,3) EQ \F(1,2×3) EQ \F(1,3×4) … EQ \F(1,n(n 1)) = EQ \F(5,6) - EQ \F(1,n 1)
∴ Tn = EQ \F(5,6) - EQ \F(1,n 1) …………12分
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C1 |
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A |
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B |
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C |
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D |
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A1 |
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B1 |
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解:(Ⅰ)∵ B1D⊥平面ABC, AC ![]()
∴ B1D⊥AC, 又AC⊥BC, ![]()
∴ AC⊥平面BB
(Ⅱ) ∵ AC⊥平面BB
只须B
∴ 平行四边形BB
又∵ B1D⊥BC, 要使D为BC中点,只须B
∵ B1D⊥平面ABC,且D落在BC上,
∴ ∠B1BC即为侧棱与底面所成的角.
故当α=60°时,AB1⊥BC1,且使D为BC中点…………………… 8分
(Ⅲ)过C1作C1E⊥BC于E,则C1E⊥平面ABC.
过E作EF⊥AB于F,C
∴∠C1FE是所求二面角C1—AB—C的平面角.………………… 10分
设AC=BC=AA1=a,
在Rt△CC1E中,由∠C1BE=α= ![]()
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在Rt△BEF中,∠EBF=45°,EF= ![]()
![]()
∴∠C1FE=45°,故所求的二面角C1—AB—C为45°.………… 12分
解法二:(1)同解法一 ……………… 3分
(Ⅱ)要使AB1⊥BC1,D是BC的中点,即 ![]()
∴ ![]()
=0,∴ ![]()
∴ ![]()
∵ B1D⊥平面ABC,且D落在BC上, …………………… 7分
∴ ∠B1BC即为侧棱与底面所成的角.
故当α=60°时,AB1⊥BC1,且D为BC中点. …………………8分
(Ⅲ)以C为原点,CA为x轴,CB为y轴,经过C点且垂直于平面ABC的直线为z轴建立空间直角坐标系,则A(a,0,0),B(0,a,0),C(0,- ![]()
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平面ABC的法向量n1=(0,0,1),设平面ABC1的法向量n2=(x,y,z).
由 ![]()
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eq \b\lc\{(\a\al(-x+y=0,,- eq \f(4,3) y+ eq \f(2 eq \r(2) ,3) z=0 .)) ∴n2=( ![]()
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cos<n1, n2>= eq \f(1, eq \r( eq \f(1,2) eq \f(1,2) 1) ) = eq \f( eq \r(2) ,2) ,
故n1 , n2所成的角为45°,即所求的二面角为45°.……………………12分
19、(本小题满分12分)
解:(I) x 的所有可能取值为3400,2400,1400,400.………………2分
(II) P(x = 3400) = ( EQ \F(4,5) ) 3 = EQ \F(64,125) ……………………4分
P(x = 2400) = C31( EQ \F(1,5) ) ( EQ \F(4,5) ) 2 = EQ \F(48,125) ………………6分
P(x = 1400) = C32( EQ \F(1,5) ) 2 ( EQ \F(4,5) ) = EQ \F(12,125) ………………8分
P(x = 400) = C33( EQ \F(1,5) ) 3 = EQ \F(1,125) ……………………10分
x 的分布列为
x
3400
2400
1400
400
P
EQ \F(64,125)
EQ \F(48,125)
EQ \F(12,125)
EQ \F(1,125)
……………………………………10分 ![]()
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20、(本小题满分13分)
解:(Ⅰ)设 ![]()
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由 ![]()
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由 ![]()
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① 2×③ ②,并整理,得 ![]()
这表明点 ![]()
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(Ⅱ)同(Ⅰ)所设,由 ![]()
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当点 ![]()
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即 ![]()
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将①②③三式代入上式,得 ![]()
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21、(本小题满分14分)
解:(I) 由题意得 f (e) = pe- EQ \F(q,e) -2ln e = qe- EQ \F(p,e) -2 ………… 1分
Þ (p-q) (e EQ \F(1,e) ) = 0 ………… 2分
而 e EQ \F(1,e) ≠0,∴ p = q ……………………………………………………3分
(II)由(I)知 f (x) = px- EQ \F(p,x) -2ln x
f ' (x) = p EQ \F(p,x 2) - EQ \F(2,x) = EQ \F(px 2-2x p,x 2) ……………………4分
令 h(x) = px 2-2x p,要使 f (x) 在其定义域 (0, ¥) 内为单调函数,只需 h(x) 在 (0, ¥) 内满足:h(x)≥0 或 h(x)≤0 恒成立. ……………………5分
= 1 \* GB3 ① 当 p = 0时, h(x) = -2x,∵ x > 0,∴ h(x) < 0,∴ f ' (x) = - EQ \F(2x,x 2) < 0,
∴ f (x) 在 (0, ¥) 内为单调递减,故 p = 0适合题意. ………………………….6分
= 2 \* GB3 ② 当 p > 0时,h(x) = px 2-2x p,其图象为开口向上的抛物线,对称轴为 x = EQ \F(1,p) ∈(0, ¥),∴ h(x)min = p- EQ \F(1,p)
只需 p- EQ \F(1,p) ≥0,即 p≥1 时 h(x)≥0,f ' (x)≥0,
∴ f (x) 在 (0, ¥) 内为单调递增,
故 p≥1适合题意. ……………………………………………7分
= 3 \* GB3 ③当 p < 0时,h(x) = px 2-2x p,其图象为开口向下的抛物线,对称轴为 x = EQ \F(1,p) Ï (0, ¥).
只需 h(0)≤0,即 p≤0时 h(x)≤0在 (0, ¥)恒成立.
故 p < 0适合题意. ……………………8分
综上可得, p≥1或 p≤0. ……………………………………………9分
另解:(II) 由 (I) 知 f (x) = px- EQ \F(p,x) -2ln x
f’(x) = p EQ \F(p,x 2) - EQ \F(2,x) = p (1 EQ \F(1,x 2) )- EQ \F(2,x)
要使 f (x) 在其定义域 (0, ¥) 内为单调函数,只需 f’(x) 在 (0, ¥) 内满足:f’(x)≥0 或 f’(x)≤0 恒成立.
由 f’(x)≥0 Û p (1 EQ \F(1,x 2) )- EQ \F(2,x) ≥0 Û p≥ EQ \F(2,x \F(1,x)) Û p≥( EQ \F(2,x \F(1,x)) )max,x > 0
∵ EQ \F(2,x \F(1,x)) ≤ EQ \F(2,2\R(x· \F(1,x))) = 1,且 x = 1 时等号成立,故 ( EQ \F(2,x \F(1,x)) )max = 1
∴ p≥1
由 f’(x)≤0 Û p (1 EQ \F(1,x 2) )- EQ \F(2,x) ≤0 Û p≤ EQ \F(2x,x 2 1) Û p≤( EQ \F(2x,x 2 1) )min,x > 0
而 EQ \F(2x,x 2 1) > 0 且 x → 0 时, EQ \F(2x,x 2 1) → 0,故 p≤0
综上可得,p≥1或 p≤0
(III) ∵ g(x) = EQ \F(2e,x) 在 [1,e] 上是减函数
∴ x = e 时,g(x)min = 2,x = 1 时,g(x)max = 2e
即 g(x) Î [2,2e] ………… 10分
① p≤0 时,由 (II) 知 f (x) 在 [1,e] 递减 Þ f (x)max = f (1) = 0 < 2,不合题意。 …… 11分
② 0 < p < 1 时,由x Î [1,e] Þ x- EQ \F(1,x) ≥0
∴ f (x) = p (x- EQ \F(1,x) )-2ln x≤x- EQ \F(1,x) -2ln x
右边为 f (x) 当 p = 1 时的表达式,故在 [1,e] 递增
∴ f (x)≤x- EQ \F(1,x) -2ln x≤e- EQ \F(1,e) -2ln e = e- EQ \F(1,e) -2 < 2,不合题意。…… 12分
③ p≥1 时,由 (II) 知 f (x) 在 [1,e] 连续递增,f (1) = 0 < 2,又g(x) 在 [1,e] 上是减函数
∴ 本命题 Û f (x)max > g(x)min = 2,x Î [1,e]
Þ f (x)max = f (e) = p (e- EQ \F(1,e) )-2ln e > 2
Þ p > EQ \F(4e,e 2-1) (∵ EQ \F(4e,e 2-1) >1) ………… 13分
综上,p 的取值范围是 ( EQ \F(4e,e 2-1) , ¥) ………… 14分