一、填空題:本大題共14小題,每小題5分,共70分.
1.
2.2i 3.(
)或(
) 4.16 5.a(chǎn)≥-8 6.64 7.(1)(3)(4) 8.6 9. 10.
11.1 12.
13.(-∞,1)
14.
,提示:設(shè)
,則
,故
為增函數(shù),由a<b,有
,也可以考慮特例,如f(x)=x2
二、解答題:解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟.
15.(1)
研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image215.gif)
5分
即研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image219.gif)
研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image223.gif)
為等腰三角形. 8分
(2)由(I)知
12分
研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image229.gif)
14分
16.(1)由圖形可知該四棱錐和底面ABCD是菱形,且有一角為,邊長(zhǎng)為2,
錐體高度為1。
設(shè)AC,BD和交點(diǎn)為O,連OE,OE為△DPB的中位線,
OE//PB,
3分
EO面EAC,PB面EAC內(nèi), PB//面AEC。
6分
(2)過(guò)O作OFPA垂足為F ,
在Rt△POA中,PO=1,AO=,PA=2,在Rt△POB中,PO=1,BO=1,PB=, 8分
過(guò)B作PA的垂線BF,垂足為F,連DF,由于△PAB≌△PAD,故DF⊥PA,DF∩BF=F,因此PA⊥面BDF. 10分
在等腰三角形PAB中解得AF=,進(jìn)而得PF=
即當(dāng)
時(shí),PA面BDF,
12分
此時(shí)F到平面BDC的距離FH=研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image235.gif)
14分
17.(1)
4分
橢圓方程為
7分
(2)
10分
=2
14分
所以P在DB延長(zhǎng)線與橢圓交點(diǎn)處,Q在PA延長(zhǎng)線與圓的交點(diǎn)處,得到最大值為
. 15分
18.(1)DM=,DN=
,MF=,EN=,
4分
=EF=DM+DN-MF-EN=+
--
=
(
)
7分
(2)“平板車要想順利通過(guò)直角走廊”即對(duì)任意角(
),平板車的長(zhǎng)度不能超過(guò),即平板車的長(zhǎng)度
;記
,有
=
,
=
=
=,
10分
此后研究函數(shù)的最小值,方法很多;如換元(記
,則
)或直接求導(dǎo),以確定函數(shù)在
上的單調(diào)性;當(dāng)
時(shí)取得最小值
。
15分
19.
(1)點(diǎn)(n,)在直線y=x+上,∴=n+,即Sn=n2+n,
an=n+5.
3分
∵bn+2-2bn+1+bn=0(nÎN*),∴bn+2-bn+1= bn+1-bn=…= b2-b1.
∴數(shù)列{bn}是等差數(shù)列,∵b3=11,它的前9項(xiàng)和為153,設(shè)公差為d,
則b1+2d=11,9b1+×d=153,解得b1=5,d=3.∴bn=3n+2.
6分
(2)由(1)得,cn= = =(-),
∴Tn=b1+b2+b3+…+bn=(1-)+(-)+(-)+…+(-)
=(1-).
9分
∵Tn=(1-)在nÎN*上是單調(diào)遞增的,∴Tn的最小值為T1=.
∵不等式Tn>對(duì)一切nÎN*都成立,∴<.∴k<19.∴最大正整數(shù)k的值為18.11分
(3) nÎN*,f(n)==
當(dāng)m為奇數(shù)時(shí),m+15為偶數(shù);當(dāng)m為偶數(shù)時(shí),m+15為奇數(shù).
若f(m+15)=5f(m)成立,則有3(m+15)+2=5(m+5)(m為奇數(shù))
或m+15+5=5(3m+2)(m為偶數(shù)).
13分
解得m=11.所以當(dāng)m=11時(shí),f(m+15)=5f(m).
16分
20.(1)
.
2分
當(dāng)時(shí),
,在
上單調(diào)遞增;
3分
當(dāng)時(shí),
時(shí),
,在上單調(diào)遞減;
時(shí),
,在
上單調(diào)遞增.
5分
綜上所述,當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為
;當(dāng)時(shí),的單調(diào)遞增區(qū)間為
,單調(diào)遞減區(qū)間為.
6分
(2)充分性:a=1時(shí),由(1)知,在x=1處有極小值也是最小值,
即
。而在上單調(diào)遞減,在
上單調(diào)遞增,
在
上由唯一的一個(gè)零點(diǎn)x=1.
9分
必要性: =0在
上有唯一解,且a>0, 由(1)知,在x=a處有極小值也是最小值f(a), f(a)=0,即
.
令
,
.
當(dāng)
時(shí),
,在上單調(diào)遞增;當(dāng)a>1時(shí),
,
在
上單調(diào)遞減。
, =0只有唯一解a=1.
=0在
上有唯一解時(shí)必有a=1.
12分
綜上:在a>0時(shí), =0在
上有唯一解的充要條件是a=1.
(3)證明:∵1<x<2,∴
.
令
,∴研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image315.gif)
,14分
由(1)知,當(dāng)a=1時(shí),
,∴
,∴
.
∴
,∴F(x)在(1,2)上單調(diào)遞增,∴
,
∴
�!�
.
16分
附加題答案
1.解:如圖,連結(jié)OC,因
,因此
,由于
,
所以
,又
得
; 5分
又因?yàn)?sub>
,得
,那么
,
從而
,于是
。
10分
2.解:設(shè)A=
,由題知
=,
=3
即
,
5分
∴ ∴A=
10分
3.解: 直線的參數(shù)方程為
為參數(shù))故直線的普通方程為
3分
因?yàn)闉闄E圓
上任意點(diǎn),故可設(shè)
其中
.
因此點(diǎn)到直線的距離是
7分
所以當(dāng)
,時(shí),取得最大值.
10分
4. 證(1)
∵
,
,
∴|
f(x1)-f(x2)|<| x1-x2| 5分
(2)
,∴f(a)+f(b) ≤
∵
,
∴
10分
5.解:(1)為實(shí)數(shù),即
為實(shí)數(shù), ∴b=3
2分
又依題意,b可取1,2,3,4,5,6
故出現(xiàn)b=3的概率為
即事件“為實(shí)數(shù)”的概率為
5分
(2)由已知,
6分
可知,b的值只能取1、2、3
當(dāng)b=1時(shí),
,即a可取1,2,3
當(dāng)b=2時(shí),
,即a可取1,2,3
當(dāng)b=3時(shí),
,即a可取2
由上可知,共有7種情況下可使事件“
”成立 9分
又a,b的取值情況共有36種
故事件“
”的概率為
10分
6.解:(1)∵A1B1C1-ABC為直三棱柱 ∴CC1⊥底面ABC
∴CC1⊥BC
∵AC⊥CB ∴BC⊥平面A1C1CA
∴A1B與平面A1C1CA所成角的正切值
3分
(2)分別延長(zhǎng)AC,A1D交于G. 過(guò)C作CM⊥A1G
于M,連結(jié)BM
∵BC⊥平面ACC1A1 ∴CM為BM在平面A1C1CA的內(nèi)射影
∴BM⊥A1G ∴∠CMB為二面角B―A1D―A的平面角
平面A1C1CA中,C1C=CA=2,D為C1C的中點(diǎn)
∴CG=2,DC=1 在直角三角形CDG中,
,
即二面角B―A1D―A的平面角的正切值為 6分
(3)在線段AC上存在一點(diǎn)F,使得EF⊥平面A1BD .
其位置為AC中點(diǎn),證明如下:
∵A1B1C1―ABC為直三棱柱 , ∴B1C1//BC
∵由(1)BC⊥平面A1C1CA,∴B1C1⊥平面A1C1CA
∵EF在平面A1C1CA內(nèi)的射影為C1F ,F(xiàn)為AC中點(diǎn) ∴C1F⊥A1D ∴EF⊥A1D
同理可證EF⊥BD,
∴EF⊥平面A1BD
∵E為定點(diǎn),平面A1BD為定平面,點(diǎn)F唯一 10分
解法二:(1)同解法一
3分
(2)∵A1B1C1―ABC為直三棱住 C1C=CB=CA=2 , AC⊥CB
D、E分別為C1C、B1C1的中點(diǎn), 建立如圖所示的坐標(biāo)系得
C(0,0,0) B(2,0,0) A(0,2,0)
C1(0,0,2) B1(2,0,2)
A1(0,2,2)
D(0,0,1) E(1,0,2)
設(shè)平面A1BD的法向量為研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image410.gif)
平面ACC1A1的法向量為=(1,0,0) 研測(cè)試數(shù)學(xué)卷.files/image416.gif)
即二面角B―A1D―A的平面角的正切值為
6分
(3)在線段AC上存在一點(diǎn)F,設(shè)F(0,y,0)使得EF⊥平面A1BD
欲使EF⊥平面A1BD 由(2)知,當(dāng)且僅當(dāng)//
∴存在唯一一點(diǎn)F(0,1,0)滿足條件. 即點(diǎn)F為AC中點(diǎn) 10分