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高三数学试卷参考答案(理科)
1.A 由=-i,得z-3==-2+i,则z=1+i.所以选A.
2.A ∵A={x|-2<x<1},B={x|-2<x<3},∴(RA)∩B={x|1≤x<3}.
3.C f(x)=在定义域上是奇函数,但不单调;f(x)=为非奇非偶函数;f(x)=-tan x在定义域上是奇函数,但不单调.所以选C.
4.D 因为x>2,所以x2>4,又“x>2”是“x2>a(a∈R)”的充分不必要条件,
所以a≤4.
5.D 依题有=,得tan α=-,则cos α=-.
6.C 运行一下程序框图,第一步:s=2,i=4,k=2;第二步:s=×2×4=4,i=6,k=3;第三步:s=×4×6=8,i=8,k=4,此时输出s,即输出8.
7.B (-)8的展开式中含x的项为C()6(-)2=112x,所以x的系数为112.
8.A =×AB×3×sin 60°,则AB=2,则BC2=4+9-2×2×3×cos 60°=7,那么BC=.
9.B 易知D表示半圆面,其面积为,所以ax(x-2)dx=a(-x2)=×,
解得a=-.
10.D 由题目所给的统计图可知,30个得分中,按大小顺序排好后,中间的两个得分为5,6,故中位数me==5.5,又众数m0=5,平均值==,
∴m0<me<.
11.B 由题易知四棱锥O—ABCD的侧棱长为5,所以侧面中底边为6和2的斜高分别为4和2,所以棱锥O—ABCD的侧面积为S=4×6+2×2=44.
12.C f(x)=2sin(2x+φ+)向左平移个单位后得到y=2sin[2(x+)+φ+]=2sin(2x+φ+)=2cos(2x++φ),因为这个函数是偶函数且|φ|<,所以φ=,则平移前的函数f(x)=2cos 2x,画出该函数的图象,可知C选项不正确.
13.4 画出约束条件所表示的可行域,可知z在点(3,2)处取得最大值4.
14. 根据三视图知,该几何体由棱长为3的正方体和底面积为,高为1的三棱锥组成,所以其体积V=33+××1=.
15.-x2=1 由P到双曲线C的上焦点F1的距离与到直线x=-2的距离之和的最小值为3,得=3,∴c2=5.又∵F到直线ax+by=0的距离为,∴=,即a=2,∴b=1,则该双曲线的方程为-x2=1.
16.0≤θ≤ 由|a+b|=2,|a-b|=2,得|a|2+|b|2+2a·b=12,|a|2+|b|2-2a·b=4,所以|a|2+|b|2=8,a·b=2,cos θ=≥==,则0≤θ≤.
17.解:(1)设等差数列{an}的公差为d.
因为S6=×6(a1+a6)=3(a2+a5)=51,得a2+a5=17,
又a5=13,所以a2=4,于是d===3,
所以an=a2+(n-2)d=3n-2.(6分)
(2)由(1)得bn==23n-2=2·23n-3=2·8n-1,
可知{bn}是首项为2,公比为8的等比数列,
所以Sn==(8n-1).(12分)
18.解:(1)记“第二次取球后才停止取球”为事件A.
易知第一次取到偶数球的概率为=,第二次取球时袋中有三个奇数,
所以第二次取到奇数球的概率为,而这两次取球相互独立,
所以P(A)=×=.(6分)
(2)若第一次取到2时,第二次取球时袋中有编号为1,3,3,4的四个球;
若第一次取到4时,第二次取球时袋中有编号为1,2,3,3的四个球.
所以X的可能取值为3,5,6,7,
所以P(X=3)=×=,P(X=5)=×+×=,
P(X=6)=×+×=,P(X=7)=×=,
所以X的分布列为
X
3
5
6
7
P
数学期望E(X)=3×+5×+6×+7×=.(12分)
19.解:(1)因为BD=CD=2,BC=4,则BD2+CD2=BC2,所以BD⊥CD.
因为CE⊥CD,所以CE∥BD.
又CE⊄平面ABD,BD⊂平面ABD,
所以CE∥平面ABD.(6分)
(2)(法一)因为二面角A—BD—C的大小为90°,易知AD⊥BD,则AD⊥平面BDC,因此AD⊥CE,又CE⊥CD,所以CE⊥平面ACD,从而CE⊥AC.由题意AD=DC=2,所以Rt△ADC中,AC=4.设AC中点为F,因为AB=BC=4,所以BF⊥AC,且BF=2,设AE中点为G,则FG∥CE,由CE⊥AC得FG⊥AC,所以∠BFG为二面角B—AC—E的平面角,连结BG,BE,在△BCE中,因为BC=4,CE=,∠BCE=135°,所以BE=.在Rt△DCE中,DE==,于是在Rt△ADE中,AE==3.在△ABE中,BG2=AB2+BE2-AE2=,所以在△BFG中,cos ∠BFG==-,又二面角B—AC—E为钝角,
因此二面角B—AC—E的余弦值为-.(12分)
(法二)因为二面角A—BD—C的大小为90°,易知AD⊥BD,则AD⊥平面BDC,又由(1)知BD⊥CD,所以以D为坐标原点,DB,DC,DA分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,如图.
又CE⊥CD,所以CE⊥平面ACD,又CE⊂平面ACE,所以平面ACE⊥平面ACD.
设AC中点为F,连结DF,则DF⊥AC,且DF=2,从而DF⊥平面ACE.
由(1)可知,BD=CD=AD=2,所以B(2,0,0),C(0,2,0),A(0,0,2),因此F(0,,),即平面ACE的法向量为=(0,,),又=(2,0,-2),=(0,2,-2),设平面ABC的法向量为n=(x,y,z),则n·=0,n·=0,所以x=y=z,所以可以取n=(1,1,1).
设n与的夹角为θ,由n·=2=·2·cos θ得cos θ=,
结合图形可知二面角B—AC—E的平面角为钝角,
所以二面角B—AC—E的余弦值为-.(12分)
20.解:(1)由题意知点(3,-1)在椭圆C上,即+=1, ①
又椭圆的离心率为,所以==()2=,②
联立①②可解得a2=12,b2=4,所以椭圆C的方程为+=1.(5分)
(2)因为直线l的方程为x=-2,设P(-2,y0),y0∈(-,),
当y0≠0时,设M(x1,y1),N(x2,y2),显然x1≠x2,
联立则+=0,即=-·,
又PM=PN,即P为线段MN的中点,
故直线MN的斜率为-·=,
又l′⊥MN,所以直线l′的方程为y-y0=-(x+2),
即y=-(x+),
显然l′恒过定点(-,0);
当y0=0时,直线MN即x=-2,此时l′为x轴亦过点(-,0).
综上所述,l′恒过定点(-,0).(12分)
21.解:(1)f′(x)=m(x-1)-2+(x>0).
令f′(x)=0,得mx2-(m+2)x+1=0. (*)
因为Δ=(m+2)2-4m=m2+4>0,所以方程(*)存在两个不等实根,记为a,b(a<b).
因为m≥1,所以
所以a>0,b>0,即方程(*)有两个不等的正根,因此f′(x)<0的解为(a,b).
故函数f(x)存在单调递减区间.(5分)
(2)因为f′(1)=-1,所以曲线C:y=f(x)在点P(1,1)处的切线l为y=-x+2.
若切线l与曲线C只有一个公共点,则方程m(x-1)2-2x+3+ln x=-x+2有且只有一个实根.
显然x=1是该方程的一个根.
令g(x)=m(x-1)2-x+1+ln x,则g′(x)=m(x-1)-1+=.
当m=1时,有g′(x)≥0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,所以x=1是方程的唯一解,m=1符合题意.
当m>1时,令g′(x)=0,得x1=1,x2=,则x2∈(0, 1),易得g(x)在x1处取到极小值,在x2处取到极大值.
所以g(x2)>g(x1)=0,又当x趋近0时, g(x)趋近-∞,所以函数g(x)在(0,)内也有一个解,即当m>1时,不合题意.
综上,存在实数m,当m=1时,曲线C∶y=f(x)在点P(1, 1)处的切线l与曲线C有且只有一个公共点.(12分)
22.解:(1)连结AB,∵∠APO=30°,
∴∠AOB=60°.
∵OA=OB,∴∠ABO=60°.
∵∠ABC=∠AEC,∴∠AEC=60°.(5分)
(2)由条件知AO=2,过A作AH⊥BC于H,AH=.
在Rt△AHD中,HD=2,∴AD=.
∵BD·DC=AD·DE,∴DE=.
∴AE=AD+DE=.(10分)
23.解:(1)设动点A的直角坐标为(x,y),则∴动点A的轨迹方程为(x-2)2+(y+2)2=9,其轨迹是圆心为(2,-2),半径为3的圆.(5分)
(2)直线C的极坐标方程ρcos(θ-)=a化为直角坐标方程是x+y=2a,由=3,得a=3或a=-3.(10分)
24.解:(1)当a=2时,f(x)=|x-1|+|x-2|=而f(x)≥2,
解得x≤或x≥.(5分)
(2)令F(x)=f(x)+,则F(x)=
所以当x=1时,F(x)有最小值F(1)=a-1,
只需a-1≥1,解得a≥2,所以实数a的取值范围为[2,+∞).(10分)
【数学试卷·参考答案 第6页 共6页(理科)】
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