3、<”,但由“sin<”推不出“<”所以“<”是“sinθ<”的充分不必要條件.
5.在如圖所示的計算1+5+9+…+2021的程序框圖中,判斷框內應填入的條件是( )
A.i≤2021? B.i<2021?
C.i<2017? D.i≤2025?
答案 A
解析 由題意結合流程圖可知當i=2021時,程序應執(zhí)行S=S+i,i=i+4=2025,再次進入判斷框時應該跳出循環(huán),輸出S的值;結合所給的選項可知判斷框內應填入的條件是i≤2021?.
6.已知二項式n(n∈N*)的展開式中第2項與第3項的二項式系數之比是2∶5,則x3的系數為( )
A.14 B.-14
4、 C.240 D.-240
答案 C
解析 二項展開式的第r+1項的通項公式為Tr+1=C(2x)n-r·r,由展開式中第2項與第3項的二項式系數之比是2∶5,可得C∶C=2∶5.即=,解得n=6.所以Tr+1=C26-r(-1)rx ,令6-r=3,解得r=2,所以x3的系數為C26-2(-1)2=240.
7.在△ABC中,+=2,+=0,若=x+y,則( )
A.y=3x B.x=3y
C.y=-3x D.x=-3y
答案 D
解析 因為+=2,所以點D是BC的中點,又因為+=0,所以點E是AD的中點,所以有=+=-+=-+×(+)=-+,因此=-.所以x=,y
5、=-,即x=-3y.
8.已知函數f(x)=Asin(ωx+φ),A>0,ω>0,|φ|<的部分圖象如圖所示,則使f(a+x)-f(a-x)=0成立的a的最小正值為( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 由圖象易知,A=2,f(0)=1,即2sinφ=1,且|φ|<,即φ=,由圖可知,f=0,所以sin=0,所以·ω+=2kπ,k∈Z,即ω=,k∈Z,又由圖可知,周期T>?>,得ω<,且ω>0,所以k=1,ω=2,所以函數f(x)=2sin,因為f(a+x)-f(a-x)=0,所以函數f(x)的圖象關于x=a對稱,即有2a+=kπ+,k∈Z,所以可得a=+,k∈Z,
6、所以a的最小正值為.
9.若函數f(x)是定義在R上的奇函數,f=1,當x<0時,f(x)=log2(-x)+m,則實數m=( )
A.-1 B.0 C.1 D.2
答案 C
解析 ∵f(x)是定義在R上的奇函數,f=1,且x<0時,f(x)=log2(-x)+m,∴f=log2+m=-2+m=-1,∴m=1.
10.在等差數列{an}中,a3,a9是方程x2+24x+12=0的兩根,則數列{an}的前11項和等于( )
A.66 B.132 C.-66 D.-132
答案 D
解析 因為a3,a9是方程x2+24x+12=0的兩根,所以a3+a9=-24,又a
7、3+a9=-24=2a6,所以a6=-12,S11===-132.
11.已知雙曲線-=1(a>0,b>0)的左、右頂點分別為A,B,P為雙曲線左支上一點,△ABP為等腰三角形且外接圓的半徑為a,則雙曲線的離心率為( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 由題意知等腰△ABP中,|AB|=|AP|=2a,設∠ABP=∠APB=θ,F1為雙曲線的左焦點,
則∠F1AP=2θ,其中θ必為銳角.
∵△ABP外接圓的半徑為a,∴2a=,
∴sinθ=,cosθ=,
∴sin2θ=2××=,
cos2θ=2×2-1=.
設點P的坐標為(x,y),
則x=-a-|AP|
8、cos2θ=-,y=|AP|sin2θ=,
故點P的坐標為.
由點P在雙曲線上,得-=1,
整理得=,∴e== =.
12.德國著名數學家狄利克雷(Dirichlet,1805~1859)在數學領域成就顯著.19世紀,狄利克雷定義了一個“奇怪的函數”:y=f(x)=其中R為實數集,Q為有理數集.則關于函數f(x)有如下四個命題:
①f[f(x)]=0;②函數f(x)是偶函數;③任取一個不為零的有理數T,f(x+T)=f(x)對任意的x∈R恒成立;④存在三個點A(x1,f(x1)),B(x2,f(x2)),C(x3,f(x3)),使得△ABC為等邊三角形.其中真命題的個數是( )
9、A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 當x為有理數時,f(x)=1;當x為無理數時,f(x)=0.∴當x為有理數時,f[f(x)]=f(1)=1;當x為無理數時,f[f(x)]=f(0)=1,∴無論x是有理數還是無理數,均有f[f(x)]=1,故①不正確;∵有理數的相反數還是有理數,無理數的相反數還是無理數,
∴對任意x∈R,都有f(-x)=f(x),故②正確;當T∈Q時,若x是有理數,則x+T也是有理數;若x是無理數,則x+T也是無理數,∴根據函數的表達式,任取一個不為零的有理數T,f(x+T)=f(x)對x∈R恒成立,故③正確;取x1=,x2=0,x3=-,f(x1)
10、=0,f(x2)=1,f(x3)=0,∴A,B(0,1),C,△ABC恰好為等邊三角形,故④正確,故選C.
第Ⅱ卷
本卷包括必考題和選考題兩部分.第13~21題為必考題,每個試題考生都必須作答.第22、23題為選考題,考生根據要求作答.
二、填空題:本大題共4小題,每小題5分,共20分.
13.已知x,y滿足約束條件x,y∈R,則x2+y2的最大值為________.
答案 8
解析 畫出不等式組表示的可行域如圖陰影部分所示(含邊界).x2+y2表示可行域內的點(x,y)到原點距離的平方.
由圖形可得,可行域內的點A或點B到原點的距離最大,且A(2,-2),B(2,2),又|
11、OA|=|OB|=2,∴(x2+y2)max=8.
14.設直三棱柱ABC-A1B1C1的所有頂點都在同一個球面上,且球的表面積是40π,AB=AC=AA1,∠BAC=120°,則此直三棱柱的高是________.
答案 2
解析 設AB=AC=AA1=x,在△ABC中,∠BAC=120°,則由余弦定理可得BC=x.
由正弦定理,可得△ABC外接圓的半徑為r=x,
又∵球的表面積是40π,∴球的半徑為R=.
設△ABC外接圓的圓心為O′,球心為O,在Rt△OBO′中,有2+x2=10,解得x=2,即AA1=2.∴直三棱柱的高是2.
15.七巧板是我們祖先的一項創(chuàng)造,被譽為“東方魔
12、板”,它是由五塊等腰直角三角形(兩塊全等的小三角形、一塊中三角形和兩塊全等的大三角形)、一塊正方形和一塊平行四邊形組成的.如圖,在一個用七巧板拼成的正方形中任取一點,則此點取自黑色部分的概率是________.
答案
解析 由七巧板的構造可知,△BIC≌△GOH,故黑色部分的面積與梯形EFOH的面積相等,而S梯形EFOH=S△DOF=×S正方形ABDF=S正方形ABDF,
∴所求的概率為P==.
16.在數列{an}中,a1=1,an+1=Sn+3n(n∈N*,n≥1),則數列{Sn}的通項公式為________.
答案 Sn=3n-2n
解析 ∵an+1=Sn+3n=Sn+
13、1-Sn,
∴Sn+1=2Sn+3n,
∴=·+,∴-1=,
又-1=-1=-,
∴數列是首項為-,公比為的等比數列,
∴-1=-×n-1=-n,
∴Sn=3n-2n.
三、解答題:共70分.解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟.
17.(本小題滿分12分)在△ABC中,a,b,c分別是內角A,B,C的對邊,且bcosA=sinA(acosC+ccosA).
(1)求角A的大小;
(2)若a=2,△ABC的面積為,求△ABC的周長.
解 (1)∵bcosA=sinA(acosC+ccosA),
∴由正弦定理可得,
sinBcosA=sinA(sinAcosC+sin
14、CcosA)
=sinAsin(A+C)=sinAsinB,
即sinBcosA=sinAsinB,∵sinB≠0,∴tanA=,
∵A∈(0,π),∴A=.
(2)∵A=,a=2,△ABC的面積為,
∴bcsinA=bc=,∴bc=5,
∴由余弦定理可得,a2=b2+c2-2bccosA,
即12=b2+c2-bc=(b+c)2-3bc=(b+c)2-15,
解得b+c=3,
∴△ABC的周長為a+b+c=2+3=5.
18.(本小題滿分12分)如圖,AE⊥平面ABCD,CF∥AE,AD∥BC,AD⊥AB,AB=AD=1,AE=BC=2.
(1)求證:BF∥平面AD
15、E;
(2)求直線CE與平面BDE所成角的正弦值;
(3)若二面角E-BD-F的余弦值為,求線段CF的長.
解 依題意,可以建立以A為坐標原點,分別以,,的方向為x軸、y軸、z軸正方向的空間直角坐標系(如圖),可得A(0,0,0),
B(1,0,0),C(1,2,0),D(0,1,0),
E(0,0,2).設CF=h(h>0),
則F(1,2,h).
(1)證明:依題意,=(1,0,0)是平面ADE的法向量,又=(0,2,h),可得·=0,又因為直線BF?平面ADE,所以BF∥平面ADE.
(2)依題意,=(-1,1,0),=(-1,0,2),=(-1,-2,2).
設n
16、=(x,y,z)為平面BDE的法向量,則
即不妨令z=1,
可得n=(2,2,1).
因此有cos〈,n〉==-.
所以,直線CE與平面BDE所成角的正弦值為.
(3)設m=(x′,y′,z′)為平面BDF的法向量,
則即
不妨令y=1,可得m=.
由題意,有|cos〈m,n〉|===,
解得h=.經檢驗,符合題意.
所以線段CF的長為.
19.(本小題滿分12分)如圖,已知點F(1,0)為拋物線y2=2px(p>0)的焦點,過點F的直線交拋物線于A,B兩點,點C在拋物線上,使得△ABC的重心G在x軸上,直線AC交x軸于點Q,且Q在點F的右側.記△AFG,△CQG的面
17、積分別為S1,S2.
(1)求p的值及拋物線的準線方程;
(2)求的最小值及此時點G的坐標.
解 (1)由題意得=1,即p=2.
所以拋物線的準線方程為x=-1.
(2)設A(xA,yA),B(xB,yB),C(xC,yC),重心G(xG,yG).令yA=2t,2t≠0,則xA=t2.
由于直線AB過F,故直線AB的方程為x=y+1,代入y2=4x,得y2-y-4=0,
故2tyB=-4,即yB=-,所以B.
又由于xG=(xA+xB+xC),yG=(yA+yB+yC)及重心G在x軸上,故2t-+yC=0,得
C,G.
所以直線AC的方程為y-2t=2t(x-t2),
18、
得Q(t2-1,0).
由于Q在焦點F的右側,故t2>2.從而
=
=
==2-.
令m=t2-2,則m>0,
=2-=2-
≥2-=1+.
當m=時,取得最小值1+,此時G(2,0).
20.(本小題滿分12分)設函數f(x)=mex-x2+3,其中m∈R.
(1)當f(x)為偶函數時,求函數h(x)=xf(x)的極值;
(2)若函數f(x)在區(qū)間[-2,4]上有兩個零點,求m的取值范圍.
解 (1)由函數f(x)是偶函數,得f(-x)=f(x),
即me-x-(-x)2+3=mex-x2+3對于任意實數x都成立,所以m=0.
此時h(x)=xf(x)=-x3+
19、3x,則h′(x)=-3x2+3.
由h′(x)=0,解得x=±1.
當x變化時,h′(x)與h(x)的變化情況如下表所示:
所以h(x)在(-∞,-1),(1,+∞)上單調遞減,在(-1,1)上單調遞增.
所以h(x)有極小值h(-1)=-2,極大值h(1)=2.
(2)由f(x)=mex-x2+3=0,得m=.
所以“f(x)在區(qū)間[-2,4]上有兩個零點”等價于“直線y=m與曲線g(x)=,x∈[-2,4]有且只有兩個公共點”.
對函數g(x)求導,得g′(x)=.
由g′(x)=0,解得x1=-1,x2=3.
當x變化時,g′(x)與g(x)的變化情況如下表所示:
20、
所以g(x)在(-2,-1),(3,4)上單調遞減,在(-1,3)上單調遞增.
又因為g(-2)=e2,g(-1)=-2e,g(3)=g(-1),
所以當-2e
21、若無次品,則認定該盒芯片合格,不再檢驗,可出廠.
(1)若某盒芯片中有9片合格,3片不合格,求該盒芯片經一次檢驗即可出廠的概率?
(2)若每片芯片售價10元,每片芯片檢驗費用1元,次品到達組裝工廠被發(fā)現后,每片須由代工廠退賠10元,并補償1片經檢驗合格的芯片給組裝廠.設每片芯片不合格的概率為p(0
22、的事件為A,則P(A)==.
答:該盒芯片可出廠的概率為.
(2)①某盒12片芯片中恰有3片次品的概率
f(p)=Cp3(1-p)9
當且僅當3p=1-p,即p=時取“=”號,
故f(p)的最大值點p0=.
②由題設知,p=p0=.設這盒芯片不合格品個數為n,
則n~B,故E(n)=12×=3,
則E(X)=120-12-30-3×2=72.
∴這盒芯片的最終利潤X的期望是72元.
請考生在第22、23題中任選一題作答.如果多做,則按所做的第一題計分,作答時請寫清題號.
22.(本小題滿分10分)[選修4-4:坐標系與參數方程]
在平面直角坐標系xOy中,曲線C1的
23、方程為x2+y2=4,直線l的參數方程為(t為參數),若將曲線C1上的點的橫坐標不變,縱坐標變?yōu)樵瓉淼?,得曲線C2.
(1)寫出曲線C2的參數方程;
(2)設點P(-2,3),直線l與曲線C2的兩個交點分別為A,B,求+的值.
解 (1)若將曲線C1上的點的橫坐標不變,縱坐標變?yōu)樵瓉淼模瑒t得到曲線C2的直角坐標方程為x2+2=4,整理,得+=1,
∴曲線C2的參數方程為(θ為參數).
(2)將直線l的參數方程化為標準形式為
(t′為參數),
將參數方程代入+=1,得
+=1,
整理,得(t′)2+18t′+36=0.
∴|PA|+|PB|=|t1′+t2′|=,
|PA|
24、·|PB|=t1′t2′=,
∴+===.
23.(本小題滿分10分)[選修4-5:不等式選講]
已知函數f(x)=|x+3|+|x-1|的最小值為m.
(1)求m的值以及此時x的取值范圍;
(2)若實數p,q,r滿足:p2+2q2+r2=m,
證明:q(p+r)≤2.
解 (1)依題意,得f(x)=|x+3|+|x-1|≥|x+3-x+1|=4,故m的值為4.
當且僅當(x+3)(x-1)≤0,即-3≤x≤1時等號成立,即x的取值范圍為[-3,1].
(2)證明:因為p2+2q2+r2=m,
故(p2+q2)+(q2+r2)=4.
因為p2+q2≥2pq,當且僅當p=q時等號成立;
q2+r2≥2qr,當且僅當q=r時等號成立,
所以(p2+q2)+(q2+r2)=4≥2pq+2qr,
故q(p+r)≤2,當且僅當p=q=r時等號成立.
- 14 -