数学(理工农医类)参考答案
一、 选择题:本体考察基本概念和基本运算。每小题5分,满分60分。
(1) C (2) B (3) A (4) D (5) D (6) B
(7) C (8) B (9) A (10)D (11) B (12) A
二、填空题:本题考查基础知识和基本运算。每小题4分,满分16分。
(13) -20 (14)4 (15) (16)①②③
三、解答题
(17)本小题主要考查同角三角函数间的关系,两角和差的三角函数、二倍角公式、正弦定理等基础知识及基本运算能力。
解:(Ⅰ) 、 为锐角, ,
又 ,
, ,
…………………………………………6分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 , .
由正弦定理 得
,即 ,
,
,
……………………………………12分
(18)本小题主要考察相互独立事件、互斥事件、随机变量的分布列、数学期望等概率计算,考察运用概率只是解决实际问题的能力。
解:(Ⅰ)由题意得,省外游客有27人,其中9人持金卡;省内游客有9人,其中6人持银卡。设事件 为“采访该团3人中,恰有1人持金卡且持银卡者少于2人”,
事件 为“采访该团3人中,1人持金卡,0人持银卡”,
事件 为“采访该团3人中,1人持金卡,1人持银卡”。
所以在该团中随机采访3人,恰有1人持金卡且持银卡者少于2人的概率是 。
…………………………………………………………6分
(Ⅱ) 的可能取值为0,1,2,3
,
, ,
所以 的分布列为
0 1 2 3
所以 , ……………………12分
(19)本小题主要考察平面与平面垂直、直线与平面垂直、直线与平面平行、二面角
等基础知识,考察空间想象能力、逻辑推理能力和数学探究意识,考察应用向量知识解决数学问题的能力。
解法一:
(Ⅰ)因为平面 ⊥平面 , 平面 ,
平面 平面 ,
所以 ⊥平面
所以 ⊥ .
因为 为等腰直角三角形, ,
所以
又因为 ,
所以 ,
即 ⊥ ,
所以 ⊥平面 。 ……………………………………4分
(Ⅱ)存在点 ,当 为线段AE的中点时,PM‖平面
取BE的中点N,连接AN,MN,则MN‖= ‖=PC
所以PMNC为平行四边形,所以PM‖CN
因为CN在平面BCE内,PM不在平面BCE内,
所以PM‖平面BCE ……………………………………8分
(Ⅲ)由EA⊥AB,平面ABEF⊥平面ABCD,易知,EA⊥平面ABCD
作FG⊥AB,交BA的延长线于G,则FG‖EA。从而,FG⊥平面ABCD
作GH⊥BD于G,连结FH,则由三垂线定理知,BD⊥FH
因此,∠AEF为二面角F-BD-A的平面角
因为FA=FE, ∠AEF=45°,
所以∠AFE=90°,∠FAG=45°.
设AB=1,则AE=1,AF= .
FG=AF•sinFAG=
在Rt△FGH中,∠GBH=45°,BG=AB+AG=1+ = ,
GH=BG•sinGBH= • =
在Rt△FGH中,tanFHG= =
故二面角F-BD-A的大小为arctan . ………………………………12分
解法二:
(Ⅰ)因为△ABE为等腰直角三角形,AB=AE,
所以AE⊥AB.
又因为平面ABEF⊥平面ABCD,AE 平面ABEF,
平面ABEF∩平面ABCD=AB,
所以AE⊥平面ABCD.
所以AE⊥AD.
因此,AD,AB,AE两两垂直,以A为坐标原点,建立
如图所示的直角坐标系A-xyz.
设AB=1,则AE=1,B(0,1,0),D (1, 0, 0 ) ,
E ( 0, 0, 1 ), C ( 1, 1, 0 ).
因为FA=FE, ∠AEF = 45°,
所以∠AFE= 90°.
从而, .
所以 , , .
, .
所以EF⊥BE, EF⊥BC.
因为BE 平面BCE,BC∩BE=B ,
所以EF⊥平面BCE.
(Ⅱ)存在点M,当M为AE中点时,PM‖平面BCE.
M ( 0,0, ), P ( 1, ,0 ).
从而 = ,
于是 • = • =0
所以PM⊥FE,又EF⊥平面BCE,直线PM不在平面BCE内,
故PMM‖平面BCE. ………………………………8分
(Ⅲ)设平面BDF的一个法向量为 ,并设 =(x,y,z).
,
即
取y=1,则x=1,z=3。从而 。
取平面ABD的一个法向量为 。
。
故二面角F—BD—A的大小为arccos 。……………………………………12分
(20)本小题主要考查直线、椭圆、平面向量等基础知识,以及综合运用数学知识解决问题及推理运算能力。
解:(Ⅰ)有条件有 ,解得 。
。
所以,所求椭圆的方程为 。…………………………………4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 、 。
若直线l的斜率不存在,则直线l的方程为x=-1.
将x=-1代入椭圆方程得 。
不妨设 、 ,
.
,与题设矛盾。
直线l的斜率存在。
设直线l的斜率为k,则直线的方程为y=k(x+1)。
设 、 ,
联立 ,消y得 。
由根与系数的关系知 ,从而 ,
又 , ,
。
。
化简得
解得
(21)本小题主要考查函数、数列的极限、导数应用等基础知识、考查分类整合思想、推理和运算能力。
解:(Ⅰ)由题意知
当
当
当 ….(4分)
(Ⅱ)因为
由函数定义域知 >0,因为n是正整数,故0<a<1.
所以
(Ⅲ)
令
① 当m=0时, 有实根 ,在 点左右两侧均有 故无极值
② 当 时, 有两个实根
当x变化时, 、 的变化情况如下表所示:
+ 0 - 0 +
↗ 极大值 ↘ 极小值 ↗
的极大值为 , 的极小值为
③ 当 时, 在定义域内有一个实根,
同上可得 的极大值为
综上所述, 时,函数 有极值;
当 时 的极大值为 , 的极小值为
当 时, 的极大值为
(22)本小题主要考查数列、不等式等基础知识、考查化归思想、分类整合思想,以及推理论证、分析与解决问题的能力。
解:(Ⅰ)当 时,
又
数列 成等比数列,其首项 ,公比是
……………………………………..3分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
=
又
当
当
(Ⅲ)由(Ⅰ)知
一方面,已知 恒成立,取n为大于1的奇数时,设
则
>
对一切大于1的奇数n恒成立
只对满足 的正奇数n成立,矛盾。
另一方面,当 时,对一切的正整数n都有
事实上,对任意的正整数k,有
当n为偶数时,设
则
<
当n为奇数时,设
则
<
对一切的正整数n,都有
综上所述,正实数 的最小值为4………………………….14分
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