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11.或2; 12.27; 13.(-∞,0); 14.?,1? 15.(理)○12;○2(??,0)U{2}
2?3?
(文)3
三、解答题:(本大题共6小题共75分)
??2?2?T?4(?)????34123T16、解:(1)∵,∴,∴f(x)?2sin(3x??).
????∵点(12,2)在图象上,∴2sin(3×12+?)=2,即sin(φ+4)=1,∴φ+4=2kπ+2(k∈),即?=2kπ+4.
f(x)?2sin(3x?)4. 故
h(x)?2sin(3x?)cos3x?2(sin3xcos?cos3xsin)cos3x444(2)
???????2(sin3xcos3x?cos23x)?22?(sin6x?cos6x?1)2=sin(6x+4)+2.
???由2kπ2≤6x+4≤2kπ2(k∈)得
?k??k???,?]h(x)8324(k∈)函数的单调递增区间为3.
[17、解:(1)当n=1,a1=2,当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2an﹣1∴an=2an﹣1(n≥2),
na?2n∴{an}是等比数列,公比为2,首项a1=2, ∴
?又点
P(bn,bn?1)在直线y=x+2上,∴bn+1=bn+2,∴{bn}是等差数列,公差为2,首项b1=1,∴bn=2n﹣1
na?b?(2n?1)?2nn(3)∵
123nD?1?2?3?2?5?2?L?(2n?1)?2n∴ ①
2Dn?1?22?3?23?5?24?L?(2n?1)?2n?1 ②
?Dn?1?21?2?22?2?23?L?2?2n?(2n?1)?2n?1?2n?1(3?2n)?6①﹣②得
所以,
Dn?(2n?3)?2n?1?6
?2n n为奇数cn????(2n?1)n为偶数 (3)
22n?1?2??2n2?n3T2n=(a1+a3+…+a2n﹣1)-(b2+b4+…b2n)
18、(理)(1)若两条棱相交,则交点必为正方体8个顶点中的1个,过任意1个顶点恰有3条棱,所以共
8C238×34
有8C23对相交棱,因此P(ξ=0)===.
C2126611
(2)若两条棱平行,则它们的距离为1或2,其中距离为2的共有6对,故P(ξ=2)=416
=1)=1-P(ξ=0)-P(ξ=2)=1--=,
111111所以随机变量ξ的分布列是
ξ P 616+2
因此Eξ=1×+2×=.
111111(文)解 (1)
甲班 乙班 合计 (2)根据列联表中的数据,得到
105×10×30-20×452
k=≈6.109>3.841,
55×50×30×75
因此有95%的把握认为“成绩与班级有关系”.
(3)设“抽到6号或10号”为事件A,先后两次抛掷一枚均匀的骰子,出现的点数为(x,y),则所有的基本事件有(1,1)、(1,2)、(1,3)、…、(6,6),共36个.
82
事件A包含的基本事件有(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),(4,6),(5,5),(6,4),共8个,∴P(A)==.
36919、(理)解:(1)以D为坐标原点,分别以DA、DC、DP所在直线为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系,
设PD=CD=2,则A(2,0,0),P(0,0,2),E(0,1,1),B(2,2,0), 所以
=(2,0,﹣2),
=(0,1,1),
=(2,2,0). 优秀 10 20 30 非优秀 45 30 75 总计 55 50 105 0 4 111 6 112 1 1161
=,于是P(ξC21211
设=(x,y,z)是平面BDE的一个法向量,
则由∵
,得
urn;取=﹣1,则1=(1,﹣1,1),
(2)由(1)知个法向量.
urn?1=2﹣2=0,∴
urn1=(1,﹣1,1)是平面BDE的一个法向量,又
urn⊥1,又PA?平面BDE,∴PA∥平面BDE.
uurn2=
=(2,0,0)是平面DEC的一
设二面角B﹣DE﹣C的平面角为θ,由图可知θ=<
urn1,
uurn2>,
∴cosθ=cos<(3)∵
urn1,
uurn2>===,故二面角B﹣DE﹣C余弦值为?=λ
=0+2﹣2=0,∴PB⊥DE. (0<λ<1),
.
=(2,2,﹣2),=(0,1,1),∴
假设棱PB上存在点F,使PB⊥平面DEF,设
则由
=(2λ,2λ,﹣2λ),?
=+=(2λ,2λ,2﹣2λ),
=0得4λ2+4λ2﹣2λ(2﹣2λ)=0,∴λ=∈(0,1),此时PF=PB,
即在棱PB上存在点F,PF=PB,使得PB⊥平面DEF.
(文)(1)证明 连接DC,在等边△ABC中,有BD⊥CD,而BD⊥AD,AD∩DC=D,所以BD⊥平面ADC.又AC?平面ADC,所以BD⊥AC.在△ADB中,AD=DB=1,∠ADB=90°,则AB=2.由对称性,知AC=2.在△ABC中,AB=2,AC=2,BC=2,则AB⊥AC.又BD∩AB=B,所以AC⊥平面ABD. (2)解 在梯形BCED中,易知S△CDE∶S△BCD=1∶2,所以VABCD=2VADCE.所以VABCED=11112322
VABCD.又VABCD=VCADB=×·AD·DB·AC=××2=,所以VABCED=×=.
3232626420、(1)由题意得a+3b=(x+3,3y),a-3b=(x-3,3y),
x2
∵(a+3b)⊥(a-3b),∴(a+3b)·(a-3b)=0,即(x+3)(x-3)+3y·3y=0.化简得+y2=1,∴Q
3x2
点的轨迹C的方程为+y2=1.
3
y=kx+m,??(2)由?x2得(3k2+1)x2+6mkx+3(m2-1)=0,由于直线与椭圆有两个不同的交点,∴Δ>0,即
+y2=1??3m2<3k2+1.
①
3
2
xM+xN3mk
(i)当k≠0时,设弦MN的中点为P(xP,yP),xM、xN分别为点M、N的横坐标,则xP==-,
23k2+1从而yP=kxP+m=
yP+1m+3k2+1m
,kAP==-,又|AM|=|AN|,∴AP⊥MN.
xP3mk3k2+1
②
m+3k2+11
则-=-,即2m=3k2+1,
3mkk
2m-11
将②代入①得2m>m2,解得0
321?
故所求的m的取值范围是??2,2?.
(ii)当k=0时,|AM|=|AN|,∴AP⊥MN,m2<3k2+1,解得-1 1?综上,当k≠0时,m的取值范围是??2,2?,当k=0时,m的取值范围是(-1,1). 2a1x2?2aah(x)?2?lnxh?(x)??3??xxx3, x21、(理)解:(1), ①a≤0,h'(x)≥0,函数h(x)在(0,+∞)上单调递增 ②a>0,h(x)?0,x??2a,函数h(x)的单调递增区间为(2a,??), h?(x)?0,0?x?2a,函数h(x)的单调递减区间为 (2)存在x1,x2∈[0,2],使得g(x1)﹣g(x2)≥M成立,等价于:[g(x1)﹣g(x2)]max≥M,考察 2g?(x)?3x(x?)3, g(x)=x3﹣x2﹣3, x 0 2 g?(x) 0 ﹣ 0 + 递增 1 g(x) ﹣3 递减 极(最)小值 由上表可知: g(x)min??8527,g(x)mav?1, 112∴[g(x1)﹣g(x2)]max=g(x)max﹣g(x)min=27,所以满足条件的最大整数M=4; 1ax?[,2]f(x)??xlnx?12x(3)当时,恒成立,等价于a≥x﹣x2lnx恒成立, 记h(x)=x﹣x2lnx,所以a≥hmax(x),又h′(x)=1﹣2xlnx﹣x,则h′(1)=0. 1x?[,1)2,1﹣x>0,xlnx<0,h'(x)>0 记h'(x)=(1﹣x)﹣2lnx, 1[,1)即函数h(x)=x﹣x2lnx在区间2上递增,记h'(x)=(1﹣x)﹣2lnx, x∈(1,2],1﹣x<0,xlnx>0,h'(x)<0, 即函数h(x)=x﹣x2lnx在区间(1,2]上递减,∴x=1, h(x)取到极大值也是最大值h(1)=1. ∴a≥1 12x2(文)解:由于f(x)=f′(1)ex﹣1﹣f(0)x+,则f′(x)=f′(1)ex﹣1﹣f(0)+x, 令x=1得,f(0)=1,则f(x)=f′(1)ex﹣1﹣x+ ,∴f(0)=f′(1)e﹣1 则f′(1)=e,得到f(x) 12x2=ex﹣x+,则g(x)=f′(x)=ex﹣1+x,g′(x)=ex+1>0,所以y=g(x)在x∈R上单调递增,则f′12x(x)>0=f′(0)?x>0,f′(x)<0=f′(0)?x<0,所以f(x)=ex﹣x+2的单调递增区间为(0,+∞), 单调递减区间为(﹣∞,0). 12ax2(2)由(1)知,h(x)=f(x)﹣x3﹣﹣ex=﹣x3+ ∴h’(x)=﹣3x2+(1﹣a)x﹣1≥0对x∈(1,3)恒成立, ﹣x, ??(x)?3?(1﹣a)x≥3x2+1,∵x∈(1,3),∴1﹣a≥ 令φ(x)= , 1?02x,∴1﹣a≥ , a??∴ 253
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