一、填空題:共14小題,每題5分,共70分.
1.已知集合A={x|1<2x<8,x∈R},B={x||x|<2,x∈R},則A∩B= .
2.已知z=4i-zi,i為虛數(shù)單位,則復(fù)數(shù)z= .
3.一位籃球運(yùn)動(dòng)員在最近的8場(chǎng)比賽中得分的莖葉圖如圖,則他在這8場(chǎng)比賽中得分的平均值是 .
4.已知向量a=(1,n),b=(-1,n),若向量2a-b與向量b垂直,則|a|= .
5.函數(shù)y=3x2-2alnx+a在(0,1)內(nèi)有極小值,則實(shí)數(shù)a的取值范圍是 .
6.將一根木棒隨意分成兩段,較長(zhǎng)一段的長(zhǎng)度不超過(guò)較短一段的長(zhǎng)度的2倍的概率是 .
7.執(zhí)行如圖算法框圖,若輸入a=18,b=5,則輸出的值為 .
8.已知F1,F(xiàn)2是橢圓x2k+1+y2k=1的左、右焦點(diǎn),經(jīng)過(guò)F1的直線與橢圓交于A,B兩點(diǎn),若△ABF2的周長(zhǎng)為12,則橢圓的離心率為 .
9.曲線y=excosx在x=0處的切線方程為 .
10.已知正四面體的表面積為43,則該四面體的體積為 .
11.若函數(shù)f(x)=a-x+x+a2-2是偶函數(shù),則實(shí)數(shù)a的值為 .
12.用f(n)表示自然數(shù)n的各位數(shù)字的和,例如f(20)=2+0=2,f(2009)=2+0+0+9=11,若對(duì)任意n∈N,都有n+f(n)≠x,滿足這個(gè)條件的最大的兩位數(shù)x的值是 .
13.函數(shù)y=23sinxcosx-cos2x+sin2x的圖象在[0,m]上恰好有兩個(gè)點(diǎn)的縱坐標(biāo)為1,則實(shí)數(shù)m的取值范圍是 .
14.已知定義在R上的函數(shù)F(x)滿足F(x+y)=F(x)+F(y),當(dāng)x>0時(shí),F(xiàn)(x)<0.若對(duì)任意的x∈[0,1],不等式組F(2kx-x2) 二、解答題:本大題共6小題,共計(jì)90分. 15. 已知在△ABC中,a,b,c分別為角A,B,C所對(duì)的邊,tan(C-π4)=2-3. (1)求角C的大小; (2)若sinAsinB=34,試判斷△ABC的形狀,并說(shuō)明理由. 16. 如圖,在正三棱柱ABC-A1B1C1中,點(diǎn)D在棱BC上,AD⊥C1D,點(diǎn)E,F(xiàn)分別是BB1,A1B1的中點(diǎn). (1)求證:D為BC的中點(diǎn); (2)求證:EF∥平面ADC1. 第16題 17.某校學(xué)生社團(tuán)心理學(xué)研究小組在對(duì)學(xué)生上課注意力集中情況的調(diào)查研究中,發(fā)現(xiàn)其注意力指數(shù)p與聽課時(shí)間t之間的關(guān)系滿足如圖所示的曲線.當(dāng)t∈(0,14]時(shí),曲線是二次函數(shù)圖象的一部分,當(dāng)t∈[14,40]時(shí),曲線是函數(shù)y=loga(x-5)+83(a>0且a≠1)圖象的一部分.根據(jù)專家研究,當(dāng)注意力指數(shù)p大于80時(shí)聽課效果最佳. (1)試求p=f(t)的函數(shù)關(guān)系式; (2)老師在什么時(shí)段內(nèi)安排核心內(nèi)容能使得學(xué)生聽課效果最佳?請(qǐng)說(shuō)明理由. 第17題 18.已知圓C:(x+2)2+y2=4,相互垂直的兩條直線l1、l2都過(guò)點(diǎn)A(a,0). (Ⅰ)若l1、l2都和圓C相切,求直線l1、l2的方程; (Ⅱ)當(dāng)a=2時(shí),若圓心為M(1,m)的圓和圓C外切且與直線l1、l2都相切,求圓M的方程; (Ⅲ)當(dāng)a=-1時(shí),求l1、l2被圓C所截得弦長(zhǎng)之和的最大值. 19. 已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=nn+a(n,a∈N*). (1)若a1,a3,a15成等比數(shù)列,求a的值; (2)是否存在k(k≥3且k∈N),使得a1,a2,ak成等差數(shù)列,若存在,求出常數(shù)a的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由; (3)求證:數(shù)列中的任意一項(xiàng)an總可以表示成數(shù)列中的其他兩項(xiàng)之積. 20. 已知正方形ABCD的中心在原點(diǎn),四個(gè)頂點(diǎn)都在曲線y=ax3+bx上. (1)若正方形的一個(gè)頂點(diǎn)為(2,1),求a、b的值; (2)若a=1,求證:b=-22是正方形ABCD唯一確定的充要條件. 數(shù)學(xué)附加題 21.【選做題】在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10分,共計(jì)20分. A.選修4-1:幾何證明選講 如圖,圓O是△ABC的外接圓,過(guò)點(diǎn)C的切線交AB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)D,CD=210,AB=BC=3,求BD以及AC的長(zhǎng). B.選修4-2:矩陣與變換 已知變換T把平面上的點(diǎn)(2,-1),(0,1)分別變換成點(diǎn)(0,-1),(2,-1),試求變換T對(duì)應(yīng)的矩陣M. C.選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程 圓C:ρ=2cos(θ-π4),與極軸交于點(diǎn)A(異于極點(diǎn)O),求直線CA的極坐標(biāo)方程. D.選修4-5:不等式選講 證明:1+122+132+…+1n2<2-1n(n≥2,n∈N*). 【必做題】第22題、第23題,每題10分,共20分. 22.某商場(chǎng)為促銷設(shè)計(jì)了一個(gè)抽獎(jiǎng)模型,一定數(shù)額的消費(fèi)可以獲得一張抽獎(jiǎng)券,每張抽獎(jiǎng)券可以從一個(gè)裝有大小相同的4個(gè)白球和2個(gè)紅球的口袋中一次性摸出3個(gè)球,至少摸到一個(gè)紅球則中獎(jiǎng). (1)求一次抽獎(jiǎng)中獎(jiǎng)的概率; (2)若每次中獎(jiǎng)可獲得10元的獎(jiǎng)金,一位顧客獲得兩張抽獎(jiǎng)券,求兩次抽獎(jiǎng)所得的獎(jiǎng)金額之和X(元)的概率分布和期望E(X). 23.如圖,已知三棱錐O-ABC的側(cè)棱OA,OB,OC兩兩垂直,且OA=1,OB=OC=2,E是OC的中點(diǎn). (Ⅰ)求異面直線BE與AC所成角的余弦值; (Ⅱ)求二面角A-BE-C的余弦值. 參考答案 一、填空題:本大題共14小題,每小題5分,共70分. 1.{x|0 2.2+2i 3.14 4.2 5.(0,3) 6.13 7.3 8.13 9.x-y+1=0 10.223 11.2 12.97 13.[π2,7π6) 14.(-3,2) 二、解答題:本大題共6小題,共計(jì)90分.解答時(shí)應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟. 15.(本題滿分14分) 解:(1)tan(C-π4)=2-3,∴tanC-1tanC+1=2-3,tanC=3∵0 (2)sinAsinB=34,又sinC=32 ∴sinAsinB=sin2C,由正弦定理得ab=c2 由余弦定理得c2=a2+b2-2abcosC=a2+b2-ab ∴(a-b)2=0,∴a=b, 又∵C=π3,∴△ABC是正三角形. 16.(本題滿分14分) 解:(1)∵正三棱柱ABC-A1B1C1,∴C1C⊥平面ABC, 又AD平面ABC,∴C1C⊥AD,又AD⊥C1D,C1D∩C1C=C1 ∴AD⊥平面BCC1B1, 又∵正三棱柱ABC-A1B1C1, ∴平面ABC⊥平面BCC1B1,∴AD⊥BC,D為BC的中點(diǎn). (2)連接A1B,連接A1C交AC1于點(diǎn)G,連接DG ∵矩形A1ACC1,∴G為A1C的中點(diǎn), 又由(1)得D為BC的中點(diǎn),∴△A1BC中,DG∥A1B 又∵點(diǎn)E,F(xiàn)分別是BB1,A1B1的中點(diǎn), ∴△A1B1B中,EF∥A1B,∴EF∥DG, 又EF平面ADC1,DG平面ADC1,∴EF∥平面ADC1. 17.(本題滿分14分) 解:(1)t∈(0,14]時(shí),設(shè)p=f(t)=c(t-12)2+82(c<0),將(14,81)代入得c=-14 t∈(0,14]時(shí),p=f(t)=-14(t-12)2+82 t∈[14,40]時(shí),將(14,81)代入y=loga(x-5)+83,得a=13 ∴p=f(t)=-14(t-2)2+82(0 (2)t∈(0,14]時(shí),-14(t-12)2+82≥80解得12-22≤t≤12+22,∴t∈[12-22,14] t∈[14,40]時(shí),log13(t-5)+83≥80解得5<t≤32,∴t∈[14,32],∴t∈[12-22,32], 即老師在t∈[12-22,32]時(shí)段內(nèi)安排核心內(nèi)容能使得學(xué)生聽課效果最佳.…14分 18.(本題滿分16分) 解答:(Ⅰ)顯然,l1、l2的斜率都是存在的,設(shè)l1:y=k(x-a),則l2:y=-1k(x-a) 則由題意,得|2k+ak|k2+1=2,|2+a|k2+1=2 解得|k|=1且|a+2|=22,即k=±1且a=-2±22 ∴l(xiāng)1、l2的方程分別為l1:y=x-22+2與l2:y=-x-22+2或l1:y=x+22+2與l2:y=-x+22+2 (Ⅱ)設(shè)圓M的半徑為r,易知圓心M(1,m)到點(diǎn)A(2,0)的距離為2r, ∴(1-2)2+m2=2r2(1+2)2+m2=(2+r)2 解得r=2且m=±7,∴圓M的方程為(x-1)2+(y±7)2=4 (Ⅲ)當(dāng)a=-1時(shí),設(shè)圓C的圓心為C,l1、l2被圓C所截得弦的中點(diǎn)分別為E,F(xiàn),弦長(zhǎng)分別為d1,d2,因?yàn)樗倪呅蜛ECF是矩形,所以CE2+CF2=AC2=1,即 (4-(d12)2)+(4-(d22)2)=1,化簡(jiǎn)得d1+d2=28 從而d1+d2≤2#8226;d21+d22=214, 即l1、l2被圓C所截得弦長(zhǎng)之和的最大值為214 19.(本題滿分16分) 解:(1)a1=11+a,a3=33+a,a15=1515+a, a1,a3,a15成等比數(shù)列,∴a1a15=(a3)2,∴a=0或a=9 ∵a∈N*,∴a=9. (2)假設(shè)存在這樣的k,a滿足條件,a1=11+a,a2=22+a,ak=kk+a, a1,a2,ak成等差數(shù)列,∴a1+ak=2a2,化簡(jiǎn)得(k-3)a=2 ∵k,a∈N*,∴a=1時(shí),k=5;或a=2時(shí),k=4. (3)即證存在k,t≠n,使得an=akat 即證:nn+a=kk+a#8226;tt+a即證:1+an=(1+ak)(1+at) 即證:1n=1k+1t+akt即證:k-nnk=k+akt 即證:k-nn=k+at 令k=n+1,則t=n(k+a)=n(n+1+a) ∴對(duì)任意n,an=an+1an(n+1+a) 即數(shù)列中的任意一項(xiàng)an總可以表示成數(shù)列中的其他兩項(xiàng)之積. 20.(本題滿分16分) 解:(1)∵一個(gè)頂點(diǎn)為(2,1),∴必有另三個(gè)頂點(diǎn)(-2,-1),(1,-2),(-1,2), 將(2,1),(1,-2)代入y=ax3+bx,得a=56,b=-176. (2)設(shè)正方形在第一象限的頂點(diǎn)坐標(biāo)為(m,n),則必然有另一個(gè)頂點(diǎn)(n,-m) 1°充分性: 若b=-22,y=x3-22x 則n=m3-22m-m=n3-22n,則有nm=m2-22-mn=n2-22, 即(m2-22)(n2-22)+1=0——① 令m2-22=t>0,則n=mt,代入①得t(m2t2-22)+1=0 即t[(t+22)t2-22]+1=0化簡(jiǎn)得(t-1t+2)2=0, 又t-1t+2=0有且僅有一個(gè)正根,∴(m,n)唯一確定, 即正方形ABCD唯一確定. 2°必要性: 若(m,n)唯一確定,則n=m3+bm-m=n3+bn,即nm=m2+b-mn=n2+b 即(m2+b)(n2+b)+1=0——② 令m2+b=t>0,則n=mt,代入①得t(m2t2+b)+1=0 即t[(t-b)t2+b]+1=0化簡(jiǎn)得t2+1t2-b(t-1t)=0, 即(t-1t)2-b(t-1t)+2=0——③ 又③有唯一解,∴b2=8,又∵b=-mn-n2<0 ∴b=-22 附加題答案 21.【選做題】在A、B、C、D四小題中只能選做2題,每小題10分,共計(jì)20分.請(qǐng)?jiān)诖痤}紙指定區(qū)域內(nèi)作答,解答應(yīng)寫出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或演算步驟. A.選修4-1:幾何證明選講(本題滿分10分) 解:由切割線定理得:DB#8226;DA=DC2, DB(DB+BA)=DC2,DB2+3DB-40=0,DB=5. ∵∠A=∠BCD,∴△DBC∽△DCA, ∴BCCA=DBDC,得AC=BC#8226;DCDB=6105. B.選修4-2:矩陣與變換(本題滿分10分) 解:設(shè)M=abcd,則abcd2-1=0-1,abcd01=2-1 2a-b=02c-d=-1b=2d=-1∴a=1,c=0∴M=120-1. C.選修4-4:坐標(biāo)系與參數(shù)方程(本題滿分10分) 解:圓C:ρ2=2ρcos(θ-π4)=2ρcosθ+2ρsinθ 所以x2+y2-2x-2y=0 所以圓心C(22,22),與極軸交于A(2,0) 直線CA的直角坐標(biāo)方程為x+y=2 即直線CA的極坐標(biāo)方程為ρcos(θ-π4)=1. D.選修4-5:不等式選講(本題滿分10分) 證明:1+122+132+…+1n2<1+11×2+12×3+…+1(n-1)n =1+1-12+12-13+…+1n-1-1n =2-1n. 22.(本題滿分10分) 解:(1)設(shè)“一次抽獎(jiǎng)中獎(jiǎng)”為事件A,則P(A)=C12C24+C22C14C36=1620=45 答:一次抽獎(jiǎng)中獎(jiǎng)的概率為45. (2)X可取0,10,20 P(X=0)=(0.2)2=0.04,P(X=10)=C12×0.8×0.2=0.32, P(X=20)=(0.8)2=0.64 X的概率分布列為 X01020 P0.040.320.64 E(X)=0×0.04+10×0.32+20×0.64=16. 23.(本題滿分10分) 解:解:(Ⅰ)以O(shè)為原點(diǎn),OB,OC,OA分別為x,y,z軸建立空間直角坐標(biāo)系. 則有A(0,0,1),B(2,0,0),C(0,2,0),E(0,1,0). EB=(2,0,0)-(0,1,0)=(2,-1,0),AC=(0,2,-1),cos<EB,AC>=-25#8226;5=-25. 由于異面直線BE與AC所成的角是銳角,故其余弦值是25. (Ⅱ)AB=(2,0,-1),AE=(0,1,-1), 設(shè)平面ABE的法向量為n1=(x,y,z), 則由n1⊥AB,n1⊥AE,得2x-z=0,y-z=0. 取n=(1,2,2), 平面BEC的一個(gè)法向量為n2=(0,0,1), cos 由于二面角A-BE-C的平面角是n1與n2的夾角的補(bǔ)角,其余弦值是-23.