数学参考答案
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D D A B A B C 【解析】
1.由题意设a4m1,b4n2,其中m,n都是整数,则ab4(mn)3,其中mn是
整数,可以是奇数也可以是偶数,故abD,故选D.
mn7,m6,
7a5bm(ab)n(ab)(mn)a(mn)b 解得2.设,所以所以
mn5,n1,
7a5b6(ab)(ab)
;又
ab[5,27],ab[6,30]
,所以
7a5b6(ab)(ab)[36,192],故选D.
∴g(x)1∴f(x)ax12且a1,恒过定点(1,1),∴m1,n1,3.∵a01,
象不经过第四象限,故选D.
1212
|a||a||b|0|a4.因为(ab)a,所以(ab)aaab0,∴,||b|,所以a在
22
ab1
bb,故选A. b方向上的投影向量为
4|b||b|5.不妨设A(3,0),B(0,6),由|AB|35,(S△AMB)min
2y0y06p1
,其图x
15
,知(dMl)min5. 设2
6
p
45,故5yM,y0,则dMl
p2p4,故选B. 6.Tr1C(x)r8
20
5
1pp6y0p2452,故(dMl)min
8r
41r
8时为有理项,C8x2,其中0≤r≤8,rN,当r0,2,4,6,
x
r
3r
555
A5A4pA55A54A55A5
5,故选A. 故有5项有理项,4项无理项,故p,q,故495
A9AqAA9945
7.由题意知S5是等差数列{an}的前n项和中的最小值,必有a10,公差d0,若a50,
此时S4S5,S4,S5是等差数列{an}的前n项和中的最小值,此时a5a14d0,即
a8a17d3d
3;若a50,a60,此时S5是等差数列{an}的前n项和a1=4d,则
a6a15dd
中的最小值,此时a5a14d0,a6a15d0,即5
a1
4,则d
a1
7a8a8a17dd2
1(3,),综合可得:的取值范围是[3,), 故选B.
a6a1a6a15da1
55dd
22
xf(x)xf(x)2
8.由(x1)[2f(x)xf(x)]xf(x),可得2xf(x)xf(x),即(xf(x)),
x1x1
2
令
g(x)x2f(x),则0
g(x)g(x)g(x)(x1)
g(x)x1x1
.令G(x)
g(x)
x1
,
g(x)g(x)(x1)g(x)
0,所以G(x)在(0,)上是单调递增.不等式G(x)2
xx1(1)
f(x4)G(6)
3x15(x4)2g(x4)(x4)2f(x4)
3,3,即G(x4),等价于
x5x5
g(6)36f(6)
3,所求不等式即G(x4)G(6).由于G(x)在(0,)上是单调递77
增函数,所以x46,解得x2,且x40,即x4,故不等式的解集为(4,2),故选C.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分. 在每小题给出的选项中,有多
项是符合题目要求的,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分)
题号 9 10 11 12 答案 ABD ACD BC BC 【解析】
π1
9.函数ysin3xcos3x,A选项,将ycosx的图象上各点的横坐标缩小为原来的
32
得ycos3x,再将图象关于x轴翻折得到ycos3x的图象;B选项,将ysinx的图象上各点的横坐标缩小为原来的
1π
,得ysin3x,再向右平移个单位长度得36
πππ
ysin3xsin3x的图象;C选项,将ysinx的图象向右平移个单位长度
626
π1π
得ysinx的图象,再将各点的横坐标缩小为原来的得ysin3x的图象;D
366选项,将ycosx的图象左平移π个单位长度得ycosx,再将各点的横坐标缩小为原来
1
的得ycos3x的图象,故选ABD. 3
1142,m2n,4mnA10.∵,,∴.对:若m,n可以作为平面向量的一组基
abab
111ab,故log2ab3,故A正确;对B:若mn,底,则m,n不平行,故240,
ab8424b2a
m0,故a2b0,2ab的值不确定,故B错误;对C:若则n
abab424b2a4b2a42
≥62642,当且ab1,则mn(ab)6
abababab
4b2aa22,,
b仅当a时取等号,故C正确;对D:由|m||n|42,知
b21ab111
1222b11111b1121,74221632,故2212且216,故2a,111aababb4b2b2b2
2
b7
1,故,故D正确,故选ACD. a2
11.f(x)(1)sinxxcosx,令f(x)0,则(1)sinxxcosx,当cosx0时,
sinx1,则(1)sinxxcosx无解,此时f(x)无极值点;当cosx0时,tanx
11
x(1),数形结合知:ytanx与yx(1)在11
x[kπ,kπ](kN)上有n2k1个交点,对应f(x)在[kπ,kπ](kN)上的极值点为x1,x2,,x2k1(x1x2x2k1),且x1x2k1x2x2kx3x2k1xkxk20,xk10,故A错误,B正确;当k1时,n3,并且x1x32x20,故x1,x2,x3为等差数列,C正确;当k2时,n5,并且x1x5x2x42x30,
31
x12π,π,x2π,π,,x5为等差数列,只需x1,x2,x3(0)故要使x1,x2,
22
为等差数列,即等价于
x12x2
成立即可,故
12
tanxxtan2xx,121112tan2x2tanx22,由二倍角公式:
1tanxx2
12tan2x2
2tanx21
2tanx2,故tanx20x2π,π时无解,故当k2时,不存21tanx22
,x5为等差数列,D错误,故选BC. 在1使得x1,x2,
12.令f(x)a|x||loga|x||0,则a|x||loga|x||,ya|x|与y|loga|x||都是偶函数,故考虑
x0时:ya|x|ax与y|loga|x|||logax|的图象的交点;当0a1时,作出函数yax,y|logax|的图象易得:函数yax,y|logax|的图象有两个交点,所以当
0a1时,函数f(x)ax|logax|的零点个数为2;当a1时,作出函数yax,y|logax|的图象,此时两个函数图象的交点个数取决于方程axlogax的解的个
数,yax与ylogax的函数图象关于yx对称,故临界情况是yax与ylogax都与
11xe,axx,xxyx相切,此时有axxlnxlnx11故当x0时:x
ealna1ae,
函数ya,y|logax|的图象有3个交点,函数yax,y|logax|1ae时,ae时,的图象有2个交点,ae时,函数yax,y|logax|的图象有1个交点. 综上所述:
1
e
1e
x
1e
ae时,函数yf(x)的图象有2个零点;0a1或ae时,函数yf(x)的图象有4个零点;1ae时,函数yf(x)的图象有6个零点,故选BC. 三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
1e
1e1e
题号 13 14 15 16 答案 14 1yx 2log4|x|(答案不唯一) 73,53 【解析】
13.∵a2,a10是方程x213x140的两个实数根,∴a2a1013,a2a1014,故
2
a20,a100,根据等比数列的性质有:a6a2a1014且a6a2q40,故a614.
π
yxcF(0,c),14.直线且倾斜角为过上焦点2由F1F2F1B2F1A,知A是BF2的中点,
4
1
由F2(0,c),A(c,0),得B(2c,c),故双曲线的渐近线方程为yx.
2
x
15.对数函数符合f1f(x1)f(x2),结合f(x)是偶函数:可令f(x)loga|x|,代入点
x2
3
8,,解得a4,故f(x)log4|x|. 2
16.三倍角公式:cos3Acos(2AA)cos2AcosAsin2AsinA(2cos2A1)cosA
2(1cos2A)cosA4cos3A3cosA,故cosCcos3A0cosCcos3A
π0,A2πcos(π3A)Cπ3AB2A,△ABC为锐角三角形,故02A,解得
2π,0π3A27311ππ34tanA4tanA,5A,故tanA1,. tan(BA)tanA3643
四、解答题(共70分.解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)
解:(1)由频率分布直方图可知:分数低于70分的学生所占比例为40%,分数低于80分的学生的所占比例为70%,
80)所以该学校学生参与知识问答测试的得分的中位数在[70, 内.…………………………………………………………………………………………(2分)由7010
0.500.40220
73.3,
0.700.403
所以该学校学生参与知识问答测试的得分的中位数约为73.3分.
………………………………………………………………………………………(5分)(2)根据按比例的分层抽样:抽取的“亚运迷”学生3人,“非亚运迷”学生2人,
的所有可能取值分别为0,1,2,……………………………………………………(6分)
012C3C1C31333C2
P(0)2,P(1)2,P(2)2,
C510C55C510
………………………………………………………………………………………(9分)
所以的分布列为:
P 所以数学期望E()0
0 1 2 1 103 53 10133612. ………………………………………(10分)105105
18.(本小题满分12分)
解:(1)由tan23,知sin
2313,cos
113,
………………………………………………………………………………………(1分)故f(x)cosx(cosx23sinx)sin2xcos2xsin2x3sin2x 31π
xxxsin2cos22sin23sin2xcos2x2, 226
………………………………………………………………………………………(4分)所以T2ππ,解得1, 2π
所以f(x)2sin2x.………………………………………………………………(5分)
6ππππππ,得2x,2,tan23, (2)由x,63632122
π5π7π
,, 666
ππππ
y2sinx在x,上单调递增,在x,2上单调递
6232 减,…………………………………………………………………………………………(7分)π2tan1tan2ππ
2sin3,2sin2,2sin23sin2cos23 2
61tan1tan232
1
,……………………………………………………………………………………(11分)
13
π1
上的值域为,2. 所以函数yf(x)在区间,1312
……………………………………………………………………………………(12分)
19.(本小题满分12分)
解:(1)由an1an,知a2a12k1ka11,故k0.
………………………………………………………………………………………(2分)
22
an当k0时,显然an0,且an1anan1(anan1)(anan1),
故an1an与anan1同号,故对一切nN都有an1an.
综上所述:实数k的取值范围是(0,). ……………………………………………(5分)
2
(2)若a13且k0,则an1an.
由a130,知an0,
2
2lnan,且lna1ln3,…………………………………(8分) 两边取对数:lnan1lnan
故lnanln32n1,故aneln32
n1
32,
n1
故数列{an}的通项公式为an32(nN).…………………………………………(12分)20.(本小题满分12分)
解:(1)在△ABC中,由2asinB3b, 可得:2sinAsinB3sinB,而sinB0, 所以sinA
n1
π2π3,即A或A.
3322π
由ACAB|AB|,知B,
2
ππ
故A,C.…………………………………………………………………………(3分)
36由b2,知c1,a3, 故△ABC的面积为S△ABC
13 .…………………………………………(5分)acsinB
22
(2)在△ACD中,由余弦定理:AC2AD2CD22ADCDcosD4024cosD,
………………………………………………………………………………………(7分)故SABCDS△ABCS△ACD
31
AC226sinD5333cosD6sinD 82
5337sin(D), 其中sin所以,当D
2127 ,cos,………………………………………………………(11分)
77π
时,SABCD取得最大值5337.………………………………(12分) 2
21.(本小题满分12分)
a3,a3b,
解:(1)由已知得
b1,S△ABDab3
………………………………………………………………………………………(2分)x2
所以椭圆C的标准方程为y21.…………………………………………………(4分)
3
x22
y1,
(2)设直线PQ的方程为xtyn(t0),联立方程3
xtyn,
得:(t23)y22tny(n23)0.
2tn
,yy12t23 设P(x1,y1),Q(x2,y2),则由韦达定理:2
n3yy,122t3
………………………………………………………………………………………(6分)由点P与点P关于x轴对称知P(x1,y1), 由M,P,Q三点共线知kMPkMQ,即
y2y1y2y1
, ,即
ty2nmty1nmx2mx1m
故ty1y2(nm)y2ty1y2(nm)y1,即2ty1y2(nm)(y1y2)0.
………………………………………………………………………………………(8分)n232tn2tnm6t2t(nm3)
(nm)220, 代入韦达定理:2t2
t3t3t3t23
由t0,知n
3, m
3
(10分)故直线PQ与x轴交于定点K,0.………………………………………………
mx2
M(m,0)由在椭圆C:y21外,得:m(,3)(3,),
3
由AKB是钝角,知|OK||OA|b1(O为坐标原点), 即
3
(0,1),解得m(,3)(3,), m
综上所述:m的取值范围是(,3)(3,).
……………………………………………………………………………………(12分)
22.(本小题满分12分)
π
(1)证明:x0,时,求证f(x)1等价于求证sinxx.
2
π
令(x)sinxx,则(x)cosx1≤0,故(x)在0,上单调递减,
2
故(x)(0)0,不等式成立.………………………………………………………(2分)(2)解:令F(x)f(x)g(x)
sinxaxcosx
.
x
π
因为F(x)F(x),所以题设等价于F(x)0在0,上恒成立,
2π
即:H(x)sinxaxcosx0在0,上恒成立,
2
………………………………………………………………………………………(3分)H(x)(1a)cosxaxsinx,H(0)0,H(0)1a.
π
(i)当a≤0时,在0,上sinx0,axcosx≥0,故H(x)0,所以F(x)0,符合题
2意;
ππ
故H(x)在0,上(ii)当0a≤1时,H(x)(1a)cosxaxsin≥0在0,上恒成立,
22单调递增,故H(x)H(0)0,所以F(x)0,符合题意; ππa
0, (iii)当a1时,H(0)1a0,H
22
π
故必存在x00,,使得H(x0)0,且当x(0,x0)时,H(x)0,
2故H(x)在(0,x0)上单调递减,故在(0,x0)上H(x)H(0)0,不符合题意.
1].……………………………………………(6分) 综上所述:实数a的取值范围是(,
π
(3)解:由(1)知:sinxx在0,上恒成立.
2由(2)知:当a1时,f(x)g(x),即
2
sinxπ
cosxsinxxcosx在0,上恒成立. x2
sin2xsin2xax2cosx
令G(x)[f(x)]g(x)2acosx,
xx2
π
因为G(x)G(x),所以题设等价于G(x)0在0,上恒成立,
2
π
即:h(x)sin2xax2cosx0在0,上恒成立.
2
………………………………………………………………………………………(7分)π
(i)当a≤0时,在0,上sin2x0,ax2cosx≥0,
2故h(x)0,所以G(x)0,符合题意;
(ii)当0a≤1时,h(x)sin2xax2cosx≥sin2xx2cosx, π
令r(x)sin2xx2cosx,x0,,
2
则r(x)2sinxcosx2xcosxx2sinx2sinxcosx2sinxx2sinx x222x[x2(1cosx)]sinxx4sinsinx4sin2
22
2
x
sinx0, 2
π
所以r(x)在0,上单调递增,
2
所以r(x)r(0)0,故h(x)0,所以G(x)0,符合题意;
(iii)当a1时,h(x)sin2xax2cosxx2ax2cosxx2(1acosx), π1
1且x0,时,1acosx0, 当cosx,2a故h(x)x2ax2cosxx2(1acosx)0,不符合题意.
1].…………………………………………………(12分) 综上所述:a的取值范围为(,
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