孝感2013年高三二次统考数学试题答案【理科】
发布于:百学网
2013-03-17
孝感2013年高三二次统考数学试题答案【理科】
孝感市2012—2013学年度高中三年级第二次统一考试
数学(理科)参考答案
一、选择题(每小题5分,共50分)
1?A 2?C 3?A 4?C 5?B 6?C 7?C 8?A 9?D 10?D
二、填空题(每小题5分,共25分)
11?0 12?72 13?2πr4 14? 64
361π 15?槡22
3 16?ρ=2sinθ
三、解答题(共6大题,共75分)(非参考答案的正确解答酌情给分)
17.(Ⅰ)由题意得m·n=(a+c,b-a)(a-c,b)=a2-c2+b2-ab=0,
即c2=a2+b2-ab. ……(3分)
由余弦定理得cosC=a2+b2-c2
2ab =1 2,
∵0<C<π,∴C=π
3. ……(6分)
(Ⅱ)∵ s+t=(cosA,2cos2 B
2-1)=(cosA,cosB), ……(7分)
∴ s+t2=cos2A+cos2B=cos2A+cos2(2π
3 -A)=-12
sin(2A-π
6)+1.……(9分)
∵ 0<A<2π
3,∴ -π
6<2A-π
6<7π
6,∴ -12
<sin(2A-π
6)≤1.
∴ 12
≤ s+t2<5 4,故槡2
2≤ s+t<槡5
2. ……(12分)
18.(Ⅰ)由已知得:P(t≤32℃)=0.9,∴ P(t>32℃)=1-P(t≤32℃)=0.1,
∴ Z=30×0.1=3,Y=30-(6+12+3)=9. ……(5分)
(Ⅱ)结合(Ⅰ)有某水果商六月份西瓜销售额X的分布列为:
X 2 5 6 8
P 0.2 0.4 0.3 0.1 ……(8分)
∴E(X)=2×0.2+5×0.4+6×0.3+8×0.1=5; ……(10分)
D(X)=(2-5)2×0.2+(5-5)2×0.4+(6-5)2×0.3+(8-5)2×0.1=3. ……(12分)
19.(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=2a1-22,∴a1=4; ……(2分)
当n≥2时,
Sn=2an-2n+1
{Sn-1=2an-1-2n ,两式相减得:an=2an-1+2n,即an
2n-an-1
2n-1=1,又a12
=2.
∴数列an
{2n}是以2为首项,1为公差的等差数列. ……(4分)
高三数学(理科)答案 第1页
∴an
2n=2+(n-1)×1,故an=(n+1)2n. ……(6分)
(Ⅱ)∵an=(n+1)2n>0,∴原问题等价于5-λ>2n2-n-3
(n+1)2n =2n-3
2n 对任意n∈N?恒成立.
……(7分)
令bn=2n-3
2n ,则bn+1-bn=2(n+1)-3
2n+1 -2n-3
2n =5-2n
2n+1 ,
∴ 当n≤2时,bn+1-bn>0,∴ 当n≥3时,bn+1-bn<0,∴当n=3时,(bn)max=b3=38
.
……(10分)
∴ 5-λ>3 8,故λ<37
8. ……(12分)
20.(Ⅰ)∵平面ABCD⊥平面ABEF,CB⊥AB,平面ABCD∩平面ABEF=AB,
∴ CB⊥平面ABEF.∵AF?平面ABEF,∴AF⊥CB,
又∵AB为圆O的直径,∴ AF⊥BF,∴AF⊥平面CBF.
∵AF?平面DAF,∴平面DAF⊥平面CBF. ……(5分)
!
"
#
$
%
&
'
(
)
*
+
(Ⅱ)设EF中点为G,以O为坐标原点,OA、OG、AD方向分别
为x轴、y轴、z轴方向建立空间直角坐标系(如图).
设AD=t(t>0),则点D的坐标为(1,0,t),C(-1,0,t),
又A(1,0,0),B(-1,0,0),F(1 2,槡3
2,0),
∴?C→D=(2,0,0),?F→D=(1 2,-槡3
2,t) ……(7分)
设平面DFC的法向量为n1=(x,y,z),则n1·?C→D=0,n1·?F→D=0.
即
2x=0,
-槡3
2y+tz { =0?
令z 槡= 3,解得x=0,y=2t.∴n1=(0,2t,槡3)? ……(9分)
由(I)可知AF⊥平面CBF,取平面的一个法向量为n2=→ ?AF=(-1 2,槡3
2,0).
∴cos60°= n1·n2 |n1|·|n2|,即12
= 槡3t
4t2
槡+3·1,解得t=槡6
4,
即AD=槡6
4时,平面DFC与平面CBF所成的锐二面角的大小为60°. ……(12分)
(其它解答酌情给分)
高三数学(理科)答案 第2页
21.(Ⅰ)∵|MN 槡|=22,∴a 槡= 2,又∵|PM 槡|= 2|MF|,∴e=槡2
2,
∴c=1,b2=a2-c2=1,∴椭圆的标准方程为x22
+y2=1 ……(4分)
(Ⅱ)由题知:F(-1,0),P(-2,0),设lAB:y=k(x+2)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
x22
+y2=1
y=k(x+2 { )
有:(1+2k2)x2+8k2x+8k2-2=0, ……(6分)
故Δ=(8k2)2-4(1+2k2)(8k2-2)=8(1-2k2)>0,∴ 0<k2<12
.
且x1+x2=- 8k2
1+2k2,x1x2=8k2-2
1+2k2,
∴ |AB|=槡1+k
2 (x1+x2)2-4x1x 槡2=槡1+k
2 8(1-2k2)
(1+2k2槡)2.
点F到直线AB的距离:d= |k|
槡1+k
2, ……(8分)
∴S△ABF=12
× |k|
槡1+k
2 ×槡1+k
2· 8(1-2k2)
(1+2k2槡)2 槡= 2 -2k4+k2
4k4+4k2 槡+1
槡= 2 -12
+12
× 6k2+1
4k4+4k2 槡+1 ……(10分)
令t=6k2+1∈(1,4),则k2=t-1
6 ,
∴S△ABF 槡= 2 -12
+92
× t
槡t2+4t+4 槡=2 -12
+92× 1
t+4
槡t+4
≤槡2 -12
+92
× 1
槡4+4=槡2
4
当且仅当t=4
t时,即t=2,k=±槡6
6时,取等号.
∴三角形ABF面积的最大值为槡2
4. ……(13分)
22.(Ⅰ)由f(x)=x-(x+1)ln(x+1),有f′(x)=-ln(x+1), ……(1分)
当-1<x<0,即f′(x)>0时,f(x)单调递增;
当x>0,即f′(x)<0时,f(x)单调递减;
所以f(x)的单调递增区间为(-1,0],单调递减区间为[0,+∞). ……(3分)
(Ⅱ)设g(x)=ln(1+x) x (x>0),则g′(x)=x-(1+x)ln(1+x)
x2(1+x)
, ……(5分)
由(Ⅰ)知f(x)=x-(x+1)ln(x+1)在(0,+∞)单调递减,且f(0)=0,
∴g′(x)<0在(0,+∞)恒成立,故g(x)在(0,+∞)单调递减,
高三数学(理科)答案 第3页
又n>m>0,∴g(n)<g(m),得ln(1+n) n <ln(1+m) m ,
∴mln(1+n)<nln(1+m),即:(1+n)m <(1+m)n. ……(8分)
(Ⅲ)由x1+x2+x3+… +xn=1,及柯西不等式:
x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
( 1+nx) n
(1+n)
≥ x21
槡1+x1
· 1+x 槡1 + x22
槡1+x2
· 1+x 槡2 + x23
槡1+x3
· 1+x 槡3 +… + x2
n 槡1+xn
· 1+x 槡( ) n
2
=(x1+x2+x3+… +xn)2=1,
所以x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
≥ 1
1+n,
所以x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
1
n≥ 1
1+ ( )n
1
n. ……(11分)
又n>2012,由(Ⅱ)可知(1+n)2012<(1+2012)n,
即(1+n)
1
n <(1+2012)
1
2012,即1
1+ ( )n
1
n >(20113)
1
2012.
则x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
1
n≥ 1
1+ ( )n
1
n >(20113)
1
2012.
故x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
1
n >(20113)
1
2012. ……(14分)
高三数学(理科)答案 第4页
孝感市2012—2013学年度高中三年级第二次统一考试
数学(理科)参考答案
一、选择题(每小题5分,共50分)
1?A 2?C 3?A 4?C 5?B 6?C 7?C 8?A 9?D 10?D
二、填空题(每小题5分,共25分)
11?0 12?72 13?2πr4 14? 64
361π 15?槡22
3 16?ρ=2sinθ
三、解答题(共6大题,共75分)(非参考答案的正确解答酌情给分)
17.(Ⅰ)由题意得m·n=(a+c,b-a)(a-c,b)=a2-c2+b2-ab=0,
即c2=a2+b2-ab. ……(3分)
由余弦定理得cosC=a2+b2-c2
2ab =1 2,
∵0<C<π,∴C=π
3. ……(6分)
(Ⅱ)∵ s+t=(cosA,2cos2 B
2-1)=(cosA,cosB), ……(7分)
∴ s+t2=cos2A+cos2B=cos2A+cos2(2π
3 -A)=-12
sin(2A-π
6)+1.……(9分)
∵ 0<A<2π
3,∴ -π
6<2A-π
6<7π
6,∴ -12
<sin(2A-π
6)≤1.
∴ 12
≤ s+t2<5 4,故槡2
2≤ s+t<槡5
2. ……(12分)
18.(Ⅰ)由已知得:P(t≤32℃)=0.9,∴ P(t>32℃)=1-P(t≤32℃)=0.1,
∴ Z=30×0.1=3,Y=30-(6+12+3)=9. ……(5分)
(Ⅱ)结合(Ⅰ)有某水果商六月份西瓜销售额X的分布列为:
X 2 5 6 8
P 0.2 0.4 0.3 0.1 ……(8分)
∴E(X)=2×0.2+5×0.4+6×0.3+8×0.1=5; ……(10分)
D(X)=(2-5)2×0.2+(5-5)2×0.4+(6-5)2×0.3+(8-5)2×0.1=3. ……(12分)
19.(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=2a1-22,∴a1=4; ……(2分)
当n≥2时,
Sn=2an-2n+1
{Sn-1=2an-1-2n ,两式相减得:an=2an-1+2n,即an
2n-an-1
2n-1=1,又a12
=2.
∴数列an
{2n}是以2为首项,1为公差的等差数列. ……(4分)
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∴an
2n=2+(n-1)×1,故an=(n+1)2n. ……(6分)
(Ⅱ)∵an=(n+1)2n>0,∴原问题等价于5-λ>2n2-n-3
(n+1)2n =2n-3
2n 对任意n∈N?恒成立.
……(7分)
令bn=2n-3
2n ,则bn+1-bn=2(n+1)-3
2n+1 -2n-3
2n =5-2n
2n+1 ,
∴ 当n≤2时,bn+1-bn>0,∴ 当n≥3时,bn+1-bn<0,∴当n=3时,(bn)max=b3=38
.
……(10分)
∴ 5-λ>3 8,故λ<37
8. ……(12分)
20.(Ⅰ)∵平面ABCD⊥平面ABEF,CB⊥AB,平面ABCD∩平面ABEF=AB,
∴ CB⊥平面ABEF.∵AF?平面ABEF,∴AF⊥CB,
又∵AB为圆O的直径,∴ AF⊥BF,∴AF⊥平面CBF.
∵AF?平面DAF,∴平面DAF⊥平面CBF. ……(5分)
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+
(Ⅱ)设EF中点为G,以O为坐标原点,OA、OG、AD方向分别
为x轴、y轴、z轴方向建立空间直角坐标系(如图).
设AD=t(t>0),则点D的坐标为(1,0,t),C(-1,0,t),
又A(1,0,0),B(-1,0,0),F(1 2,槡3
2,0),
∴?C→D=(2,0,0),?F→D=(1 2,-槡3
2,t) ……(7分)
设平面DFC的法向量为n1=(x,y,z),则n1·?C→D=0,n1·?F→D=0.
即
2x=0,
-槡3
2y+tz { =0?
令z 槡= 3,解得x=0,y=2t.∴n1=(0,2t,槡3)? ……(9分)
由(I)可知AF⊥平面CBF,取平面的一个法向量为n2=→ ?AF=(-1 2,槡3
2,0).
∴cos60°= n1·n2 |n1|·|n2|,即12
= 槡3t
4t2
槡+3·1,解得t=槡6
4,
即AD=槡6
4时,平面DFC与平面CBF所成的锐二面角的大小为60°. ……(12分)
(其它解答酌情给分)
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21.(Ⅰ)∵|MN 槡|=22,∴a 槡= 2,又∵|PM 槡|= 2|MF|,∴e=槡2
2,
∴c=1,b2=a2-c2=1,∴椭圆的标准方程为x22
+y2=1 ……(4分)
(Ⅱ)由题知:F(-1,0),P(-2,0),设lAB:y=k(x+2)(k≠0),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
x22
+y2=1
y=k(x+2 { )
有:(1+2k2)x2+8k2x+8k2-2=0, ……(6分)
故Δ=(8k2)2-4(1+2k2)(8k2-2)=8(1-2k2)>0,∴ 0<k2<12
.
且x1+x2=- 8k2
1+2k2,x1x2=8k2-2
1+2k2,
∴ |AB|=槡1+k
2 (x1+x2)2-4x1x 槡2=槡1+k
2 8(1-2k2)
(1+2k2槡)2.
点F到直线AB的距离:d= |k|
槡1+k
2, ……(8分)
∴S△ABF=12
× |k|
槡1+k
2 ×槡1+k
2· 8(1-2k2)
(1+2k2槡)2 槡= 2 -2k4+k2
4k4+4k2 槡+1
槡= 2 -12
+12
× 6k2+1
4k4+4k2 槡+1 ……(10分)
- 1
令t=6k2+1∈(1,4),则k2=t-1
6 ,
∴S△ABF 槡= 2 -12
+92
× t
槡t2+4t+4 槡=2 -12
+92× 1
t+4
槡t+4
≤槡2 -12
+92
× 1
槡4+4=槡2
4
当且仅当t=4
t时,即t=2,k=±槡6
6时,取等号.
∴三角形ABF面积的最大值为槡2
4. ……(13分)
22.(Ⅰ)由f(x)=x-(x+1)ln(x+1),有f′(x)=-ln(x+1), ……(1分)
当-1<x<0,即f′(x)>0时,f(x)单调递增;
当x>0,即f′(x)<0时,f(x)单调递减;
所以f(x)的单调递增区间为(-1,0],单调递减区间为[0,+∞). ……(3分)
(Ⅱ)设g(x)=ln(1+x) x (x>0),则g′(x)=x-(1+x)ln(1+x)
x2(1+x)
, ……(5分)
由(Ⅰ)知f(x)=x-(x+1)ln(x+1)在(0,+∞)单调递减,且f(0)=0,
∴g′(x)<0在(0,+∞)恒成立,故g(x)在(0,+∞)单调递减,
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又n>m>0,∴g(n)<g(m),得ln(1+n) n <ln(1+m) m ,
∴mln(1+n)<nln(1+m),即:(1+n)m <(1+m)n. ……(8分)
(Ⅲ)由x1+x2+x3+… +xn=1,及柯西不等式:
x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
( 1+nx) n
(1+n)
≥ x21
槡1+x1
· 1+x 槡1 + x22
槡1+x2
· 1+x 槡2 + x23
槡1+x3
· 1+x 槡3 +… + x2
n 槡1+xn
· 1+x 槡( ) n
2
=(x1+x2+x3+… +xn)2=1,
所以x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
≥ 1
1+n,
所以x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
1
n≥ 1
1+ ( )n
1
n. ……(11分)
又n>2012,由(Ⅱ)可知(1+n)2012<(1+2012)n,
即(1+n)
1
n <(1+2012)
1
2012,即1
1+ ( )n
1
n >(20113)
1
2012.
则x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
1
n≥ 1
1+ ( )n
1
n >(20113)
1
2012.
故x21
1+x1
+ x22
1+x2
+ x23
1+x3
+… + x2
n ( 1+x) n
1
n >(20113)
1
2012. ……(14分)
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