题,每个试题考生都必须作答.第(22),(23)题为选考题,考生根据要求作答.
(一)必考题:60分. (17)(本小题满分12分)
2π?
已知函数f(x)=asin x+bcos x,a≠0,x∈R,f??3?=1,f(x)的最大值是2. (Ⅰ) 求a、b的值;
1π(Ⅱ) 先将f(x)的图象上每点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将其向右平移个
26π10ππ
α+?=,α∈?,?,求cos 2α的值. 单位得到函数g(x)的图象,已知g??4?13?62?
【解析】(Ⅰ)由已知有:错误!解之得:错误!3分 π
x+?,5分 (Ⅱ) 由(Ⅰ)有f(x)=3sin x+cos x=2sin??6?
1π
因为将f(x)的图象上每点的横坐标缩小为原来的,纵坐标不变,再将其向右平移个单
26π
2x-?,7分 位得到函数g(x)的图象,则g(x)=2sin?6??
π10πππ5π2π
α+?=,α∈?,?得sin?2α+?=,且2α+∈?,π?, 由g?3?13?4?13?62???3?3π12
2α+?=-,10分 则cos?3??13
ππππππ
2α+?-?=cos?2α+?cos+sin?2α+?sin cos 2α=cos??3?3?3?33?3????1215353-12
=-×+×=.12分
13213226
(18)(本小题满分12分)
如图,平行四边形ABCD中,∠DAB=60°,AB=2AD=2,M为CD边的中点,沿BM将△CBM折起使得平面BMC⊥平面ABMD.
(Ⅰ)求证:平面AMC⊥平面BMC; (Ⅱ)求四棱锥C-ADMB的体积;
(Ⅲ)求折后直线AB与平面ADC所成的角的正弦值.
【解析】(Ⅰ)∵ 平面BMC⊥平面ABMD,平面BMC∩平面ABMD=MB, 由题易知AM⊥MB,且AM平面ABMD, ∴ AM⊥平面BMC, 而AM平面AMC, ∴平面AMC⊥平面BMC. 3分
(Ⅱ)由已知有△CMB是正三角形,取MB的中点O, 则CO⊥MB. 又平面BMC⊥平面ABMD于MB, 则CO⊥平面ABMD,且CO=易求得S梯形ABMD=
33
, 4
3
,5分 2
13333
∴VC-ABDM=××=.7分
3428
(Ⅲ)作Mz∥CO,由(Ⅰ)知可如图建系,
13
则A(3,0,0),B(0,1,0),C?0,,?,AB=(-3,1,0).
?22?131
又MD=BA得D?,-,0?,
22??2
1333CA=?3,-,-?,CD=?,-1,-?.9分
22?2???2
设平面ACD的法向量n=(x,y,z),则错误!得n=(1,-错误!,3). 设折后直线AB与平面ADC所成的角为θ,则sin θ=
39
=.12分
|n||AB|13|n·AB|
(19)(本小题满分12分) 一商家诚邀甲、乙两名围棋高手进行一场网络围棋快棋比赛.每比赛一局商家要向每名棋手支付2 000元对局费,同时商家每局从转让网络转播权及广告宣传中获利14 000元.从两名32
棋手以往的比赛中得知: 甲每局获胜的概率为,乙每局获胜的概率为,两名棋手约定:最
55多下五局,先连胜两局者获胜,比赛结束,比赛结束后,商家为获胜者颁发5 000元的奖金,
若没有决出获胜者则各颁发2 500元.
(Ⅰ)求下完五局且甲获胜的概率是多少?
(Ⅱ)商家从这场网络棋赛中获得的收益的数学期望是多少? 【解析】(Ⅰ)设下完五局且甲获胜为事件A,
则5局的胜负依次为: 乙胜、甲胜、乙胜、甲胜、甲胜.
3?3?2?2108
P(A)=??5?·?5?=3 125.4分
(Ⅱ) 设ξ表示比赛的局数,η表示商家相应的的收益.
则η=(14 000-2×2 000)ξ-5 000=10 000ξ-5 000, 根据题意ξ可取2,3,4,5. 3?2?2?213
P(ξ=2)=??5?+?5?=25; 2?3?23?2?26P(ξ=3)=×+×=;
5?5?5?5?252?3?33?2?378
P(ξ=4)=×+×=;
5?5?5?5?625
?2?2×?3?2=72或P(ξ=5)=1-[P(ξ=2)+P(ξ=3)+P(ξ=4)]=72.10分 P(ξ=5)=2×?5??5?625625
13678721 772
∴Eξ=2×+3×+4×+5×=,
2525625625625
Eη=10 000Eξ-5 000=28 352-5 000=23 352.
商家从这场网络棋赛中获得的收益的数学期望是23 352元. 12分
或单设ξ为收益,可取15 000,25 000,35 000,45 000.相应的概率与上同,再求Eξ. (20)(本小题满分12分)
已知抛物线的方程x2=2y,F是其焦点,O是坐标原点,由点P(m,-3)(m可为任何实数)向抛物线作两条切线,切点分别是A(x1,y1),B(x2,y2).
(Ⅰ)求证:OA·OB=3;
(Ⅱ)证明直线AB过定点并求△ABO与△AFO面积之和的最小值.
x2?x2?【解析】(Ⅰ)由y=得y′=x,设由点P(m,-3)向抛物线作切线的切点的坐标是?x,2?,
2x2
-(-3)2
则切线的斜率等于点P与切点连线的斜率,即:x=,2分
x-m
22xx12x1,?,B?x2,?,则x1x2=-6, 得x-2mx-6=0,设切点A?2?2???2
2
(-6)2x21x2故OA·OB=x1x2+·=-6+=3.5分
224
另法:设切线方程:y+3=k(x-m)与x2=2y联立得:x2-kx+mk+3=0,
其判别式k2-4(mk+3)=0,得两条切线的斜率之积k1k2=-12, kk1k2切点横坐标x=,两切点的横坐标之积x1x2=·=-6,再后同上.
222(Ⅱ)设直线AB的方程为:y=kx+b,代入x2=2y整理得:x2-2kx-2b=0, x1x2x1,?,B?x2,?,则x1x2=-2b=-6,即b=3, 设A?2?2???即直线AB:y=kx+3过定点D(0,3).8分 因为x1x2=-6<0,不妨设x1〈0〈x2, 11
S△ABO+S△AFO=|OD|(|x1|+|x2|)+|OF||x1|
2231321
=(x2-x1)-x1=x2+≥22422x2
321x·=37, 222x2
2
2
321
当且仅当x2=即x2=7时取等号.
22x2此时面积之和取最小值37.12分
(21)(本小题满分12分)
x(1-x2)1?
(Ⅰ)已知函数f(x)=2,x∈??2,1?,求f(x)的最大值; x+1
ax+b(Ⅱ)已知函数g(x)=2是定义在R上的奇函数,且当x=1时取得极大值1.
x+c(ⅰ)求g(x)的表达式;
1
(ⅱ)若x1=,xn+1=g(xn),n∈N+,求证:
2(x2-x1)2(x3-x2)2(xn+1-xn)23
++…+≤. x1x2x2x310xnxn+1
(1-3x2)(x2+1)-2x(x-x3)1-4x2-x45-(x2+2)2【解析】(Ⅰ)f′(x)==2=. (x2+1)2(x+1)2(x2+1)21?13
,1时,恒有f′(x)〈0,∴fmax(x)=f??=.3分 易知当x∈??2??2?10(Ⅱ)(ⅰ)由已知有g(0)=0
ax
b=0,则g(x)=2,
x+c
a(x2+c)-2ax2ac-ax2
g′(x)==2,
(x2+c)2(x+c)2∵当x=1时g(x)取得极大值1,则g′(1)=0又a≠0(否则有g(x)=0,不合题意,则c=1. 而g(1)=
a
=11+1
a=2,则g(x)=
2x
.7分 x+1
2a(c-1)=0,
12xn(ⅱ)由x1=及xn+1=g(xn)=2易知xn〉0
2xn+1xn(1-x2n)
xn+1-xn=2≥0
xn+1
2xnxn+1=2=
xn+1
21xn+
xn
≤1
1?
{xn}是满足xn+1≥xn且xn∈??2,1?,n∈N+, 则由(Ⅰ)知
xn(1-x23n)
xn+1-xn=2≤,9分
10xn+1
1(xn+1-xn)2(xn+1-xn)3(xn+1-xn)3?1
∴=(xn+1-xn)≤·=x-x?,
10xnxn+110?nn+1?xnxn+1xnxn+1(x2-x1)2(x3-x2)2(xn+1-xn)2
∴++…+
x1x2x2x3xnxn+11131111
≤?x-x+x-x+…+x-x? 10?1223nn+1?131
=?x-x?, 10?1n+1?
1?111,1,则-而x1=且xn+1∈?∈[0,1], ?2?2x1xn+1
1(x2-x1)2(x3-x2)2(xn+1-xn)23?13
∴++…+≤x-x?≤ 得证.12分
x1x2x2x310?1n+1?10xnxn+1
(二)选做题:共10分.请考生在(22)、(23)两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的
第一题计分.
(22)(本小题满分10分)选修4-4:坐标系与参数方程
在平面直角坐标系xOy中,已知曲线C:错误!(α为参数,a∈R且a〉1),以原点O为π
θ+?=-3. 极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,直线l的极坐标方程为2ρcos??4?π
θ+?=-3,求a的取值范围; (Ⅰ)若曲线C上存在点P其极坐标(ρ,θ)满足2ρcos??4?(Ⅱ)设M是曲线C上的动点,当a=3时,求点M到直线l的的距离的最小值. x22
【解析】(Ⅰ)曲线C的方程可化为:2+y=1(a〉1),
a直线l的方程化为直角坐标方程是:x-y+3=0,2分 据题意直线l与曲线C有公共点,
联立它们的方程并代入整理得:(a2+1)x2+6a2x+8a2=0, 则其判别式Δ=36a4-32a2(a2+1)≥0,
解之得:a≥22,即a∈[22,+∞).5分
(Ⅱ)设M(3cos α,sin α),点M到直线l的的距离为d, 则d=
?2cos?α+π?+3?
?6??|3cos α-sin α+3|?
2
=
2
, dmin=
12
=.10分 22
(23)(本小题满分12分)
已知函数f(x)=|x+a-1|+|x-2a|,x∈R,a≥1. (Ⅰ)求证:f(x)≥2;
(Ⅱ)若f(3)≤5,求a的取值范围.
【解析】(1)f(x)=|x+a-1|+|x-2a|≥|x+a-1-x+2a|=|3a-1|, 又a≥1,所以f(x)≥2;5分
(2)f(3)≤5即|a+2|+|2a-3|≤5, 即解:错误!或错误!或错误!
解之得:0≤a≤2,又a≥1,故所求的a的取值范围是[1,2].10分
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题 号 答 案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) 得 分