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2017河南省高考数学模拟试卷及答案

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高考数学只有通过多练,才能在高考中获得好成绩,以下是本站小编为你整理的2017河南省高考数学模拟试卷,希望能帮到你。

2017河南省高考数学模拟试卷及答案

2017河南省高考数学模拟试卷题目

一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

1.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|lg(x﹣2)≤1},则(∁RA)∪B=(  )

A.(﹣1,12) B.(2,3) C.(2,3] D.[﹣1,12]

2.欧拉(Leonhard Euler,国籍瑞士)是科学史上最多产的一位杰出的数学家,他发明的公式eix=cosx+isinx(i为虚数单位),将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,这个公式在复变函数理论中占用非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,根据此公式可知,e﹣4i表示的复数在复平面中位于(  )

A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限

3.下列命题正确的是(  )

A.∃x0∈R,sinx0+cosx0=

B.∀x≥0且x∈R,2x>x2

C.已知a,b为实数,则a>2,b>2是ab>4的充分条件

D.已知a,b为实数,则a+b=0的充要条件是 =﹣1

4.已知圆O:x2+y2=4(O为坐标原点)经过椭圆C: + =1(a>b>0)的短轴端点和两个焦点,则椭圆C的标准方程为(  )

A. + =1 B. + =1

C. + =1 D. + =1

5.已知等差数列{an}满足a1=1,an+2﹣an=6,则a11等于(  )

A.31 B.32 C.61 D.62

6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(  )

A.3 B. C. D.

7.已知函数f(x)= 的最大值为M,最小值为m,则M+m等于(  )

A.0 B.2 C.4 D.8

8.如图所示的程序框图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入a,b的值分别是21,28,则输出a的值为(  )

A.14 B.7 C.1 D.0

9.已知函数y=x+1+lnx在点A(1,2)处的切线l,若l与二次函数y=ax2+(a+2)x+1的图象也相切,则实数a的取值为(  )

A.12 B.8 C.0 D.4

10.已知△ABC的三个顶点的坐标为A(0,1),B(1,0),C(0,﹣2),O为坐标原点,动点M满足| |=1,则| + + 的最大值是(  )

A. B. C. ﹣1 D. ﹣1

11.已知双曲线C: ﹣ =1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,点P是双曲线在第一象限内的点,直线PO,PF2分别交双曲线C的左、右支于另一点M,N,若|PF1|=2|PF2|,且∠MF2N=120°,则双曲线的离心率为(  )

A. B. C. D.

12.定义在R上的函数f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=4(1﹣|x﹣1|),且对于任意实数x∈[2n﹣2,2n+1﹣2](n∈N*,n≥2),都有f(x)= f( ﹣1).若g(x)=f(x)﹣logax有且只有三个零点,则a的取值范围是(  )

A.[2,10] B.[ , ] C.(2,10) D.[2,10)

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.

13.已知实数x,y满足条件 若目标函数z=2x+y的最小值为3,则其最大值为  .

14.设二项式 展开式中的常数项为a,则 的值为  .

15.已知A,B,C是球O的球面上三点,且 为该球面上的动点,球心O到平面ABC的距离为球半径的一半,则三棱锥D﹣ABC体积的最大值为  .

16.已知函数fn(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,且fn(﹣1)=(﹣1)nn,n∈N*,设函数g(n)= ,若bn=g(2n+4),n∈N*,则数列{bn}的前n(n≥2)项和Sn等于  .

三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

17.已知向量 =(2cosx,sinx), =(cosx,2 cosx),函数f(x)= • ﹣1.

(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;

(Ⅱ)在锐角△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,tanB= ,对任意满足条件的A,求f(A)的取值范围.

18.某品牌的汽车4S店,对最近100例分期付款购车情况进行统计,统计结果如表所示,已知分9期付款的频率为0.4;该店经销一辆该品牌的汽车.若顾客分3期付款,其利润为1万元;分6期或9期付款,其利润为2万元;分12期付款,其利润为3万元.

付款方式 分3期 分6期 分9期 分12期

频数 20 20 a b

(1)若以表中计算出的频率近似替代概率,从该店采用分期付款购车的顾客(数量较大)中随机抽取3位顾客,求事件A:“至多有1位采用分6期付款”的概率P(A);

(2)按分层抽样的方式从这100位顾客中抽出5人,再从抽出的5人中随机抽取3人,记该店在这3人身上赚取的总利润为随机变量η,求η的分布列及数学期望E(η).

19.如图所示,已知长方体ABCD中, 为DC的中点.将△ADM沿AM折起,使得AD⊥BM.

(1)求证:平面ADM⊥平面ABCM;

(2)是否存在满足 的点E,使得二面角E﹣AM﹣D为大小为 .若存在,求出相应的实数t;若不存在,请说明理由.

20.设抛物线的顶点在坐标原点,焦点F在y轴正半轴上,过点F的直线交抛物线于A,B两点,线段AB的长是8,AB的中点到x轴的距离是3.

(1)求抛物线的标准方程;

(2)设直线m在y轴上的截距为6,且与抛物线交于P,Q两点,连结QF并延长交抛物线的准线于点R,当直线PR恰与抛物线相切时,求直线m的方程.

21.已知函数 .

(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若﹣1

四、请考生在第22、23两题中任选一题作答,注意:只能做所选定的题目,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请用2B铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.4-4坐标系与参数方程

22.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为 (θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,与直角坐标系xoy取相同的单位长度建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ﹣4sinθ.

(1)化曲线C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;

(2)设曲线C2与x轴的一个交点的坐标为P(m,0)(m>0),经过点P作斜率为1的直线,l交曲线C2于A,B两点,求线段AB的长.

五、4-5不等式选讲

23.已知f(x)=|2x﹣1|+x+ 的最小值为m.

(1)求m的值;

(2)已知a,b,c是正实数,且a+b+c=m,求证:2(a3+b3+c3)≥ab+bc+ca﹣3abc.

2017河南省高考数学模拟试卷答案

一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.

1.已知集合A={x|x2﹣2x﹣3>0},B={x|lg(x﹣2)≤1},则(∁RA)∪B=(  )

A.(﹣1,12) B.(2,3) C.(2,3] D.[﹣1,12]

【考点】交、并、补集的混合运算.

【分析】首先化简集合A,B,进而算出∁RA,然后根据并集的定义进行求解.

【解答】解:∵集合A={x|x2﹣2x﹣3>0}={x|x<﹣1或x>3}

∴∁RA={x|﹣1≤x≤3}=[﹣1,3]

∵B={x|lg(x﹣2)≤1},

∴ ,

解得2

∴B=(2,12]

∴(∁RA)∪B=[﹣1,12]

故选:D.

2.欧拉(Leonhard Euler,国籍瑞士)是科学史上最多产的一位杰出的数学家,他发明的公式eix=cosx+isinx(i为虚数单位),将指数函数的定义域扩大到复数,建立了三角函数和指数函数的关系,这个公式在复变函数理论中占用非常重要的地位,被誉为“数学中的天桥”,根据此公式可知,e﹣4i表示的复数在复平面中位于(  )

A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限

【考点】复数的代数表示法及其几何意义.

【分析】e﹣4i=cos(﹣4)+isin(﹣4),再利用诱导公式与三角函数求值即可得出.

【解答】解:e﹣4i=cos(﹣4)+isin(﹣4),∵cos(﹣4)=cos[π+(4﹣π)]=﹣cos(4﹣π)<0,sin(﹣4)=﹣sin[π+(4﹣π)]=sin(4﹣π)>0,

∴e﹣4i表示的复数在复平面中位于第二象限.

故选:B.

3.下列命题正确的是(  )

A.∃x0∈R,sinx0+cosx0=

B.∀x≥0且x∈R,2x>x2

C.已知a,b为实数,则a>2,b>2是ab>4的充分条件

D.已知a,b为实数,则a+b=0的充要条件是 =﹣1

【考点】命题的真假判断与应用.

【分析】根据sinx+cosx= sin(x+ )≤ < ,判断A错误;

举例说明x=2时2x=x2=4,判断B错误;

根据a>2,b>2时ab>4,判断充分性成立C正确;

举例说明a=b=0时 =﹣1不成立,判断D错误.

【解答】解:对于A,∀x∈R,sinx+cosx= sin(x+ )≤ < 正确,

∴该命题的否定是假命题,A错误;

对于B,当x=2时,2x=x2=4,∴B错误;

对于C,a,b为实数,当a>2,b>2时,ab>4,充分性成立,

是充分条件,C正确;

对于D,a,b为实数,a+b=0时,若a=b=0,则 =﹣1不成立,

∴不是充要条件,D错误.

故选:C.

4.已知圆O:x2+y2=4(O为坐标原点)经过椭圆C: + =1(a>b>0)的短轴端点和两个焦点,则椭圆C的标准方程为(  )

A. + =1 B. + =1

C. + =1 D. + =1

【考点】椭圆的简单性质.

【分析】根据圆O:x2+y2=4(O为坐标原点)经过椭圆C: + =1(a>b>0)的短轴端点和两个焦点,可得b,c,a,

【解答】解:∵圆O:x2+y2=4(O为坐标原点)经过椭圆C: + =1(a>b>0)的短轴端点和两个焦点,

∴b=2,c=2,则a2=b2+c2=8.

∴椭圆C的标准方程为: ,

故选:B

5.已知等差数列{an}满足a1=1,an+2﹣an=6,则a11等于(  )

A.31 B.32 C.61 D.62

【考点】等差数列的通项公式.

【分析】由等差数列的性质依次求出a3,a5,a7,a9,a11.

【解答】解:∵等差数列{an}满足a1=1,an+2﹣an=6,

∴a3=6+1=7,

a5=6+7=13,

a7=6+13=19,

a9=6+19=25,

a11=6+25=31.

故选:A.

6.某几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为(  )

A.3 B. C. D.

【考点】由三视图求面积、体积.

【分析】由三视图可得,几何体为底面为正视图,高为 的四棱锥,即可求出几何体的体积.

【解答】解:由三视图可得,几何体为底面为正视图,高为 的四棱锥,体积为 = ,

故选B.

7.已知函数f(x)= 的最大值为M,最小值为m,则M+m等于(  )

A.0 B.2 C.4 D.8

【考点】函数的最值及其几何意义.

【分析】设g(x)= ,得到g(x)为奇函数,得到g(x)max+g(x)min=0,相加可得答案.

【解答】解:f(x)= =2+ ,

设g(x)= ,

∴g(﹣x)=﹣g(x),

∴g(x)为奇函数,

∴g(x)max+g(x)min=0

∵M=f(x)max=2+g(x)max,m=f(x)min=2+g(x)min,

∴M+m=2+g(x)max+2+g(x)min=4,

故选:C

8.如图所示的程序框图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入a,b的值分别是21,28,则输出a的值为(  )

A.14 B.7 C.1 D.0

【考点】程序框图.

【分析】由循环结构的特点,先判断,再执行,分别计算出当前的a,b的值,即可得到结论.

【解答】解:由a=21,b=28,不满足a>b,

则b变为28﹣21=7,

由b

由b

由a=b=7,

则输出的a=7.

故选:B.

9.已知函数y=x+1+lnx在点A(1,2)处的切线l,若l与二次函数y=ax2+(a+2)x+1的图象也相切,则实数a的取值为(  )

A.12 B.8 C.0 D.4

【考点】利用导数研究曲线上某点切线方程.

【分析】求出y=x+1+lnx的导数,求得切线的斜率,可得切线方程,再由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,有且只有一切点,进而可联立切线与曲线方程,根据△=0得到a的值.

【解答】解:y=x+1+lnx的导数为y′=1+ ,

曲线y=x+1+lnx在x=1处的切线斜率为k=2,

则曲线y=x+1+lnx在x=1处的切线方程为y﹣2=2x﹣2,即y=2x.

由于切线与曲线y=ax2+(a+2)x+1相切,

y=ax2+(a+2)x+1可联立y=2x,

得ax2+ax+1=0,

又a≠0,两线相切有一切点,

所以有△=a2﹣4a=0,

解得a=4.

故选:D.

10.已知△ABC的三个顶点的坐标为A(0,1),B(1,0),C(0,﹣2),O为坐标原点,动点M满足| |=1,则| + + 的最大值是(  )

A. B. C. ﹣1 D. ﹣1

【考点】平面向量的坐标运算.

【分析】设点M的`坐标是(x,y),由两点之间的距离公式化简| |=1,判断出动点M的轨迹,由向量的坐标运算求出 + + ,表示出| + + |并判断几何意义,转化为圆外一点与圆上点的距离最值问题,即可求出答案.

【解答】解:设点M的坐标是(x,y),

∵C(0,﹣2),且| |=1,

∴ ,则x2+(y+2)2=1,

即动点M的轨迹是以C为圆心、1为半径的圆,

∵A(0,1),B(1,0),

∴ + + =(x+1,y+1),

则| + + |= ,几何意义表示:

点M(x,y)与点A(﹣1,﹣1)之间的距离,即圆C上的点与点A(﹣1,﹣1)的距离,

∵点A(﹣1,﹣1)在圆C外部,

∴| + + |的最大值是|AC|+1= +1= ,

故选A.

11.已知双曲线C: ﹣=1(a>0,b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,O为坐标原点,点P是双曲线在第一象限内的点,直线PO,PF2分别交双曲线C的左、右支于另一点M,N,若|PF1|=2|PF2|,且∠MF2N=120°,则双曲线的离心率为(  )

A. B. C. D.

【考点】直线与椭圆的位置关系.

【分析】由题意,|PF1|=2|PF2|,|PF1|﹣|PF2|=2a,可得|PF1|=4a,|PF2|=2a,由∠MF2N=120°,可得∠F1PF2=120°,由余弦定理可得4c2=16a2+4a2﹣2•4a•2a•cos120°,即可求出双曲线C的离心率.

【解答】解:由题意,|PF1|=2|PF2|,

由双曲线的定义可得,|PF1|﹣|PF2|=2a,

可得|PF1|=4a,|PF2|=2a,

由四边形PF1MF2为平行四边形,

又∠MF2N=120°,可得∠F1PF2=120°,

在三角形PF1F2中,由余弦定理可得

4c2=16a2+4a2﹣2•4a•2a•cos120°,

即有4c2=20a2+8a2,即c2=7a2,

可得c= a,

即e= = .

故选B.

12.定义在R上的函数f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=4(1﹣|x﹣1|),且对于任意实数x∈[2n﹣2,2n+1﹣2](n∈N*,n≥2),都有f(x)= f( ﹣1).若g(x)=f(x)﹣logax有且只有三个零点,则a的取值范围是(  )

A.[2,10] B.[ , ] C.(2,10) D.[2,10)

【考点】根的存在性及根的个数判断;函数零点的判定定理.

【分析】由g(x)=f(x)﹣logax=0,得f(x)=logax,分别作出函数f(x)和y=logax的图象,利用数形结合即可得到结论.

【解答】解:当x∈[0,2]时,f(x)=4(1﹣|x﹣1|),

当n=2时,x∈[2,6],此时 ﹣1∈[0,2],则f(x)= f( ﹣1)= ×4(1﹣| ﹣1﹣1|)=2(1﹣| ﹣2|),

当n=3时,x∈[6,14],此时 ﹣1∈[2,6],则f(x)= f( ﹣1)= ×2(1﹣| ﹣ |)=1﹣| ﹣ |,

由g(x)=f(x)﹣logax=0,得f(x)=logax,分别作出函数f(x)和y=logax的图象,

若0

若a>1,当对数函数图象经过A时,两个图象只有2个交点,当图象经过点B时,两个函数有4个交点,

则要使两个函数有3个交点,则对数函数图象必须在A点以下,B点以上,

∵f(4)=2,f(10)=1,∴A(4,2),B(10,1),

即满足 ,

即 ,解得 ,

即2

故选:C.

二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.

13.已知实数x,y满足条件 若目标函数z=2x+y的最小值为3,则其最大值为 7 .

【考点】简单线性规划.

【分析】作出不等式组对应的平面区域,利用目标函数z=2x+y的最小值为3,建立条件关系即可求出m的值,然后求解最大值即可.

【解答】解:目标函数z=2x+y的最小值为3,

∴y=﹣2x+z,要使目标函数z=﹣2x+y的最小值为3,

作出不等式组对应的平面区域如图:

则目标函数经过点A截距最小,

由 ,解得A(2,﹣1),同时A也在直线﹣2x+y+m=0,

解得m=5,

目标函数z=2x+y经过B时取得最大值

由 ,解得B(3,1),

z的最大值为:7.

故答案为:7.

14.设二项式 展开式中的常数项为a,则 的值为 ﹣  .

【考点】二项式系数的性质.

【分析】利用二项式定理的通项公式可得a,再利用微积分基本定理即可得出.

【解答】解:二项式 展开式中的通项公式:Tr+1= =(﹣1)r .

令6﹣ =0,解得r=4.

∴常数项a= =15,

则 = cos3xdx= =﹣ .

故答案为:﹣ .

15.已知A,B,C是球O的球面上三点,且 为该球面上的动点,球心O到平面ABC的距离为球半径的一半,则三棱锥D﹣ABC体积的最大值为   .

【考点】棱柱、棱锥、棱台的体积.

【分析】由题意画出图形,求出三角形ABC外接圆的半径,设出球的半径,利用直角三角形中的勾股定理求得球的半径,则三棱锥D﹣ABC体积的最大值可求.

【解答】解:如图,在△ABC中,∵ ,

∴由余弦定理可得cosA= ,则A=120°,

∴sinA= .

设△ABC外接圆的半径为r,则 ,得r=3.

设球的半径为R,则 ,解得 .

∵ ,

∴三棱锥D﹣ABC体积的最大值为 .

故答案为: .

16.已知函数fn(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,且fn(﹣1)=(﹣1)nn,n∈N*,设函数g(n)= ,若bn=g(2n+4),n∈N*,则数列{bn}的前n(n≥2)项和Sn等于 2n+n﹣1 .

【考点】数列的求和.

【分析】由分段函数,求得bn=a ,再由函数fn(x),求得n=1时,a1=1,将n换为n﹣1,作差可得an=2n﹣1,进而得到

bn=2n﹣1+1,再由数列的求和方法:分组求和,结合等比数列的求和公式,计算即可得到所求和.

【解答】解:由函数g(n)= ,

可得bn=g(2n+4)=g(2n﹣1+2)=g(2n﹣2+1)=a ,

由函数fn(x)=a1x+a2x2+a3x3+…+anxn,且fn(﹣1)=(﹣1)nn,

可得﹣a1+a2﹣a3+…+an(﹣1)n=(﹣1)nn,①

n=1时,﹣a1=﹣1,可得a1=1;

n≥2时,﹣a1+a2﹣a3+…+an﹣1(﹣1)n﹣1=(﹣1)n﹣1(n﹣1),②

①﹣②可得an(﹣1)n=(﹣1)nn﹣(﹣1)n﹣1(n﹣1),

化简可得an=2n﹣1,对n=1也成立.

则bn=a =2n﹣1+1,

则数列{bn}的前n(n≥2)项和Sn等于(1+2+4+…+2n﹣1)+n

= +n=2n+n﹣1.

故答案为:2n+n﹣1.

三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

17.已知向量 =(2cosx,sinx), =(cosx,2 cosx),函数f(x)= • ﹣1.

(Ⅰ)求函数f(x)的单调递减区间;

(Ⅱ)在锐角△ABC中,内角A、B、C的对边分别为a,b,c,tanB= ,对任意满足条件的A,求f(A)的取值范围.

【考点】余弦定理;平面向量数量积的运算.

【分析】(Ⅰ)根据函数f(x)= • ﹣1.利用向量的数量积的运算求解f(x),结合三角函数的性质求解单调性即可.

(Ⅱ)tanB= 求解.

【解答】解:(Ⅰ)向量 =(2cosx,sinx), =(cosx,2 cosx),

函数f(x)= • ﹣1.

则f(x)=2cos2x+2 sinxcosx﹣1= sin2x+cos2x=2sin(2x )

由 ,

解得: ≤x≤ ,(k∈Z).

故得函数f(x)的单调递减区间为[ , ],(k∈Z)

(Ⅱ)由tanB= ,即: ,

∵cosB=

∴sinB= .

又∵△ABC是锐角,

∴B= .

由(Ⅰ)可知f(A)=2sin(2A )

那么:2A ∈( , )

则sin(2A )∈( ,1)

故得f(A)的取值范围是(﹣1,2)

18.某品牌的汽车4S店,对最近100例分期付款购车情况进行统计,统计结果如表所示,已知分9期付款的频率为0.4;该店经销一辆该品牌的汽车.若顾客分3期付款,其利润为1万元;分6期或9期付款,其利润为2万元;分12期付款,其利润为3万元.

付款方式 分3期 分6期 分9期 分12期

频数 20 20 a b

(1)若以表中计算出的频率近似替代概率,从该店采用分期付款购车的顾客(数量较大)中随机抽取3位顾客,求事件A:“至多有1位采用分6期付款”的概率P(A);

(2)按分层抽样的方式从这100位顾客中抽出5人,再从抽出的5人中随机抽取3人,记该店在这3人身上赚取的总利润为随机变量η,求η的分布列及数学期望E(η).

【考点】离散型随机变量的期望与方差;列举法计算基本事件数及事件发生的概率.

【分析】(1)由 =0.4,得a=40,20+a+20+b=100,解得b.记分期付款的期数为ξ,依题意即可得出其概率.进而定点“购买该品牌汽车的3为顾客中至多有1位采用3期付款”的概率P(A).

(2)按分层抽样的方式从这100位顾客中抽出5人,则顾客分3期付款与分6期付款的各为1人,分9期付款的为2人,分12期付款为1人.则η的可能取值为5,6,7.利用相互独立与互斥事件的概率计算公式可得其概率,进而得到分布列与数学期望.

【解答】解:(1)由 =0.4,得a=40,

∵20+a+20+b=100,∴b=20

记分期付款的期数为ξ,依题意得:

P(ξ=3)= =0.2,P(ξ=6)= =0.2,P(ξ=9)= =0.4,P(ξ=12)= =0.2.

则“购买该品牌汽车的3为顾客中至多有1位采用3期付款”的概率

P(A)= + =0.896.

(2)按分层抽样的方式从这100位顾客中抽出5人,则顾客分3期付款与分6期付款的各为1人,分9期付款的为2人,分12期付款为1人.则η的可能取值为5,6,7.

P(η=5)=P(ξ=3)×P(ξ=6)×P(ξ=9)+P(ξ=3)×P(ξ=9)×P(ξ=9)= + = .

P(η=6)=P(ξ=3)×P(ξ=6)×P(ξ=12)+P(ξ=6)×P(ξ=9)×P(ξ=9)+P(ξ=3)×P(ξ=9)×P(ξ=12)= = ,

P(η=7)=P(ξ=6)×P(ξ=9)×P(ξ=12)+P(ξ=9)×P(ξ=9)×P(ξ=12)= = .

列表如下:

η 5 6 7

P 0.3 0.4 0.3

所以η的数学期望E(η)=5×0.3+6×0.4+7×0.3=6(万元).

19.如图所示,已知长方体ABCD中, 为DC的中点.将△ADM沿AM折起,使得AD⊥BM.

(1)求证:平面ADM⊥平面ABCM;

(2)是否存在满足 的点E,使得二面角E﹣AM﹣D为大小为 .若存在,求出相应的实数t;若不存在,请说明理由.

【考点】与二面角有关的立体几何综合题;平面与平面垂直的判定.

【分析】(1)推导出BM⊥AM,AD⊥BM,从而BM⊥平面ADM,由此能证明平面ADM⊥平面ABCM.

(2)以M为原点,MA为x轴,MB为y轴,过M作平面ABCM的垂线为z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出存在满足 的点E,使得二面角E﹣AM﹣D为大小为 ,并能求出相应的实数t的值.

【解答】证明:(1)∵长方形ABCD中,AB=2AD=2 ,M为DC的中点,

∴AM=BM=2,AM2+BM2=AB2,∴BM⊥AM,

∵AD⊥BM,AD∩AM=A,∴BM⊥平面ADM,

又BM⊂平面ABCM,∴平面ADM⊥平面ABCM.

解:(2)以M为原点,MA为x轴,MB为y轴,过M作平面ABCM的垂线为z轴,

建立空间直角坐标系,

则A(2,0,0),B(0,2,0),D(1,0,1),M(0,0,0),

=(0,2,0), =(1,﹣2,1), = =(t,2﹣2t,1),

设平面AME的一个法向量为 =(x,y,z),

则 ,

取y=t,得 =(0,t,2t﹣2),

由(1)知平面AMD的一个法向量 =(0,1,0),

∵二面角E﹣AM﹣D为大小为 ,

∴cos = = = ,

解得t= 或t=2(舍),

∴存在满足 的点E,使得二面角E﹣AM﹣D为大小为 ,相应的实数t的值为 .

20.设抛物线的顶点在坐标原点,焦点F在y轴正半轴上,过点F的直线交抛物线于A,B两点,线段AB的长是8,AB的中点到x轴的距离是3.

(1)求抛物线的标准方程;

(2)设直线m在y轴上的截距为6,且与抛物线交于P,Q两点,连结QF并延长交抛物线的准线于点R,当直线PR恰与抛物线相切时,求直线m的方程.

【考点】直线与抛物线的位置关系.

【分析】(1)设抛物线的方程为x2=2py(p>0),求出准线方程,运用抛物线的定义和中位线定理,可得2(3+ )=8,解得p,即可得到抛物线的方程;

(2)设直线PQ的方程为y=kx+6,代入抛物线的方程,运用韦达定理,结合导数求得切线的斜率,再由两点的方斜率公式,以及三点共线的条件:斜率相等,化简整理解方程可得k的值,客人得到直线m的方程.

【解答】解:(1)设抛物线的方程为x2=2py(p>0),

准线方程为y=﹣ ,

由抛物线的定义可得|AF|+|BF|=|AB|=2(3+ )=8,

解得p=2,

即有抛物线的方程为x2=4y;

(2)设直线PQ的方程为y=kx+6,代入抛物线的方程,可得

x2﹣4kx﹣24=0,

设P(x1, ),Q(x2, ),

可得x1+x2=4k,x1x2=﹣24,

由y= x2的导数为y′= x,

设R(t,﹣1),可得kPR= = x1,

可得t= x1﹣ ,

再由Q,F,R共线,可得 = ,

消去t,可得 = ,

即有16x1x2=4(x12+x22)﹣16﹣(x1x2)2,

即有16×(﹣24)=4[(4k)2+2×24]﹣16﹣242,

解方程可得k=± ,

即有直线m的方程为y=± x+6.

21.已知函数 .

(1)当a=1时,求函数f(x)的单调区间;

(2)若﹣1

【考点】利用导数求闭区间上函数的最值;利用导数研究函数的单调性.

【分析】(Ⅰ)当a=1时,f(x)的定义域为(﹣1,1)∪(1,+∞),

求出f′(x)= ,即可求单调区间;

(Ⅱ)f′(x)= ,

分(1)a≤0,(2)当a>0,讨论单调性及最值即可.

【解答】解:(Ⅰ)当a=1时,f(x)的定义域为(﹣1,1)∪(1,+∞),

f′(x)= ,

当﹣13时,f′(x)>0,当0

所以函数f(x)的增区间为(﹣1,0),(3,+∞),减区间为(0,1),(1,3)

(Ⅱ)f′(x)= ,

当a≤0时,f′(x)>0恒成立,故0f(0)=0,不符合题意.

当a>0时,由f′(x)=0,得x1= ,x2= .

若00,f(x)>f(0)=0,不符合题意.

若a>1,此时﹣1f(0)=0,不符合题意.

若a=1,由(Ⅰ)知,函数f(x)在x=0处取得最大值0,符合题意,

综上实数a的取值为1.

四、请考生在第22、23两题中任选一题作答,注意:只能做所选定的题目,如果多做,则按所做的第一题计分,作答时请用2B铅笔在答题卡上将所选题号后的方框涂黑.4-4坐标系与参数方程

22.在平面直角坐标系xoy中,曲线C1的参数方程为 (θ为参数),以坐标原点O为极点,x轴的正半轴为极轴,与直角坐标系xoy取相同的单位长度建立极坐标系,曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ﹣4sinθ.

(1)化曲线C1,C2的方程为普通方程,并说明它们分别表示什么曲线;

(2)设曲线C2与x轴的一个交点的坐标为P(m,0)(m>0),经过点P作斜率为1的直线,l交曲线C2于A,B两点,求线段AB的长.

【考点】参数方程化成普通方程.

【分析】(1)根据sin2θ+cos2θ=1消去曲线C1的参数θ可得普通方程;根据ρcosθ=x,ρsinθ=y,ρ2=x2+y2,进行代换即得曲线C2的普通方程;

(2)令曲线C2的y=0,求解P的坐标,可得过P的直线方程,参数方程的几何意义求解即可.

【解答】解:(1)曲线C1的参数方程为 ,消去参数可得: ,表示焦点在y轴上的椭圆方程.

曲线C2的极坐标方程为ρ=2cosθ﹣4sinθ,可得ρ2=2ρcosθ﹣4ρsinθ,

∴x2+y2=2x﹣4y,整理得(x﹣1)2+(y+2)2=5,表示以(1,﹣2)为圆心,半径r=5的圆.

(2)曲线C2与x轴的一个交点的坐标为P(m,0)(m>0),令y=0,解得x=2,

∴P(2,0),可得直线l:y=x﹣2.

将曲线C1的参数方程带入直线l可得: sinθ=2cosθ﹣2.

整理可得:cos( )= ,即θ=2kπ或 ,(k∈Z).

那么:A(2,0),B(﹣1,﹣3),

∴|AB|= .

五、4-5不等式选讲

23.已知f(x)=|2x﹣1|+x+ 的最小值为m.

(1)求m的值;

(2)已知a,b,c是正实数,且a+b+c=m,求证:2(a3+b3+c3)≥ab+bc+ca﹣3abc.

【考点】不等式的证明.

【分析】(1)讨论当x≥ 时,当x< 时,去掉绝对值,运用一次函数的单调性,可得最小值;

(2)由a+b+c=1,先证a3+b3≥a2b+b2a,由作差法可得,即有a3+b3≥ab﹣abc,同理可得b3+c3≥bc﹣abc,c3+a3≥ca﹣abc,累加即可得证.

【解答】解:(1)当x≥ 时,f(x)=3x﹣ 递增,且f(x)≥ ﹣ =1;

当x< 时,f(x)= ﹣x递减,且f(x)> ﹣ =1;

综上可得x= 时,f(x)取得最小值1,即m=1;

(2)证明:a,b,c是正实数,且a+b+c=1,

由a3+b3﹣a2b﹣b2a=a2(a﹣b)+b2(b﹣a)=(a﹣b)(a2﹣b2)=(a+b)(a﹣b)2≥0,

即有a3+b3﹣a2b﹣b2a≥0,即a3+b3≥a2b+b2a=ab(a+b)=ab(1﹣c)=ab﹣abc,

可得a3+b3≥ab﹣abc,

同理可得b3+c3≥bc﹣abc,

c3+a3≥ca﹣abc,

上面三式相加可得,2(a3+b3+c3)≥ab+bc+ca﹣3abc,

当且仅当a=b=c= 取得等号.