数学参考答案
一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分)
( 1) B ( 2) D ( 3) C ( 4) C ( 5) A
( 6) C ( 7) B ( 8) A ( 9) B (10)D
二、填空题(共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分)
(11) ( ,0]
(12) 0 2
π π
(13) π (0, ) (答案不唯一,满足 (kπ,kπ ),k Z 即可)
2 2
(14) 3 3
(15)① ② ③
说明:12, 13, 14 题都是第一个空 3 分,第二个 2 分
15 题对一个给 3 分,对两个给 4分,全对给 5分,如果有错的,则给 0 分
三、解答题(共 6 小题,共 85 分)
(16)(共 13 分)
解:(Ⅰ)因为 25sin 2A 6a cos A
所以 25 2sin Acos A 6acos A, ……2 分
又因为C为钝角,所以 A (0, ) , cos A 02 ,
sin A 3
所以 , ……4 分
a 25
a c
由正弦定理 ,
sin A sinC
所以 sinC 24 . ……6 分
25
(Ⅱ)选择条件①
sinC 24因为 ,且C为钝角, 所以 cosC 1 sin 2C 7 . ……7 分
25 25
由余弦定理 c2 a2 b2 2abcosC, ……9 分
数学 参考答案 第 1 页(共 8 页)
代入整理得到 5b2 14b 39 0
解得 b 39 5,b (舍). ……11 分
5
所以△ABC 1的面积 S ab sinC 12 ……13 分
2
选择条件②.
sinC 24 C 7因为 ,且 为钝角, 所以 cosC . ……7 分
25 25
4
因为 cos A ,所以 sin A 3 , ……8 分
5 5
又 sin B sin(A C ) sin A cosC cos A sinC 3 ……9分
5
a c
由正弦定理 , ……10 分
sin A sinC
所以 a 5 , ……11 分
ABC S 1所以△ 的面积 ac sin B 12 ……13 分
2
(17)(共 14 分)
解:(Ⅰ)取 PO中点M ,连接MF,AM,
因为M ,F 分别为 PO, PC 的中点,
1
所以MF OC,且 MF OC 2 ……2分
2
又 AB OC, AB 2
所以 AB MF , AB MF ……4分
所以 ABFM 为平行四边形,所以 BF AM ……5分
又 BF 平面 PAO, AM 平面 PAO
所以 BF 平面 PAO. ……6 分
(Ⅱ)因为 PO 平面 ABCD,且 AO DC
所以 PO OC, PO OA
建立空间直角坐标系O ACP, ……8 分
数学 参考答案 第 2 页(共 8 页)
则 A(2,0,0),D(0, 2,0),P(0,0,4),B(2,2,0),
因此 AD ( 2, 2,0) , AP ( 2,0,4) , AB (0,2,0) .
设平面 PAB的法向量为 n (x, y, z),则
n AP 2x 4z 0, x 2z,
即 ……10 分
n AB y 0, y 0,
令 z 1,于是 n (2,0,1) . ……11 分
设直线 AD与平面 PAB所成角为 .
所以 sin | cos AD, n | n AD 10 . ……14 分
| n || AD | 5
(18)(共 13 分)
解:(Ⅰ)样本中有9名男教师中有 2人使用人工智能模型时长不足 20 小时. ……1分
2
所以男教师使用人工智能模型时长不足 20 小时的职工的概率约为 . ……2分
9
2
故男教师约有180 = 40需要参加此次专项调研. ……3分
9
5 1
(Ⅱ)从女教师中随机选出1人,其使用人工智能模型时长不少于35小时的概率为 ;
10 2
3 1
从男教师随机选出1人,其使用人工智能模型时长不少于35小时的概率为 .
9 3
……4 分
由题设, X 的可能取值为 0, 1, 2, 3. ……5分
且 P(X 0) C02 (1
1
)2 (1 1) 1 ;
2 3 6
P(X 1) C12 (1
1 1 1 1 1 5
) (1 ) C0 (1 )2 ;
2 2 3 2 2 3 12
P(X 2) C2 (1 )2 12 (1 ) C
1 (1 1 1 1 12 ) ;2 3 2 2 3 3
P(X 3) C2 (1)2 1 12 .2 3 12
所以 X 的分布列为:
数学 参考答案 第 3 页(共 8 页)
X 0 1 2 3
1 5 1 1
P
6 12 3 12
……9分
1 5 1 1 4
数学期望 E(X ) 0 1 2 3 . ……11 分
6 12 3 12 3
(Ⅲ)s2 s2 . ……13 分1 2
(19)(共 15 分)
a 2,
解:(Ⅰ)由题设, b c,
2 2 2
a b c
所以 b2 c2 2
2 2
所以C x y的方程为 1. ……4 分
4 2
(Ⅱ)方法一:
设直线 AM 的方程为 y k(x 2) . ……5分
y k (x 2)
所以 x2 y2
1 4 2
化简,得到 (2k 2 1)x2 8k 2x 8k 2 4 0, ……6 分
设M (x0 , y0 ),
8k 2 4 4k 22x x 2所以 0 2 , ……7分2k 1 0 2k 2 1
4k 2y k( 2 2) 4k所以 0 2 ……8分2k 1 2k 2 1
M (4k
2 2 , 4k所以
2k2
),
1 2k2 1
N( 4k
2 2 , 4k所以 )
2k2 1 2k2 1
数学 参考答案 第 4 页(共 8 页)
4k
2
直线 AN 1的斜率 k 2k 1AN 4k 2
. ……9分
2 2k
2
2k 2 1
1
所以直线 AN 的方程为 y (x 2) ,
2k
x 2 1令 0 ,得 yQ ……10 分2k k
1
所以Q(0, )
k
同理可得 P(0, 2k)
2
所以 | PQ | | 2k 1 2k 1 | | | ……11 分
k k
2
又 |MN | 2 4k 2| 2 |, ……12 分2k 1
4k2 2 2k2 1
所以 2 | 2 | | |2k 1 k
因为M 与 N不重合,所以 2k 2 1 0
所以 2k 2 1 | 4k | ,所以 | y0 | 1, ……13 分
所以 | x0 | 2 ……14 分
所以 |MN | 2 2 ……15 分
方法二:
2
M (x , y ) N ( x , y ) x0 y
2
设点 0 0 , 0 0 ,所以
0 1 ……5 分
4 2
y
所以直线 AM 的方程为 y 0 (x 2) ……6 分
x0 2
2y
令 x 0 ,所以 y 0P ……7分x0 2
y
同理直线 AN的方程为 y 0 (x 2)
x0 2
2y 2y
令 x 0 ,所以 y 0 0Q ……9 分 x0 2 x0 2
数学 参考答案 第 5 页(共 8 页)
又 |MN | 2 | x0 |,
| PQ | | 2y0 2y0 | | 2y0 2y 0 | | 4x 0 y0 | ……10 分
x0 2 x0 2 x0 2 x0 2 x 20 4
x 2 y 2
因为 0 0 1,所以 x 2 2
4 2 0
4 2y0 , ……11 分
所以 | PQ | |
4x0 y0 | | 2x 02 | ……12 分 2y0 y0
所以 2 | x | |
2x
00 |,所以 | y0 | 1 ……13 分y0
所以 | x0 | 2 ……14 分
所以 |MN | 2 2 ……15 分
(20)(共 15 分)
解:(Ⅰ)因为 f (x) e x (x2 a) ,所以 f '(x) e x (x2 2x a) , ……2 分
所以 f '(0) a. ……3 分
又 f (0) a. ……4 分
所以曲线 y f (x) 在点 (0, f (0))处的切线方程为 y ax a ……5 分
当 x 1时, y 0
所以曲线 y f (x) 在点 (0, f (0))处切线经过点 ( 1,0) ……6 分
(Ⅱ)当 a 3 时, f '(x) e x (x2 2x 3)
令 f '(x) 0 ,得 x1 1, x2 3 ……7分
f '(x)与 f (x) 的变化情况如下表:
数学 参考答案 第 6 页(共 8 页)
x ( , 3) 3 ( 3,1) 1 (1, )
f '(x) 0 0
f (x) ↗ ↘ ↗
……9 分
所以函数 f (x) 的单调递增区间为 ( , 3) , (1, )
单调递减区间为 ( 3,1) ……11 分
(Ⅲ)假设存在实数 a,使得函数 f (x) 与 g(x) 在 x x0 处同时取得极值,
因为 f '(x) e x (x2 2x a) , g '(x) e x (x2 4x a)
所以 f '(x ) e x0 (x 2 2x a) 0 , g '(x ) e x0 (x 20 0 0 0 0 4x0 a 2) 0 ……13 分
所以 2x0 2 0,所以 x0 1, a 1, ……14 分
此时 f '(x) e x (x2 2x 1) e x (x 1)2 0 恒成立,不存在极值,矛盾,
所以不存在实数 a,使得函数 f (x) 与 g(x) 在 x x0 处同时取得极值 ……15 分
(21)(共 15 分)
解:(Ⅰ) B :1,2,2,1, Sn 10,Tn 6,Dn 4 ……4 分
(Ⅱ)由题意知, A中元素两两互异,故 A中的任一元素,如 ak ,在 B 中至多在
min{ak 1 ,ak}和 min{ak ,ak 1}中出现两次,
且若出现两次则这两个数处于邻位( b1 和bn也视为邻位).
所以 B的所有项中至多有两个1, 两个 2 ,依次类推,
当 n n n(n 2)为偶数时,Tn b1 b2 bn 2(1 2 3 ) 2 4
当 n为奇数时,
2
Tn b1 b2 bn 2(1 2 3
n 1) n 1 (n 1)
2 2 4
数学 参考答案 第 7 页(共 8 页)
S a a a = n(n 1)而 n 1 2 n ,2
1
所以总有Tn Sn ……10 分2
(Ⅲ)不妨设 a1 1, ak n,其中 k {2,3, ,n}
因为 |a1 a2 | | a2 a3 | | ak 1 ak | |ak a1 | n 1
|ak ak +1 | | ak 1 ak 2 | | an 1 an | | an a1 | |ak a1 | n 1
所以 |a1 a2 | | a2 a3 | | ak 1 ak | +|ak ak+1 |
| ak 1 ak 2 | | an 1 an | | an a1 | 2(n 1)
当 ai i时,等号成立
记 ci max{ai ,ai 1}, cn max{an ,a1},
其中max{x1, x2}表示 x1, x2 这 2 个数中最大的数.
所以 (b1 b2 bn ) (c1 c2 cn ) 2(1 2 n) n
2 n
而 (c1 c2 cn ) (b1 b2 bn ) 2(n 1)
所以 2(b 2 21 b2 bn ) n n 2(n 1) n n 2
T n
2 n 2
所以 n ,且当 ai i时,等号成立2
所以Dn的最小值为 n 1,且当 ai i时取到. ……15 分
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