1、 1 2021202120222022 学年学年高三高三第一学期第一学期 1212 月六校联合调研月六校联合调研数学数学试题试题 一、单项选择题:本大题共一、单项选择题:本大题共 8 8 小题,每小题小题,每小题 5 5 分,共计分,共计 4040 分分. . 每小题给出的四个选项中,只有一项是符合每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的题意的 1若复数 z 满足 z i2+i,其中 i 为虚数单位,则 z A1+2i B12i C1+2i D12i 2记 Ax|log2(x1)2,ANB,则 B 的元素个数为 A2 B3 C4 D5 3已知 cos13 ,则 sin(22) A79 B7
2、9 C23 D23 4设 a,b 为非零向量,则“存在负数 ,使得 a=b”是“a b0”的 A充分必要条件 B必要而不充分条件 C充分而不必要条件 D既不充分也不必要条件 5将 3 名教师,3 名学生分成 3 个小组,分别安排到甲、乙、丙三地参加社会实践活动,每个小组由 1 名教师和 1 名学生组成,若教师 A 与学生 B 要安排在同一地点,则不同的安排方案共有 A72 种 B36 种 C24 种 D12 种 6国务院新闻办公室 8 月 12 日发表全面建成小康社会:中国人权事业发展的光辉篇章白皮书指出:2020 年,全国万元国内生产总值二氧化碳排放较 2005 年下降 48.4%,提前完成
3、比 2005 年下降 40%45%的碳排放目标.某工厂产生的废气经过过滤后排放,规定排放时污染物的残留含量不得超过 1%.已知过滤过程中的污染物的残留数量 P(单位:毫克/升)与过滤时间 t(单位:时)之间的函数关系为 P=P0 ekt(k 为正常数,P0为原污染物数量).该工厂某次过滤废气时,若前 3 个小时废气中的污染物被过滤掉了 90%,那么要按规定排放废气,至少还需要过滤 A6 小时 B3 小时 C1.5 小时 D59小时 7设 F1、F2分别是椭圆 E:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点,M 是椭圆 E 准线上一点,F1MF2的最大值为 60 ,则椭圆 E 的离心率为 A212
4、4 B 32 C 22 D284 8已知 asin13,b13,c1则 Acba Babc Cacb Dcab 2 二、多项选择题:二、多项选择题:本大题共本大题共 4 4 小题,每小题小题,每小题 5 5 分,共计分,共计 2020 分分. .每小题给出的四个选项中,有多个选项符合每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意全部选对的得题意全部选对的得 5 5 分,部分选对的得分,部分选对的得 2 2 分,有选错的得分,有选错的得 0 0 分分 9有两位射击运动员在一次射击测试中各射靶 10 次,每次命中的环数如下: 甲 7 8 7 9 5 4 9 10 7 4 乙 9 5 7 8 7 6 8
5、 6 7 7 在这次射击中,下列说法正确的是 A甲成绩的极差比乙成绩的极差大 B甲成绩的众数比乙成绩的众数大 C甲的成绩没有乙的成绩稳定 D甲成绩的中位数比乙成绩的中位数大 10已知函数 f(x)满足 f (1x)f (1x),当 x1,)时,f(x)x3,则 Af(0)0 B对任意的正实数 a,都有 f (a4a)f (4) Cf (1x)为偶函数 D不等式 f (x+1)f (3)的解集为(-1,3) 11在平面直角坐标系中,三点 A(1,0),B(1,0),C(0,7),动点 P 满足 PA 2PB,则 A点 P 的轨迹方程为(x3)2y28 B PAB 面积最大时 PA2 6 CPAB
6、 最大时,PA=2 6 DP 到直线 AC 距离最小值为4 25 12在底面棱长为 2 侧棱长为 2 3的正三棱柱 ABCA1B1C1中,点 E 为 AC1的中点,BD=BC(01),则以下结论正确的是 A当 12时,A1D=12AB+ 12ACAA1 B当 12时,AB1/平面 A1C1D C存在 使得 DE平面 A1B1C D四面体 EABC 外接球的半径为153 三、填空题:(本大题共三、填空题:(本大题共 4 4 小题,每小题小题,每小题 5 5 分,共分,共 2020 分)分) 13已知(xay)3的展开式中含 x2y 项的系数为 6则实数 a 的值为 14双曲线x2a2y2b21(
7、a0,b0)的两条渐近线分别为正方形 OABC 的边 OA,OC 所在的直线,点 B 为该双曲线的焦点若正方形 OABC 的边长为 4,则 a 15若一个等差数列an满足:每项均为正整数;首项与公差的积大于该数列的第二项且小于第三项,写出一个满足条件的数列的通项公式 an 16在 ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,3(tanAtanB)tanAcosBtanBcosA,则a+bc ;c4,D 为 AB 的中点且 CD 33 ,则 ABC 的面积为 四、解答题:本大题共、解答题:本大题共 6 6 小题,共小题,共 7070 分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字
8、说明,证分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤明过程或演算步骤 17.(本题满分 10 分) 3 已知函数 f(x)Asin(x)(A0,0,22,xR)的部分图象如图所示 (1)求函数 yf(x)的解析式; (2)将 yf(x)图象上所有点纵坐标不变,横坐标变为原来的 t(t0)倍,得到 yg(x)的图象若4为函数 yg(x)的一个零点,求 t 的最大值 18(本题满分 12 分) 我国脱贫攻坚战取得全面胜利,创造了又一个彪炳史册的人间奇迹某农户计划于 2021 年初开始种植新型农作物根据前期各方面调查发现, 该农作物的亩产量和市场价格均具有随机性, 且两
9、者互不影响,其具体情况如表: 该农作物亩产量(kg) 900 1200 概率 0.5 0.5 该农作物市场价格(元/kg) 30 40 概率 0.4 0.6 (1)设 2021 年该农户种植该农作物一亩的收入为 X 元,求 X 的分布列; (2)若该农户从 2021 年开始,连续三年种植该农作物,假设三年内各方面条件基本不变,求这三年中该农户种植该农作物一亩至少有两年的收入超过 30000 元的概率 19.(本题满分 12 分) 在6Snan23an4; an2an-13n5;两个条件中选择一个, 补充在下面的问题中, 并解答该问题. 已知正项等差数列an和等比数列bn,数列an前 n 项和为
10、 Sn,满足 a22b21a3b32,_. (1)求an和bn的通项公式; (2)数列an和bn中的所有项分别构成集合 A,B,将 AB 的所有元素按从小到大依次排列构成一个新数列cn,求数列cn的前 70 项和. O x y 第 17 题 2 3 56 4 20(本题满分 12 分) 如图,在四棱锥中 PABCD,PA平面 ABCD,ADBC,ADCD,且 ADCD2,BC4,PA2 (1)求证:ABPC; (2)点 M 在线段 PD 上,二面角 MACD 的余弦值为33,求三棱锥 MACB 体积 21(本小题满分 12 分) 已知抛物线 C:y24x,点 M(a,0) (a0),直线 l
11、过点 M 且与抛物线 C 相交于 A,B 两点 (1)若 a2,直线 l 的斜率为 2,求 AB 的长; (2)在 x 轴上是否存在异于点 M 的点 N,对任意的直线 l,都满足ANBNAMBM? 若存在,指出点 N 的位置并证明,若不存在请说明理由 22(本小题满分 12 分) 已知函数 f(x)ex+a+bsinx1 的图象在原点处的切线方程为 y=2x (1)求函数 yf(x)的解析式 (2)证明:f(x)2x 2021202120222022 学年高三第一学期学年高三第一学期 1212 月六校联合调研数学试题月六校联合调研数学试题 一、单项选择题:本大题共一、单项选择题:本大题共 8
12、小题,每小题小题,每小题 5 分,共计分,共计 40 分分. 每小题给出的四个选项中,只有一项是符合每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的题意的 1若复数 z 满足 z i2i,其中 i 为虚数单位,则 z A12i B12i C12i D12i 【答案】A 【考点】复数的运算 【解析】由题意可知, z2ii(2i)iii12i,所以 z12i,故答案选 A 第 20 题 5 2记 Ax|log2(x1)2,ANB,则 B 的元素个数为 A2 B3 C4 D5 【答案】B 【考点】集合的运算及应用 【解析】由题意可知,Ax|1x5,因为 ANB,所以 B2,3,4,即 B 的元素个数为
13、3,故答案选 B 3已知 cos13 ,则 sin(22) A79 B79 C23 D23 【答案】A 【考点】三角恒等变换 【解析】由题意可知,sin(22)cos22cos212(13)2179,故答案选 A 4设 a,b 为非零向量,则“存在负数 ,使得 ab”是“ab0”的 A充分必要条件 B必要而不充分条件 C充分而不必要条件 D既不充分也不必要条件 【答案】C 【考点】条件的判断、平面向量的数量积与共线的应用 【解析】由题意可知,存在负数 ,使得 ab,则 abb20,而 ab0 时,推不出存在负数 ,使得ab,故“存在负数 ,使得 ab”是“ab0”的充分而不必要条件,故答案选
14、C 5将 3 名教师,3 名学生分成 3 个小组,分别安排到甲、乙、丙三地参加社会实践活动,每个小组由 1 名教师和 1 名学生组成,若教师 A 与学生 B 要安排在同一地点,则不同的安排方案共有 A72 种 B36 种 C24 种 D12 种 【答案】D 【考点】排列组合问题 【解析】由题意可知,教师 A 与学生 B 要安排在同一地点,则剩下的 4 人:2 名教师,2 名学生,可组成A22种,再与教师 A 与学生 B 这一组全排列A33,所以共有种,故答案选 D 6国务院新闻办公室 8 月 12 日发表全面建成小康社会:中国人权事业发展的光辉篇章白皮书指出:2020 年,全国万元国内生产总值
15、二氧化碳排放较 2005 年下降 48.4%,提前完成比 2005 年下降 40%45%的碳排放目标.某工厂产生的废气经过过滤后排放,规定排放时污染物的残留含量不得超过 1%.已知过滤过程中的污染物的残留数量 P(单位: 毫克/升)与过滤时间 t(单位: 时)之间的函数关系为 P=P0 ekt(k 为正常数,P0为原污染物数量).该工厂某次过滤废气时,若前 3 个小时废气中的污染物被过滤掉了 90%,那么要按规定排放废气,至少还需要过滤 6 A6 小时 B3 小时 C1.5 小时 D59小时 【答案】B 【考点】新情景问题下的指对数运算 【解析】 由题意可知, (190%)P0P0e3k, 则
16、 k13ln0.1, 又 1%P0P0ekt, 则 t1kln0.013ln0.01ln0.16,所以至少还需要过滤 633 小时,故答案选 B 7设 F1、F2分别是椭圆 E:x2a2y2b21(ab0)的左、右焦点,M 是椭圆 E 准线上一点,F1MF2的最大值为 60 ,则椭圆 E 的离心率为 A4122 B 32 C 22 D482 【答案】A 【考点】圆锥曲线种椭圆的几何性质应用:求离心率 【解析】由题意可设直线 MF1,MF2的倾斜角分别为 ,由椭圆的对称性不妨设 M 为第一象限的点,即M(a2c, t)(t0), 则 tanta2cc, tanta2cc, 因为F1MF2, 所以
17、 tanF1MF2tan()tantan1tantanta2ccta2cc1(ta2cc)(ta2cc)2ctb2()a2c2c2t22cb2()a2c2c2tt2c2b2()a2c2c2t tc2b a2c2c2a2c2a2c2c2a4c4tan60 3,所以 c43(a4c4),则c4a434,解得 eca4122,故答案选 A 8已知 asin13,b13,c1,则 Acba Babc Cacb Dcab 【答案】D 【考点】比较大小 【解析】由题意可知,b131c,即 bc,又13(0,2),且当 x(0,2)时,sinxx,所以 sin1313,即 ab,又因为 asin13sin6
18、0sin20 0.34,而 c10.31,所以 ca,即 cab,故答案选 D 二、多项选择题:二、多项选择题:本大题共本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共计分,共计 20 分分每小题给出的四个选项中,有多个选项符合每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意全部选对的得题意全部选对的得 5 分,部分选对的得分,部分选对的得 2 分,有选错的得分,有选错的得 0 分分 9有两位射击运动员在一次射击测试中各射靶 10 次,每次命中的环数如下: 甲 7 8 7 9 5 4 9 10 7 4 7 乙 9 5 7 8 7 6 8 6 7 7 在这次射击中,下列说法正确的是 A甲成绩的极差比
19、乙成绩的极差大 B甲成绩的众数比乙成绩的众数大 C甲的成绩没有乙的成绩稳定 D甲成绩的中位数比乙成绩的中位数大 【答案】AC 【考点】统计种极差、众数、中位数、方差的应用 【解析】由题意可知,对于选项 A,甲成绩的极差为 1046,乙成绩的极差为 954,所以甲成绩的极差比乙成绩的极差大,故选项 A 正确;对于选项 B,甲成绩的众数为 7,乙成绩的众数为 7,所以选项 B错误;对于选项 C,甲成绩的平均数为 7,方差为 3.7,成绩的平均数为 7,方差为 1.2,则甲成绩的方差小于乙成绩的方差,即甲的成绩没有乙的成绩稳定,故选项 C 正确;对于选项 D,甲成绩的中位数为 7,乙成绩的中位数为
20、7,故选项 D 错误;综上,答案选 AC 10已知函数 f(x)满足 f (1x)f (1x),当 x1,)时,f(x)x3,则 Af(0)0 B对任意的正实数 a,都有 f (a4a)f (4) Cf(1x)为偶函数 D不等式 f (x1)f (3)的解集为(1,3) 【答案】BC 【考点】函数的性质综合应用 【解析】由题意可知,对于选项 A,因为 f (1x)f (1x),所以函数 f(x)关于直线 x1 对称,则 f(0)f(2)8, 故选项 A 错误; 对于选项 B, 因为 x1, )时, 函数 f(x)x3单调递增, 且 a4a4, 所以 f (a4a)f (4) 对任意的正实数 a
21、 恒成立,故选项 B 正确;对于选项 C,由函数 f(x)关于直线 x1 对称,可得 f(x1)关于直线 x0 对称,即 f(1x)为偶函数,故选项 C 正确;对于选项 D,因为 f(x)在1,)上单调递增且f(x)关于直线 x1 对称,所以由 f (x1)f (3)可得|x1|3,解得 x(4,2),故选项 D 错误;综上,答案选 BC 11在平面直角坐标系中,三点 A(1,0),B(1,0),C(0,7),动点 P 满足 PA 2PB,则 A点 P 的轨迹方程为(x3)2y28 BPAB 面积最大时 PA2 6 CPAB 最大时,PA2 6 DP 到直线 AC 距离最小值为4 25 【答案
22、】ABD 【考点】轨迹方程、直线与圆的位置关系应用 【解析】由题意可设 P(x,y),由 PA 2PB,可得 PA22PB2,即(x1)2y22(x1)2y2,化简可得(x3)2y28,故选项 A 正确;对于选项 B,|AB|2,且点 P 到直线 AB 的距离的最大值为圆(x3)2y28的半径 r, 即为 2 2, 所有PAB 面积最大为1222 22 2, 此时 P(3, 2 2), 所以 PA(31)2(2 2)22 6,故选项 B 正确;对于选项 C,PAB 最大时,为过点 A 作圆(x3)2y28 的切点,求得切点不为 8 (3,2 2),则 PA2 6,故选项 C 错误;对于选项 D
23、,直线 AC 的方程为 7xy70,则圆心(3,0)到直线 AC 的距离为73772114 25,所以点 P 到直线 AC 距离最小值为14 252 24 25,故选项 D 正确;综上,答案选 ABD 12在底面棱长为 2 侧棱长为 2 3的正三棱柱 ABCA1B1C1中,点 E 为 AC1的中点,BDBC(01),则以下结论正确的是 A当 12时,A1D12AB12ACAA1 B当 12时,AB1/平面 A1C1D C存在 使得 DE平面 A1B1C D四面体 EABC 外接球的半径为153 【答案】AD 【考点】立体几何中几何体的综合应用:空间向量的应用、位置关系判断、几何体的外接球 【解
24、析】由题意可知,对于选项 A,当 12时,A1DA1AADAA112AB12AC12AB12ACAA1,故选项 A 正确;对于选项 B,在正三棱柱 ABCA1B1C1中,有 ACA1C1,又 AC平面 A1C1D,A1C1平面A1C1D,则 AC平面 A1C1D,若 AB1/平面 A1C1D,则平面 AB1C/平面 A1C1D,则与题意矛盾,故选项 B 错误;对于选项 C,因为点 D 在线段 BC 运动,所以DEC 的最大值为BEC,而BEC90 ,所有不存在点 D 使得 DE平面 A1B1C,故选项 C 错误;对于选项 D,设ABC 的外接圆圆心为 O1,其半径为 r,四面体 EABC 外接
25、球球心为 O,其半径为 R,则 2r2sin60232,解得 r2 33,设 OO1h,则可得到 R2h2r2,且 R2( 3h)2(33)2,解得 R153,故选项 D 正确;综上,答案选 AD 三、填空题:本大题共三、填空题:本大题共 4 小题,每小题小题,每小题 5 分,共分,共 20 分分 13已知(xay)3的展开式中含 x2y 项的系数为 6则实数 a 的值为 【答案】2 【考点】二项式定理展开式的应用 【解析】由题意可知,(xay)3的展开式通项为 Tr1Cr3x3r(ay)rCr3arx3ryr,令 3r2,解得 r1,所以展开式中含 x2y 项的系数为C13a6,解得 a2
26、14双曲线x2a2y2b21(a0,b0)的两条渐近线分别为正方形 OABC 的边 OA,OC 所在的直线,点 B 为该 9 双曲线的焦点若正方形 OABC 的边长为 4,则 a 【答案】4 【考点】圆锥曲线中双曲线的几何性质综合应用 【解析】由题意可知,正方形 OABC 的边 OA,OC 在双曲线的渐近线上,所以ba1,又正方形 OABC 的边长为 4,所以 OB 42424 2,即 c4 2,所以 ab4 15若一个等差数列an满足:每项均为正整数;首项与公差的积大于该数列的第二项且小于第三项,写出一个满足条件的数列的通项公式 an 【答案】2n1 或 3n1(形如 kn(k2)(k 为不
27、小于 3 的正整数)答案不唯一 【考点】开放性试题:等差数列的性质应用 【解析】 由题意可知, 等差数列an中, a2a1da3, 即 a1da1da12d, 因为 a10, 所以可取 a13,d2,满足不等式,则 an2n1 16在ABC 中,角 A,B,C 所对的边分别为 a,b,c,3(tanAtanB)tanAcosBtanBcosA,则abc ;c4,D 为 AB 的中点且 CD 33,则ABC 的面积为 【答案】3;4 6 【考点】双空题:解三角形综合应用 【解析】由题意可知,因为 3(tanAtanB)tanAcosBtanBcosA,所以 3(sinAcosAsinBcosB)
28、sinAcosAcosBsinBcosAcosB,则3(sinAcosBcosAsinB)sinAsinB,即 3sin(AB)sinAsinB3sinC,则由正弦定理可得,ab3c,所以abc3; 在ABC 中,CACBCD2(12AB)2( 33)2(124)229, 且CACBbacosC, 所以 abcosC29,所以由余弦定理可知 a2b2c2a2b21658,即(ab)22ab74,又 ab3c3412,所以 ab35,则 cosC2935,所以 sinC8 635,则ABC 的面积为12absinC12358 6354 6 四、解答题:本大题共、解答题:本大题共 6 小题,共小题
29、,共 70 分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证分请在答题卡指定区域内作答,解答时应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤明过程或演算步骤 17.(本题满分 10 分) 已知函数 f(x)Asin(x)(A0,0,22,xR)的部分图象如图所示 (1)求函数 yf(x)的解析式; (2)将 yf(x)图象上所有点纵坐标不变,横坐标变为原来的 t(t0)倍,得到 yg(x)的图象若4为函数 yg(x)的一个零点,求 t 的最大值 【考点】三角函数的图象与性质应用 【解析】 O x y 第 17 题 2 3 56 10 (1)由图象知,A2 又T45632,0,所以 T22,
30、得 1 2 分 所以 f(x)2sin(x),将点(3,2)代入,得322k(kZ), 即 62k(kZ),又22,所以 6 4 分 所以 f(x)2sin(x6) 5 分 (2)g(x)2sin(1tx6), 7 分 所以1t46k,kZ 所以t312k2,kZ 9 分 故时 k1,t 的最大值为310 10 分 18(本题满分 12 分) 我国脱贫攻坚战取得全面胜利,创造了又一个彪炳史册的人间奇迹某农户计划于 2021 年初开始种植新型农作物根据前期各方面调查发现,该农作物的亩产量和市场价格均具有随机性,且两者互不影响,其具体情况如表: 该农作物亩产量(kg) 900 1200 概率 0.
31、5 0.5 该农作物市场价格(元/kg) 30 40 概率 0.4 0.6 (1)设 2021 年该农户种植该农作物一亩的收入为 X 元,求 X 的分布列; (2)若该农户从 2021 年开始,连续三年种植该农作物,假设三年内各方面条件基本不变, 求这三年中该农户种植该农作物一亩至少有两年的收入超过 30000 元的概率 【考点】随机变量的分布列与实际应用 【解析】 (1)由题意知: X 的所有可能取值为:27000,36000,48000, 1 分 设 A 表示事件“作物亩产量为 900kg”,则 P(A)0.5, B 表示事件“作物市场价格为 30 元/kg”,则 P(B)0.4, 则 P
32、(X27000)0.50.40.2, P(X36000)0.50.40.50.60.5, 11 P(X48000)0.50.60.3, 5 分 X 的分布列为: X 27000 36000 48000 P 0.2 0.5 0.3 6 分 (2)设 C 表示事件“种植该农作物一亩一年的收人不少于 30000 元”, 则 P(C)P(X30000)P(X36000)P(X48000)0.8,8 分 设这三年中有 Y 年有收入不少于 30000 元,则有 YB(3,0.8),10 分 这三年中该农户种植该农作物一亩至少两年收入超过 30000 元的概率为: P(Y2)0.896 12 分 19(本题
33、满分 12 分) 在6Snan23an4;an2an13n5;两个条件中选择一个,补充在下面的问题中,并解答该问题. 已知正项等差数列an和等比数列bn,数列an前 n 项和为 Sn,满足 a22b21a3b32,_. (1)求an和bn的通项公式; (2)数列an和bn中的所有项分别构成集合 A,B,将 AB 的所有元素按从小到大依次排列构成一个新数列cn,求数列cn的前 70 项和. 【考点】等差数列与等比数列的通项公式、新数列求和 【解析】 (1)选,令 n1,则 6S1a123a14, 所以 a14(负值舍去) 1 分 令 n2,则 6S2a223a24, 则 a27(负值舍去) 2
34、分 所以an3n1 3 分 又 a22b21,a3b32,所以 b24,b38, 所以bn2n 6 分 选,令 n2,则a22a11;设数列an是公差为 d 的等差数列, 所以a1d1 1 分 令 n2,则 a32a24;, 则 d3,a14 2 分 所以an3n1 3 分 又 a22b21,a3b32,所以 b24,b38, 所以bn2n 6 分 12 (2)当cn的前 70 项中含有bn的前 6 项时,令 3n127128,解得 n1273, 此时至多有 41748 项(不符) 当cn的前 70 项中含有bn的前 7 项时,3n128256,解得 n859 分 且 22,24,26是an和
35、bn的公共项,则cn的前 70 项中含有bn的前 7 项且含有an前 66 项,再减去公共的三项, S70(6646665322323236869 12 分 20(本题满分 12 分) 如图,在四棱锥中 PABCD,PA平面 ABCD,ADBC,ADCD,且 ADCD2,BC4,PA2 (1)求证:ABPC; (2)点 M 在线段 PD 上,二面角 MACD 的余弦值为33,求三棱锥 MACB 体积 【考点】立体几何中的位置关系证明、利用二面角求几何体的体积 【解析】 (1)证明:四边形 ABCD 是直角梯形,ADCD2,BC4, AC2 2,AB(BCAD)2CD22 2, ABC 是等腰直
36、角三角形,即 ABAC,2 分 PA平面 ABCD,AB平面 ABCD,PAAB, 又 PAACA,AB平面 PAC, 4 分 又 PC面 PAC,ABPC 6 分 (2)过点 M 作 MNAD 于 N,则 MN/PA, MN平面 ABCD,MNAC 过点 M 作 MGAC 于 G,连接 NG,则 ACNG, MGN 是二面角 MACD 的平面角 8 分 若 cosMGN33,则 2NGMN,又 AN 2NGMN, 设 MNx,则 ANx,ND2x, MND 是等腰直角三角形,解得 x2x, MN1, 10 分 第 20 题 13 在三棱锥 MABC 中,VMABC13SABCMN131242
37、14312 分 (2)另解:过点 A 作 AEBC 于 E,以 A 点为原点,AE,AD,AP 所在直线分别为 x 轴,y 轴,z 轴建立平面直角坐标系, 取平面 DAC 的法向量AP(0,0,2) 8 分 设 M(0,a,2a)(0a2),AM(0,a,2a),AC(2,2,0), 设平面 CAM 的法向量为 n(x,y,z), 由ACn0,AMn0,得2x2y0ay(2a)z0,可取 n(a2,2a,a), 所以 cos33,得 a1 10 分 故 VMABC13SABCa131242143 12 分 21(本题满分 12 分) 已知抛物线 C:y24x,点 M(a,0) (a0),直线
38、l 过点 M 且与抛物线 C 相交于 A,B 两点 (1)若 a2,直线 l 的斜率为 2,求 AB 的长; (2)在 x 轴上是否存在异于点 M 的点 N,对任意的直线 l,都满足ANBNAMBM? 若存在,指出点 N 的位置并证明,若不存在请说明理由 【考点】圆锥曲线中抛物线的几何性质应用、直线与抛物线的位置关系应用 【解析】 (1)直线 l:y2x4, 由y2x4y24x得x4y4或x1y2 2 分 所以 A(4,4),B(1,2),故 AB3 5 4 分 (2)存在 x 轴上的点 N(a,0)满足题意,证明如下: 5 分 设直线 l:xmya, 由xmyay24x得y24my4a0 设
39、 A(x1,y1),B(x2,y2),则 y1y24m,y1y24a 7 分 kANkBNy1x1ay2x2ay1()x2a y2()x1a()x1a()x2ay1()my22a y2()my12a()x1a()x2a 2my1y22a()y1y2()x1a()x2a2m (4a)2a 4m()x1a()x2a0 10 分 所以 kANkBN0,可知 AN,BN 的倾斜角互补,所以ANMAMN 所以 NM 为ABN 的角平分线, 14 由正弦定理:BMsinBNMBNsinBMN,AMsinANMANsinAMN , 两式相除得ANBNAMBM , 综上,存在 x 轴上的点 N(a,0)满足题
40、意 12 分 22(本题满分 12 分) 已知函数 f(x)ex+a+bsinx1 的图象在原点处的切线方程为 y2x (1)求函数 yf(x)的解析式 (2)证明:f(x)2x 【考点】函数与导数:函数的切线方程应用、证明不等式 【解析】 (1)已知函数 f(x)ex+a+bsinx1 的图象在原点处的切线方程为 y2x, 则 f(0)2,f(0)0, 2 分 解得 a0,b1,则f(x)exsinx1 4 分 (2)证明:要证 f(x)2x,即证exsinx2x10, 令g(x)exsinx2x1,则 g(0)0, 5 分 g(x)excosx2,g(0)0,令 h(x)excosx2,则 h(0)0,h(x)exsinx, 当 x0 时,h(x)exsinx0,则 h(x)在(0,)上是增函数,h(x)h(0)0,即 g(x)0 则 g(x)在(0,)上是增函数,则 g(x)g(0)0 7 分 当x0 时,ex0,sinx0, 所以 h(x)0,h(x)在(,0)上的增函数,h(x)h(0)0 即 g(x)0,函数 g(x)在区间(,0)单调递减,在区间(,0)上, 则 g(x)g(0)0 10 分 又当 x 时,g(x)exsinx2x1220 综上所述 g(x)0,即 f(x)2x 12 分