数学评分标准与参考答案(理科)
一、选择题:DBADC CABBC AD
二、填空题:13. y=x -1;
km ;15. 14,75???
???; 16. 16140 三、解答题:
17. 解:(1)设数列{}n a 的公差为d ,由题意知2310a a +=,即12+310a d =,
由12a = ,解得2d =.
所以22(1)2n a n n =+-=,即2n a n = ,n *∈N . ……………3分
设满足条件的连续三项的中间项为m
a , 由题意得354m a =,所以18m a =
故所求的中间项对应的项数为9……………………………………5分
(2)由(1)可得2(22)2
n n n S n n +==+,所以2k S k k =+. 又3236a =?=,12(1)k a k +=+,
由已知可得213k k a a S +=,即22(22)6()k k k +=+,………………8分
整理得 220k k --=,*k ∈N .解得1k =-(舍去)或2k =.
此时31,,k k a a S +为6,6,6,故公比q=1……………………………10分
18. 解:(1
)∵1(),(sin ,cos ),()22
a b x x f x a b ππ===?
∴1π()πcos πsin(π)26f x x x x =
+=+, ………2分 所以,其周期为2=2ππ ………4分
sin y x =图象上的 sin y x π=的图象--------------------------------------------------------5分 再把sin y x π=的图象 向左平移16
个单位 所有点的横坐标缩小为原来1/π倍
纵坐标不变
sin()6y x π
π=+的图象----------------------------------------------6分
另解: sin y x = sin 6
y x π=+()的图象---------------------------------------------------5分 再把sin 6
y x π=+()的图象 sin()6y x π
π=+的图象--------------------------------------------------6分
(2)令π()sin(π)06f x x =+
=得πππ,6x k k +=∈Z .
∵[1,1]x ∈-,∴16x =-或56x =,∴不妨记15(,0),(,0).66M N - ……8分 由πsin(π)16x +=,且[1,1]x ∈-得13x =,∴ 1(,1),3P ………………10分 ∴11(,1),(,1),22PM PN =--=- 所以PM ·PN 13=-+1=44………………………………………………12分 19. 解:(1)由已知得112n n n S a a +=, 于是由1n =得,11221, 2.2a a a a =∴= ……..…….1分 2n ≥时,1111122n n n n n n S S a a a a -+--=-111(),2
n n n n a a a a +-∴=- 110,2(2).n n n a a a n +-≠∴-=≥ ……………………3分
111111232212111()()2(2).
2()
2()
2()
211
1
n n n n n n n n n n n n n n a a a a n a a a a a a a a a a a a a a a a +-+-----∴-+-=≥-=---=---=---=-=∴-=法: 即 …… 又
故.n a n = ……………………………………………….6分
法2:211(1)21(1)221n a a n n n -=+-?=+-?=-
22(1)22(1)22n a a n n n =+-?=+-?= 图象向左平移6
π个单位 所有点的横坐标缩小为原来1/π倍 纵坐标不变
即.n a n =………………………………….6分
212121232132,
2,
2
2n n n n n a a a a a a a n +---+=+=+=+∴=+31法: ……
1
同理,222n a n +=+2
故.n a n = ……………………………………………….6分 (2)∵12n n n
a a a ++2(1)(2)32n n n n n n ++++=
=233n n =++>+ …8分 1,2n ∴=, 236n n
++=…………………………………………9分 2336n n n
≥++>时, 1,2n ∴=时,12n n n
a a a ++的最小值为6………………………………………….12分 20. 解:(1)∵0=?AC AD ∴AD ⊥AC …………… 2分
∵AD=AC ∴∠ADC=45o…………………………… 3分
所以∠ABD=15o,在ABD ?中sin135sin15sin(4530)
AB AD AD ==???-? 得
AB=3+ 6分
(2)∵AEF ADF AED S S S ???=+……………8分
所以sin30sin120AE AD AD AF AE AF += …………… 10分
两边同时除以AE ·AD ·AF 得AD
AF AE ?=+120sin 21
1=21…………… 12分 另法:设α=∠AEF
sin sin AD AE ADE α==∠在△AFD A
sin(60)sin(30)
AD AF αα=-+ …………………… 10分 所以)30sin(2)60sin()30sin(sin 21
1
αααα+?-?++??=+AD AD AF AE =2
1……… 12分 21. 解:法1:(1)如图,设∠AON=θ,则BM =AOsin θ=80sin θ,
AB =MO +AOcos θ=80+80cos θ,θ∈(0,π).……3分
则S =12MB·AB=12
×80sin θ×(80+80cos θ) =3200sin θ(1+cos θ),θ∈(0,π).……6分
(2)结合(1),S′=3200(2cos 2θ+cos θ-1)
=3200(2cos θ-1)(cos θ+1).令S′=0,
得cos θ=12
或cos θ=-1(舍去), 此时θ=π3
. …………9分 当θ变化时,S′,S 的变化情况如下表:
所以,当θ=3
时,S 取得最大值S max =24003m 2. …………… 12分
法2:(1)如图,设∠AMN=θ,则∠AON=2θ,
则BM =Aosin2θ=80sin2θ,
AB =MO +Aocos2θ=80+80cos2θ,θ∈(0,π/2).……3分
所以S =12MB·AB=12
×80sin2θ×(80+80cos2θ) =3200sin2θ(1+cos2θ) …………6分(至此也给6分))
=12800 sin θcos 3
θ,θ∈(0,π/2) …………6分
(2)结合(1),对S=3200sin2θ(1+cos2θ)求导得
S′=6400(2cos 22θ+cos2θ-1)
=6400(2cos2θ-1)(cos2θ+1).令S′=0, A N
O l B M
得cos2θ=12或cos2θ=-1(舍去),此时θ=6
π. …………9分 【另:结合(1),由S =12800 sin θcos 3θ得
S′=12800(422cos 3sin cos θθθ-)=12800222cos (cos 3sin )θθθ-
由S′=0得22cos 3sin 0θθ-=,即tan 3θ=
所以θ=6π ……9分】 当θ变化时,S′,S 的变化情况如下表:
所以,当θ=6
时,S 取得最大值S max =24003m 2. …………… 12分 22. 解:(1)x x x x F x x x x F -=-=
≥+-=111)('),4(2ln )(…………1分 当4≥x 时,01)('<-=
x x x F .)(.x F ∴在),4[+∞上单调递减, ∴ max ()(4)ln 422ln 22F x F ==-=-.………………………3分
(2)函数H(x)= 2()ln[()]f x g x -在]1,21
[上有零点
323x x a -=
?在]1,2
1[∈x 上有解且()0g x >.………………………… 4分 令]1,21[,23)(3∈-=x x x x h ,因为2231()33()22h x x x '=-=-,
令0)('>x h ,所以12323)(x x x h -=∴在]22,21[∈x 上单调递增,]1,22[∈x
上单调递减,又)21
()1(h h <,(1)()h h x h ∴≤≤, 即22)(21≤≤x h ,故]2
2,21[∈a .由()0g x >得34a < 综上可得]2
2,21
[∈a ………………………… 7分 (3)证明:因为max ()ln 422(ln 21)0F x =-=-<,
所以由(1)知,4x ≥时, 2ln - 设()2(21)(1)()p k f k f k f k =+-+-, 则2441()ln[](1) k k p k k k ++=+ 4)1(1442>+++k k k k 所以22441441111()ln[]222(1)(1)(1)1 k k k k p k k k k k k k k k ++++=<-=+=+-++++ 所以2017 2017111[2(21)(1)()][()]22017120171 k k f k f k f k p k ==+-+-= +-+∑∑ 2201714035+=…………………………………………… 10分 又因为22 2 441(21)()ln[]ln ln 421(1)()2 k k k p k k k k +++=>=++ 所以2017 2017 11[2(21)(1)()][()]2017ln 44034ln 2k k f k f k f k p k ==+-+-=>=∑∑ 故结论成立………………………………………………………… 12分 数学评分标准与参考答案(文科) 一、选择题:DBADC CABBC AD 二、填空题:13. y=x -1; ; 15. 14,75??? ???; 16. 11 三、解答题: 17. 解:(1)设数列{}n a 的公差为d ,由题意知2310a a +=,即12+310a d =, 由12a = ,解得2d =. 所以22(1)2n a n n =+-=,即2n a n = ,n *∈N . ……………3分 设满足条件的连续三项的中间项为m a 由题意得354m a =,所以18m a = 故所求的中间项对应的项数为9……………………………………5分 (2)由(1)可得2(22)2 n n n S n n +==+,所以2k S k k =+. 又3236a =?=,12(1)k a k +=+, 由已知可得213k k a a S +=,即22(22)6()k k k +=+,………………8分 整理得 220k k --=,*k ∈N .解得1k =-(舍去)或2k =. 此时31,,k k a a S +为6,6,6,故公比q=1……………………………10分 18.解:(1 )∵1),(sin ,cos ),()2 a b x x f x a b ππ===? ∴1π()πcos πsin(π)26f x x x x = +=+, ………2分 所以,其周期为2=2ππ ………4分 πππ2π- +2π+()262212-2+()33k x k k k x k k π≤≤∈∴≤≤∈Z Z Q 所以所求的单调递增区间为21[2- ,2+]()33k k k ∈Z ----------------------6分 (2)令π()sin(π)06f x x =+=得πππ,6 x k k +=∈Z . ∵[1,1]x ∈-,∴16x =-或56x =,∴不妨记15(,0),(,0).66M N - ……8分 由πsin(π)16x +=,且[1,1]x ∈-得13x =,∴ 1(,1),3P ………………10分 ∴11(,1),(,1),22PM PN =--=- 所以PM ·PN 13=-+1=44………………………………………………12分 19. 解:(1)∵0=?AC AD ∴AD ⊥AC …………… 2分 ∵AD=AC ∴∠ADC=45o…………………………… 3分 所以∠ABD=15o,在ABD ? 得AB=3+(2)∵AB=3+BE=3在△AED 中,由余弦定理得 A 2222cos303632621 2 DE AE AD AE AD =+-?=+-??= ………11分所以 12分 20. 解:(1)由已知得 1 1 2 n n n S a a + =, 于是由1 n=得, 1122 1 , 2. 2 a a a a =∴=……..…….1分 2 n≥时, 111 11 22 n n n n n n S S a a a a -+- -=- 11 1 (), 2 n n n n a a a a +- ∴=- 11 0,2(2). n n n a a a n +- ≠∴-=≥ ……………………3分 11 11 112 3221 21 1 1()()2(2). 2() 2() 2() 211 1 n n n n n n n n n n n n n n a a a a n a a a a a a a a a a a a a a a a +- +- --- - ∴-+-=≥ -=-- -=-- -=-- -=-= ∴-= 法: 即 …… 又 故. n a n =……………………………………………….6分 法2: 211 (1)21(1)221 n a a n n n - =+-?=+-?=- 22 (1)22(1)22 n a a n n n =+-?=+-?= 即. n a n =………………………………….6分 2121 2123 21 32, 2, 2 2 n n n n n a a a a a a a n +- -- + =+ =+ =+ ∴=+ 31 法: …… 1 同理, 22 2 n a n + =+2 故. n a n =……………………………………………….6分 (2)∵12 n n n a a a ++ 2 (1)(2)32 n n n n n n ++++ = = 2 33 n n =++>+…8分 1,2n ∴=, 236n n ++=…………………………………………9分 2336n n n ≥++>时, 1,2n ∴=时,12n n n a a a ++的最小值为6………………………………………….12分 21. 解:法1:(1)如图,设∠AON=θ,则BM =AOsin θ=80sin θ, AB =MO +AOcos θ=80+80cos θ,θ∈(0,π).……3分 则S =12MB·AB=12 ×80sin θ×(80+80cos θ) =3200sin θ(1+cos θ),θ∈(0,π).……6分 (2)结合(1),S′=3200(2cos 2θ+cos θ-1) =3200(2cos θ-1)(cos θ+1).令S′=0, 得cos θ=12 或cos θ=-1(舍去), 此时θ=π3 . …………9分 当θ变化时,S′,S 的变化情况如下表: 所以,当θ=3 时,S 取得最大值S max =24003m 2. …………… 12分 法2:(1)如图,设∠AMN=θ,则∠AON=2θ, 则BM =Aosin2θ=80sin2θ, AB =MO +Aocos2θ=80+80cos2θ,θ∈(0,π/2).……3分 所以S =12MB·AB=12 ×80sin2θ×(80+80cos2θ) =3200sin2θ(1+cos2θ) …………6分(至此也给6分) =12800 sin θcos 3 θ,θ∈(0,π/2) …………6分 (2)结合(1),对S=3200sin2θ(1+cos2θ)求导得 S′=6400(2cos 22θ+cos2θ-1) =6400(2cos2θ-1)(cos2θ+1).令S′=0, A N O l B M 得cos2θ=12 或cos2θ=-1(舍去), 此时θ=6 π. …………9分 【另:结合(1),由S =12800 sin θcos 3θ求导得 S′=12800(422cos 3sin cos θθθ-)=12800222cos (cos 3sin )θθθ- 由S′=0得22cos 3sin 0θθ-=,即tan θ= 所以θ=6 π, …………9分】 当θ变化时,S′,S 的变化情况如下表: 所以,当θ=6 时,S 取得最大值S max =24003m 2. …………… 12分 22.解:(1)13()()2x f x x ?=+ -,所以221.11)('x x x x x -=-+=?,…………1分 ∴ 当4≥x 时,()0x ?'>,)(x ?∴单调递增, 所以4 54ln 23414ln )4()(-=-+ =≥??x . )(x ?∴的最小值为4 54ln -.………………………… 3分 (2)函数H(x)=2()ln[()]f x g x -在]1,2 1[上有零点 323x x a -=?在]1,2 1[∈x 上有解且()0g x >.………………………… 4分 令]1,21[,23)(3∈-=x x x x h ,因为2231()33()22h x x x '=-=-, 令0)('>x h ,所以12323)(x x x h -=∴在]22,21[∈x 上单调递增,]1,22[∈x 上单调递减,又)21 ()1(h h <,(1)()h h x h ∴≤≤, 即22)(21≤≤x h ,故]2 2,21[∈a .由()0g x >得34a < 综上可得]2 2,21 [∈a ………………………… 7分 (3)设()2(21)(1)()p k f k f k f k =+-+-,则2441()ln[](1) k k p k k k ++=+ 因为24411()ln[]ln[4](1)(1) k k p k k k k k ++==+++ 又111(1)(1)2 k k k k ≤++递减,所以 即2441119()ln[]ln[4]ln[4]ln (1)(1)22 k k p k k k k k ++==+≤+=++………………9分 由(1)知,当1=a 时,)4(04 54ln )(min ≥>-=x x ?, )4(123ln ≥->∴x x x , 4)1(1442>+++k k k k 所以224413(1)315()ln[](1)2244 441k k k k p k k k k k +++=>->->+++ 即52(21)(1)()4 f k f k f k +-+-> 故结论成立………………………………………………………… 12分 另:因为22 2 441(21)()ln[]ln ln 421(1)()2 k k k p k k k k +++=>=++ 而5 44554 54141256ln 4ln 4ln ln ln ln 0444243e e e -=-==>>, 即5ln 44 > 所以52(21)(1)()4f k f k f k +-+-> 故结论成立………………………………………………………… 12分