玉岩中学攀岩杯竞赛高二数学试题答案

  • 格式:doc
  • 大小:326.50 KB
  • 文档页数:6

广州市玉岩中学第三届“攀岩杯”理科竞赛试卷高二数学答案命题人:吴和贵考试时间:2013年3月26日;本试卷满分:100分,答题时间:90分钟【说明】解答本试卷不得使用计算器本试卷分为第Ⅰ卷(试题卷)和第Ⅱ卷(答题卷)两部分。

共100分,考试时间90分钟.本次考试只交答题卷.第Ⅰ卷(试题卷)一、选择题:本大题共有5小题,每小题5分,共25分.在每小题给出的四个选项中,有且只有一项是符合题目要求的.1. 命题p:若a、b ∈R,则|a|+|b|>1是|a+b|>1的充分而不必要条件.命题q:函数y=2x的-|1|-定义域是(][)∞-∞,1 则(D ),3-+A.“p或q”为假B.“p且q”为真C.p真q假D.p假q真2. 定义在R上的函数f(x),如果存在函数g(x)=kx+b(k,b为常数),使得f(x)≥g(x)对一切实数x都成立,则称g(x)为函数f(x)的一个承托函数.现有如下命题:①对给定的函数f(x),其承托函数可能不存在,也可能有无数个;②g(x)=2x为函数f(x)=2x的一个承托函数;③定义域和值域都是R的函数f(x)不存在承托函数.下列选项正确的是(A)A.①B.②C.①③D.②③π,-2)平移后,得到的图象对应的函数解析式为3. 把一个函数的图象按向量a=(3π)-2,则原函数的解析式为( B )y=sin(x+6A. y=sinxB. y=cosxC. y=sinx+2D. y= -cosx4. 函数y=f(x)与函数y=g(x)的图象如图,则函数y=f(x)·g(x)的图象可能是(A )5.在函数y =f (x )的图象上有点列{x n ,y n },若数列{x n }是等差数列,数列{y n }是等比数列,则函数y =f (x )的解析式可能为 ( D ) A.f (x )=2x +1 B.f (x )=4x2C.f (x )=log 3xD.f (x )=(34)x二.填空题(共5小题,每题5分,共25分) 6.平移f (x)=sin(ωx +ϕ)(ω>0,-2π<ϕ<2π),给出下列4个论断:⑴ 图象关于x =12π对称⑵图象关于点(3π,0)对称⑶ 周期是π ⑷ 在[-6π,0]上是增函数以其中两个论断作为条件,余下论断为结论,写出你认为正确的两个命题: (1) .(2) . (1) ②③⇒①④ (2) ①③⇒②④7.已知a 、b 、c 为某一直角三角形的三条边长,c 为斜边,若点(m ,n)在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值是 4 .8.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 4-a 2=8,a 3+a 5=26.记T n =Sn n 2,如果存在正整数M ,使得对一切正整数n ,T n ≤M 都成立,则M 的最小值是 2 . 9.设函数21,0()0,0,()(1)1,0x f x x g x x f x x >⎧⎪===-⎨⎪-<⎩函数g (x )的递减区间是 (0,1) .10. 直线l 的方程为y =x +3,在l 上任取一点P ,若过点P 且以双曲线12x 2-4y 2=3的焦点为椭圆的焦点作椭圆,那么具有最短长轴的椭圆方程为________x 25+y24=1______.三、解答题:本大题共4小题,满分50分.解答须写出文字说明、证明过程或演算步骤. 11.(本题满分为12分)已知直线:n y x =-与圆22:22()n n C x y a n n N ++=++∈交于不同点A n 、B n ,其中数列{}n a 满足:21111,4n n n a a A B +==.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设(2),3n n n b a =+求数列{}n b 的前n 项和n S .ABCDPA BC DPxyz解:(1)圆心到直线的距离d =21111()22,22(2)2322n n n n n n n n a A B a a a a ++-∴==++=+∴=⨯-则易得(2)10121123(2)2,3122232*********n n n n n nn n b a n S n S n --=+=⋅=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯=⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯相减得(1)21n n S n =-+ 12.(本题满分为12分)如图,三棱锥P —ABC 中, PC ⊥平面ABC ,PC=AC=2,AB=BC ,D 是PB 上一点,且CD ⊥平面PAB .(1) 求证:AB ⊥平面PCB ;(2) 求异面直线AP 与BC 所成角的大小; (3) 求二面角C-PA-B 的大小的余弦值.解 : (1) ∵PC ⊥平面ABC,⊂AB 平面ABC , ∴PC ⊥AB.∵CD ⊥平面PAB ,⊂AB 平面PAB ,∴CD ⊥AB .又C CD PC = ,∴AB ⊥平面PCB .∴二面角C-PA-B 的大小的余弦值为33. (2) 由(I) AB ⊥平面PCB ,∵PC=AC=2, 又∵AB=BC ,可求得BC= 2 .以B 为原点,如图建立坐标系.则A(0,2,0),B(0,0,0), C (2,0,0),P (2,0,2).AP=(2,-2,2),BC =(2,0,0). 则AP BC ⋅=2×2+0+0=2.cos AP,BC <> =AP BC AP BC ⋅⋅=2222⨯=21.∴异面直线AP 与BC 所成的角为3π.(3)设平面PAB 的法向量为m = (x ,y ,z ).AB =(0, -2,0),AP=(2,-2,2),…………………………6分…………………………12分…………………………4分…………………………8分则AB 0,AP 0.⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩m m即0,20.z ⎧=⎪-+=解得0,y x =⎧⎪⎨=⎪⎩令z= -1,得 m = (2,0,-1). 设平面PAC 的法向量为n =(x ', y ', z ').PC =(0,0,-2), AC=(2,-2,0),则PC 0,AC 0.⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ n n即'''20,0.z ⎧-=⎪-=解得'''0,z x y ⎧=⎪⎨=⎪⎩ 令x '=1, 得 n = (1,1,0). cos ,⋅<>=m n m n m n=33232=⨯. ∴二面角C-PA-B 的大小的余弦值为33.13. (本小题满分12分) 已知椭圆222yax +=1(a 为常数,且a >1),向量m =(1, t ) (t >0),过点A(-a , 0)且以m 为方向向量的直线与椭圆交于点B ,直线BO 交椭圆于点C (O 为坐标原点). (1) 求t 表示△ABC 的面积S( t );(2) 若a =2,t ∈[21, 1],求S( t )的最大值.解:(1) 直线AB 的方程为:y =t (x +a ),由⎪⎩⎪⎨⎧=++=1)(222y ax a x t y 得02)1(222=-+aty y t a∴ y =0或y =1222+t a at∴ 点B 的纵坐标为1222+=t a at yB∴ S(t )=S △ABC =2S △AOB =|OA|·y B =)1,0(12222>>+a t t a t a(2) 当a =2时,S(t )=1482+t t =tt 148+∵ t ∈[21,1],∴ 4t +t1≥2tt 14⋅=4当且仅当4t =t1,t =21时,上式等号成立.∴ S(t )=tt 148+≤48=2x…………………………12分…………………………6分即S(t )的最大值S(t )max =2 14. (本小题满分14分)已知函数d cx bxx x f +++=2331)(,设曲线)(x f y =在与x 轴交点处的切线为124-=x y ,()f x '为()f x 的导函数,满足)()2(x f x f '=-'.(1)求()f x ; (2)设()g x =0m >,求函数()g x 在[0,]m 上的最大值;(3)设()ln ()h x f x '=,若对一切[0,1]x ∈,不等式(1)(22)h x t h x +-<+恒成立,求实数t 的取值范围.解:(1)2()2f x x bx c '=++,因为 )()2(x f x f '=-',∴函数()y f x '=的图像关于直线1x =对称,则1b =-. 因为 直线124-=x y 与x 轴的交点为(3,0),∴(3)0f =,且(3)4f '=, 即9930b c d +++=,且964b c ++=,解得1c =,3d =-. 则321()33f x x x x =-+-.(2)22()21(1)f x x x x '=-+=-,22,1,()1, 1.x x x g x x x x x x ⎧-≥⎪==-=⎨-<⎪⎩ 其图像如图所示. 当214x x -=时,12x ±=,根据图像得:(ⅰ)当102m <≤时,()g x 最大值为2m m -;(ⅱ)当1122m +<≤()g x 最大值为14;(ⅲ)当12m +>时,()g x 最大值为2m m -. (3)2()ln(1)2ln 1h x x x =-=-,(1)2ln h x t x t +-=-,(22)2ln 21h x x +=+,…………………………12分…………………………3分…………………………9分当[0,1]x ∈时,2121x x +=+,∴不等式2ln 2ln 21x t x -<+恒成立等价于21x t x -<+且x t ≠恒成立.由21x t x -<+恒成立,得131x t x --<<+恒成立.当[0,1]x ∈时,31[1,4]x +∈,1[2,1]x --∈--,∴11t -<<.又 当[0,1]x ∈时,由x t ≠恒成立,得[0,1]t ∉,∴实数t 的取值范围是10t -<<.…………………………14分。