2012年杭州市第二次高考科目教学质量检测评分标准(理科数学)答案

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2012年杭州市第二次高考科目教学质量检测
数学理科卷评分标准
11.135 12.8 13.5[,]()12
12
k k k Z π
π
ππ-
+
∈ 14.5 15.⎣ 16.1 17. 1 三. 解答题: (本大题有5小题, 共72分) 18.(本题满分14分)
解:(Ⅰ)由题意知:b c
C a =+
21cos
得1
sin cos sin sin 2
A C C
B += 2分 又()sin sin sin cos cos sin B A
C A C A C =+=+ 4分
1sin cos sin 2C A C ∴=,0sin ≠C ,2
1cos =∴A , 又0A π<< 3
π
=
∴A . 6分
或由余弦定理同样得分
(Ⅱ)由正弦定理得:B A B a b sin 32sin sin ==
,C c sin 3
2
=,
)())1sin sin 1sin sin l a b c B C B A B =++=++=++ 8分
112cos 22B B ⎛⎫=++ ⎪ ⎪⎝⎭
⎪⎭⎫ ⎝⎛++=6sin 21πB 11分 ,3A π= 20,,3B π⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭⎪⎭⎫ ⎝⎛∈+∴65,66πππB 1sin ,162B π⎛⎫⎛⎤∴+∈ ⎪ ⎥⎝⎭⎝⎦
故ABC ∆的周长l 的取值范围为(]2,3.
14分
(2)另解:周长l 1a b c b c =++=++ 由(1)及余弦定理222
2cos a b c bc A =+- 2
2
1b c bc ∴+=+ 8分
2
2
()1313(
)2
b c b c bc +∴+=+≤+,即2b c +≤,
10分
又12b c a l a b c +>=∴=++>,
即ABC ∆的周长l 的取值范围为(]2,3.
14分
19.(本小题满分14分) 解:(Ⅰ)2n ≥时,2(11
11
21≥+++=-n b n n n
且)*∈N n ,
n
n n n n n
n n n a a b a b a a a a a b 1
,1
1111112111+
=∴
++++=∴
++-++ , 2(0)1(11≥=+-∴++n a b a b n n n n 且)*∈N n ,
所以
)2(11
1≥=+++n a a b b n n
n n . 7分 (Ⅱ)由(Ⅰ)知221
1),2(1a b n a a b b n n n n =≥=+++,)1
1()11)(11(21n b b b +++∴
11
13221122111111111
1++-⋅+⋅+⋅⋅+⋅+⋅=+⋅⋅+⋅+=n n n n n n n b b b b b b b b b b b b b b b b
)1
11(221121111114332211n
n n n n n n n a a a a b b a a a a a a a a b b b +++=⋅=⋅⋅⋅⋅⋅⋅+⋅=++++- 故1212111(1)(1)(1)
111n
n
b b b a a a ++++++ =2,即 λ=2. 14分
或先猜想出λ=2,再证明(数学归纳法)同样给分.
20.(本小题满分15分) (Ⅰ)连结CG 并延长交PA 于H ,连结BH , ∵G 是△PAC 的重心, ∴CG:GH=2:1,
∵CF:FB=2:1, ∴CG:GH=CF:FB , ∴FG ∥BH.
∵PA ⊥平面ABCD , ∴PA ⊥AC , ∴AC ⊥平面PAB , ∴AC ⊥BH ∴FG ⊥AC . 6分 (Ⅱ)∵PA ⊥平面ABCD , ∴PA ⊥CD , ∵CD ⊥AD , ∴CD ⊥平面PAD ,
∴CD ⊥PD , ∴∠PDA 为二面角P-CD-A 的平面角. 如图所示,以A 为坐标原点建立空间直角坐标系
∵AB=AC=2且AB ⊥AC , ∴∠ACB=45°
,
在直角梯形ABCD 中, ∵∠BCD=90° ,∴∠ACD=45°

∵AC=2 , ∴
∴A (0,0,0), C
), D (
), B
), 设P (0,0,a ), ∴H (0,0,
2a ), E
(2
,2-,2
a
), ∵FG ⊥平面AEC ∴FG ⊥AE ∵FG ∥BH ∴BH ⊥AE
∴BH =

2a ), AE =
2
a ),∴0BH AE ⋅= ,
∴a =

PA=tan ∠PDA=2 .
∴当二面角P-CD-A 的正切值为2时,FG ⊥平面AEC . 10分 ∵BH ∥FG ∴FG 与平面PBC 所成的角等于BH 与平面PBC 所成的角
∵BH
=

, BC =(0
,0), PC =
-),
设平面PBC 的法向量n =(x,y,z ), ∴00
n BC n PC ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩ , ∴02y x z =⎧⎨
=⎩ ,
令z=1, ∴n
=(2,0,1)
.
第20题
∴cos ,BH n BH n BH n
⋅<>==⋅
. 设直线FG 与平面PBC 所成的角为θ,
∴sin cos ,BH n θ=<>=
∴直线FG 与平面PBC
15分
21.(本小题满分15分)
解:(Ⅰ
)由椭圆的定义知a =3222-=-a
b ,∴22=b ,
∴ 所以椭圆C 的方程是22
132
x y +=. ∵AOB OB OA ∠=∙tan 4,∴ AOB
AOB OB OA ∠=∠∙tan 4
cos ||||,
∴4sin ||||=∠∙AOB ,∴2sin ||||2
1
=∠∙=∆AOB S AOB ,
又1||2
1
21⨯-=∆y y S AOB ,故4||21=-y y . 7分
(Ⅱ)假设存在一点)0,(m Q ,使得直线QA QB 、的倾斜角互为补角,
依题意可知直线l 、QA QB 、斜率存在且不为零. 直线l 的方程为(1)y k x =-,0k ≠
由22(1)
132y k x x y =-⎧⎪⎨+
=⎪⎩
消去y 得()2222326360k x k x k +-+-=
设1122(,),(,)A x y B x y 则22121222636
,3232
k k x x x x k k -+=⋅=++
∵直线QA QB 、的倾斜角互为补角, ∴0QA QB k k +=,即
022
11=-+-m
x y m x y 又11(1)y k x =-,22(1)y k x =-,
代入上式可得121222(1)()0x x m m x x +-++=
∴22
2
236622(1)03232
k k m m k k -⨯+-+⨯=++,即260m -=,∴3m =, ∴存在)0,3(Q 使得直线QA QB 、的倾斜角互为补角 15分
22.(本小题满分l5分)
解:(I )由221ln )(ax x x F -=, 得)0(11)(2
>-=
-='x x
ax ax x x F , 当0≤a 时,)0(0)(>>'x x F ,此时)(x F 在)2,0(上无极值,
当0a >时,所以)(x F 在区间)1,
0(a
上递增,在区间),1(
+∞a
上递减,
所以要使得)(x F 在)2,0(上不存在极值,只要21≥a
410≤
<⇒a ,从而4
1
≤a . 6分 (II )()()()()tG x xG t G x G t -≤-
()()()()()()1111G x G t t G x x G t x t ⇔-≤-⇔≤--()()
22()()
f x f t
g x g t ⇔≤
8分 设函数2()
()()
f x h x
g x =,即问题等价于)()(t
h x h ≤在
(]1,t 上恒成立,即)(t h 为)(x h 的最
大值,而222
()2ln ()()f x x
h x g x x
==,所以)0()
ln 1(ln 4)(3
>-=
'x x x x x h , 12分
故)(x h 在区间),(+∞e 上单调递减,在区间),1(e 上单调递增,因此e t ≤,即实数t 的最大
值为e . 14分。