2011高绵阳三诊数学文科答案

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绵阳市高中2011级第三次诊断性考试 数学(文科)参考解答及评分标准一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分. CBAB DADD BBCA二、填空题:本大题共4小题,每小题4分,共16分. 13.15 14.46 15.2 16.①③④三、解答题:本大题共6小题,共74分. 17.解 (1)∵ m ·n =21)22cos(2sin2sin2cos2cos -=+-=+-B A B A B A , ……… 3分∴ 212cos=+B A .注意到220π<+<B A ,∴32π=+B A ,得 3π=C .……… 6分(2)由 c 2 = a 2 + b 2-2ab cos3π,得 5 =(a -b )2 + ab ,ab = 1, ……… 9分因此△ABC 的面积43sin 21==∆C ab S ABC . ………………… 12分18.解 (1)设“一局比赛甲进两球获胜”为事件A ,则221222111()()[()()]3223P A C =⋅+⋅=. ………………… 6分(2)设“一局比赛出现平局”为事件B ,则221122222112112113()()()()()()323323236P B C C =⋅+⋅⋅⋅⋅+⋅=, ………………… 10分 所以 23()1()36P B P B =-=,即一局比赛的结果不是平局的概率为2336.………………… 12分19.解 (1)证明 ∵ 面DGEF ⊥面ABEG ,且BE ⊥GE , ∴ BE ⊥面DGEF ,得 BE ⊥FG .又 ∵ GF 2 + EF 2 =(2)2 +(2)2 = 4 = EG 2,∴ ∠EFG = 90︒,有 EF ⊥FG .而 BE ∩EF = E ,因此 FG ⊥平面BEF .………… (2)如图所示,建立空间直角坐标系,则A (1,B (1,2,0),E (0,2,0),F (0,1,1),于是,FA (1,-1,-1),FB = (1,1,-1),FE = (0,1,-1).设相交两向量FA 、FB 的法向量为n 1 = (x 1, y 1, z 1)则由n 1⊥FA ,得 x 1-y 1-z 1 = 0;由n 1⊥FB ,得 x 1 + y 1-z 1 = 0.解得 y 1 = 0,x 1 = z 1,因此令 n 1 =(1,0,1).事实上,由(1)知,平面BEF 的一个法向量为n 2 =(0,1,1). 所以 cos< n 1, n 2> =211111111001||||2121=+⋅+⨯+⨯+⨯=⋅⋅n n n n ,两法向量所成的角为3π,从而图2中二面角A -BF -E 大小为32π.……………… 8分 另法 如图,补成直三棱柱,利用三垂线定理求出二面角H - BF -E 的大小为3π,进而求得二面角A -BF -E 的大小为32π.(3)连结BD 、BG 将多面体ADG -BFE 分割成一个四棱锥B -EFDG 和一个三棱锥D -ABG ,则多面体的体积= V B -EFDG + V D -ABG .653121112213111)21(2131=+=⋅⋅⋅⋅+⋅⋅+⋅. ……………… 12分另法 补成直三棱柱或过F 作ADG 的平行截面FKM ,则 多面体的体积 = V 柱-V F -BEH =65 或 = V 柱 + V F -BEMK =65.20.解 (1)由题意知3=c ,b 2 = a 2-3,由2212213aa +=- 得 2a 4-11a 2 + 12 = 0, 所以(a 2-4)(2a 2-3)= 0,得 a 2 = 4或2232a c =<(舍去), 因此椭圆C 的方程为1422=+yx. ……………… 4分(2)由2214y kx mx y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩ 得 222(41)84(1)0k x km x m +++-=. 所以4k 2 + 1>0,0161664)1)(14(166422222>+-=-+-=∆m k m k m k ,得 4k 2 + 1>m 2. ① ……………… 6分 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 中点为M (x 0,y 0),则122841km x x k +=-+,21224(1)41m x x k -⋅=+,FDGBEAH于是 02441km x k -=+,02244141kmm y k m k k -=⋅+=++,224(,)4141kmmM k k -∴++.设菱形一条对角线的方程为1(1)y x k=--,则有 x =-ky + 1.将点M 的坐标代入,得 22414141kmkm k k --=+++,所以2413k m k+=-. ②……………… 9分将②代入①,得2222(41)419k k k++>,所以9k 2>4k 2+ 1,解得 k ∈),55()55,(+∞⋃--∞. ……………… 12分法2 11221212(1,)(1,)(2,)DA DB DQ x y x y x x y y +==-+-=+-+2228822(,)4141km k m k k ++=-++.直线l 的方向向量为(1,k ),则由菱形对角线互相垂直得2228822(1,)(,)04141km k m k k k ++⋅-=++,即228822041km k kmk ---+=+,-3km = 4k 2 + 1,2413k m k+=-, 代入①即得.法3 设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),AB 中点为M (x 0,y 0),则142121=+y x ,142222=+y x ,于是,两式相减可得1422212221=-+-y y x x ,即 x 0 + 4ky 0 = 0.①因为 QD ⊥AB ,所以 1100-=-=x y k k QD . ②由①②可解得 340=x ,031y k -=,表明点M 的轨迹为线段340=x (35||0<<y ).当350<<y ,k ∈(35,+∞);当035<<-y ,k ∈(-∞,35).综上,k 的取值范围是k ∈),55()55,(+∞⋃--∞.21.解 (1)∵ nx x x f 221)(2+=,n ∈N *,∴ nx x f 21)(+=',于是 a n +1 = f ′ (a n ) = a n +n21,从而 a n +1-a n =n21,n ∈N *,3分∴ a n -a 1 =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+ … +(a 3-a 2)+(a 2-a 1)=1221)21(121212121----=++++n n n ,即 1)21(2--=n n a ,n ∈N *. 6分 (2)∵ b n =(2n -1)(2-a n )=(2n -1)·1)21(-n ,∴ 211111135()(21)()222n n S n -=⨯+⨯+⨯++-⋅ , 12n S =21111113()(23)()(21)()2222n nn n -⨯+⨯++-⋅+-⋅ , 211111112[()()](21)()22222n nn S n -∴=++++--⋅ ,……………… 9分 113111[1()]1112224(21)()6()(21)()122212n n n n n S n n -----=+⋅--=---⋅-=12326-+-n n .12分 22.解 (1)当a = 0时,f (x )= x 3-3x 2-9x ,f '(x )= 3x 2-6x -9 = 3(x + 1)(x -3),列表如下:(2)f (x )= x 3-3(1-a )x 2 +(a 2 + 8a -9)x = x [ x 2-3(1-a )x + a 2 + 8a -9 ],令 g (x )= x 2-3(1-a )x + a 2 + 8a -9,则问题等价于当x >0时,g (x )= x 2-3(1-a )x + a 2+ 8a -9≥0,求a 的取值范围.ⅰ)若二次函数g (x )的对称轴2)1(3a x -=<0,即a >1时,根据图象,只需g (0)≥0,即a 2 + 8a -9≥0,解得a ≤-9或a ≥1.结合a >1,得a >1.ⅱ)若二次函数g (x )的对称轴2)1(3a x -=≥0,即a ≤1时,根据图象,只需△= 9(1-a )2-4(a 2 + 8a -9)≤0,解得1≤a ≤9.结合a ≤1,得a = 1.故当x >0时,f (x )≥0,实数a 的取值范围是a ≥1. ……………… 9分 (3)要使函数f (x )在(0,1)上是减函数,只需f '(x )在(0,1)上恒小于0,因为 f '(x )= 3x 2-6(1-a )x + a 2 + 8a -9,其二次项系数为3,从而只需f (0)≤0,且 f (1)≤0,即 ⎪⎩⎪⎨⎧≤-++--=≤-+=,098)1(63)1(,098)0(22a a a f a a f 解得 ⎪⎩⎪⎨⎧-≤≤--≤≤-.761617,19a a易知761-<1, 所以 -9≤a ≤761-.综上所述,若函数f (x )在(0,1)上是减函数,则a 的取值范围是-9≤a ≤761-.……………… 14分。