综合素质能力测试

阶段性测试题十二(综合素质能力测试)本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。

满分150分。

考试时间120分钟。

第Ⅰ卷(选择题 共60分)一、选择题(本大题共12个小题，每小题5分，共60分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．)1．(文)(2011～2012·重庆市期末)若集合M ＝{x |log 2(x －1)<1}，N ＝{x |14<(12)x<1}，则M ∩N ＝( )A ．{x |1<x <2}B ．{x |1<x <3}C ．{x |0<x <3}D ．{x |0<x <2}[答案] A[解析] 由log 2(x －1)<1得0<x －1<2，∴1<x <3， 由14<(12)x<1得0<x <2， ∴M ∩N ＝{x |1<x <2}．(理)(2011～2012·泉州五中模拟)若复数(m 2－1)＋(m ＋1)i 为纯虚数(i 为虚数单位)，则实数m 的值为( )A ．－1B ．0C ．1D ．－1或1[答案] C[解析] 由条件知，⎩⎪⎨⎪⎧m 2－1＝0m ＋1≠0，∴m ＝1.2．(文)(2011～2012·陕西师大附中模拟)若复数z ＝3＋i1－i ，则复数z在复平面上的对应点在( )A ．第四象限B ．第三象限C ．第二象限D ．第一象限[答案] D[解析] z ＝3＋i 1－i ＝(3＋i )(1＋i )(1－i )(1＋i )＝2＋4i2＝1＋2i ，其对应点(1,2)在第一象限．(理)(2011～2012·浙江宁波市期末)已知f (x )是定义在实数集R 上的增函数，且f (1)＝0，函数g (x )在(－∞，1]上为增函数，在[1，＋∞)上为减函数，且g (4)＝g (0)＝0，则集合{x |f (x )g (x )≥0}＝( )A ．{x ≤0或1≤x ≤4}B ．{x |0≤x ≤4}C ．{x |x ≤4}D ．{x |0≤x ≤1或x ≥4}[答案] A[解析] 由条件知，当x ≥1时，f (x )≥0，当x ≤1时，f (x )≤0；当0≤x ≤4时，g (x )≥0，当x ≤0或x ≥4时，g (x )≤0，∵f (x )g (x )≥0，∴⎩⎪⎨⎪⎧ f (x )≥0g (x )≥0或⎩⎪⎨⎪⎧f (x )≤0g (x )≤0， ∴1≤x ≤4或x ≤0.3．(文)(2011～2012·延边州质检)幂函数y ＝f (x )的图象经过点(4，12)，则f (14)的值为( )A ．4B ．3C ．2D ．1[答案] C[解析] 设f (x )＝x α，则4α＝12，∴α＝－12，∴f (14)＝(14)－12＝2.(理)在圆x 2＋y 2＝5x 内，过点⎝ ⎛⎭⎪⎫52，32有n 条弦的长度成等差数列，最短的弦长为数列的首项a 1，最长的弦长为a n ，若公差d ∈⎝ ⎛⎦⎥⎤16，13，那么n 的取值集合为( )A ．{4,5,6}B ．{6,7,8,9}C ．{3,4,5}D ．{3,4,5,6}[答案] A[解析] 由题意得a 1＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫522－⎝ ⎛⎭⎪⎫322＝4，a n ＝5， ∴d ＝a n －a 1n －1＝1n －1，∵16<d ≤13，∴16<1n －1≤13，∴3≤n －1<6，∴4≤n <7， ∵n ∈N *，∴n ＝4,5,6.故选A.4．(文)(2011～2012·北京四中期末)若椭圆的对称轴为坐标轴，长轴长与短轴长的和为18，焦距为6，则椭圆的方程为( )A.x 29＋y 216＝1 B.x 225＋y 216＝1C.x 225＋y 216＝1或x 216＋y 225＝1 D ．以上都不对 [答案] C[解析] ⎩⎪⎨⎪⎧2a ＋2b ＝182c ＝6a 2＝b 2＋c2a >b >0，∴⎩⎪⎨⎪⎧c ＝3a ＝5b ＝4，故选C.(理)(2011～2012·淄博一模)一天有语文、数学、英语、政治、生物、体育六节课，体育不排在第一节上，数学不排在第六节上，这天课程表的不同排法种数为( )A ．288B ．480C ．504D ．696[答案] C[解析] 体育排在第一节的有5！种，数学排在第六节的有5！种，体育排在第一节且数学排在第六节的有4！种，故这天课程表的不同排法数为6 －2×5 ＋4 ＝504.5．(2011～2012·会昌中学月考)下图是一个算法的程序框图，该算法输出的结果是( )A.12B.23C.34D.45[答案] C[解析] 程序运行过程为：第一次循环i ＝2，m ＝1，n ＝11×2；第二次循环i ＝3，m ＝2，n ＝11×2＋12×3；第三次循环i ＝4，m ＝3，n ＝11×2＋12×3＋13×4，此时i <4不成立，输出n 的值，∵n ＝(1－12)＋(12－13)＋(13－14)＝1－14＝34，∴选C.6．(文)(2011～2012·豫南九校联考)若函数f (x )＝－x 2＋2ax 与g (x )＝(a ＋1)1－x 在区间[1,2]上都是减函数，则a 的取值范围是( )A ．(－1,0)B ．(0,1]C ．(0,1)D ．(－1,0)∪(0,1][答案] B[解析] ∵f (x )＝－x 2＋2ax ＝－(x －a )2－a 2在[1,2]上单调递减，∴a ≤1，又函数g (x )＝(a ＋1)1－x 在区间[1,2]上单调递减，∴a ＋1>1，∴a >0，∴0<a ≤1.(理)(2011～2012·安徽名校联考)已知x 、y 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧x ＋2y ≤4x －y －k ≥0y ≥－1，且2x －y 的最小值为1，则k ＝( )A ．－2B ．－1C ．1D ．2[答案] C[解析] 令u ＝2x －y ，则y ＝2x －u ，作出可行域如图，当直线y ＝2x －u 过点(k －1，－1)时，u min ＝2(k －1)＋1＝2k －1.由2k －1＝1得k ＝1.故选C.7．(2011～2012·长安一中、西安中学、交大附中、师大附中、高新一中模拟)角α的终边经过点A (－3，a )，且点A 在抛物线y ＝－14x 2的准线上，则sin α＝( )A ．－12 B.12 C ．－32 D.32[答案] B[解析] A (－3，a )在抛物线x 2＝－4y 的准线y ＝1上，∴a ＝1，∴A (－3，1)，∴sin α＝1(－3)2＋12＝12. 8．(2011～2012·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)一个几何体的三视图如图所示，则侧视图的面积为( )A ．2＋ 3B ．1＋ 3C ．2＋2 3D ．4＋ 3[答案] D[解析] 由“高平齐”知，侧视图中CD ＝2，由“宽相等”知侧视图中，BC ＝2，AB ＝22－12＝3，∴侧视图的面积S ＝2×2＋12×3×2＝4＋ 3.9．(2011～2012·吉林延吉市一模)设α、β、γ是三个互不重合的平面，m 、n 是两条不重合的直线，则下列命题中正确的是( )A ．若α⊥β，β⊥γ，则α⊥γB ．若α∥β，m ⊄β，m ∥α则m ∥βC ．若α⊥β，m ⊥α，则m ∥βD ．若m ∥α，n ∥β，α⊥β，则m ⊥n [答案] B[解析] 由条件知，m ⊄α，m ⊄β，过m 作平面与α、β相交，设交线依次为a 、b ，则∵α∥β，∴a ∥b ，∵m ∥α，∴m ∥a ，∴m ∥b ，∵b ⊂β，m ⊄β，∴m ∥β，故B 正确．[点评] A 中由正方体交于同一顶点的三个面两两垂直知A 错误；C 中可能有m ⊂β；D 中当m 与n 都与α、β的交线平行时，m ∥n ，故D 错．10．(文)(2011～2012·淄博一模)记集合A ＝{(x ，y )|x 2＋y 2≤4}和集合B ＝{(x ，y )|x ＋y －2≤0，x ≥0，y ≥0}表示的平面区域分别为Ω1、Ω2，若在区域Ω1内任取一点M (x ，y )，则点M 落在区域Ω2内的概率为( )A.12πB.1π C.14 D.π－24π[答案] A[解析] 如图，由题意知Ω1为⊙O 及其内部，Ω2为△OAB 及其内部，⊙O 的面积S 1＝4π，△OAB 的面积S 2＝2，∴所求概率P ＝S 2S 1＝12π.(理)(2011～2012·哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学联考)存在两条直线x ＝±m 与双曲线x 2a 2－y 2b 2＝1(a >0，b >0)相交于A 、B 、C 、D 四点，若四边形ABCD 为正方形，则双曲线的离心率的取值范围为( )A ．(1，2)B ．(1，3)C ．(2，＋∞)D ．(3，＋∞)[答案] C[解析] 由条件知，直线y ＝±x 与双曲线相交于四个点，由于等轴双曲线的离心率e ＝2，∴e >2，故选C.11．(文)(2011～2012·厦门市质检)如图，已知|OA→|＝3，|OB →|＝1，OA →·OB →＝0，∠AOP ＝π6，若OP→＝tOA →＋OB →，则实数t 等于( )A.13 B.33 C. 3 D ．3[答案] B[解析] 由向量加运的运算法则可知，过B 作OA 的平行线交OP 于点P ，过P 作OB 的平行线交OA 于Q ，则OP →＝OB →＋OQ →，∵|OB →|＝1，〈OB →，OP →〉＝π3，∴|OP→|＝2， 又〈OP →，OA →〉＝π6，∴|OQ→|＝3，又|OA →|＝3， ∴OQ →＝33OA →，即OP →＝33OA →＋OB →.∴t ＝33. (理)(2011～2012·泉州五中模拟)在△ABC 中，AB ＝3，AC ＝2，若O 为△ABC 内部一点，且满足OA →＋OB →＋OC →＝0，则AO →·BC→＝( ) A.12 B.25 C.13 D.14 [答案] C[解析] ∵OA→＋OB →＋OC →＝0，∴OB →＋OC →＝AO →， ∴O 为△ABC 的重心，∴AO →＝23×12(AC →＋AB →)＝13(AC →＋AB →)，∴AO →·BC →＝13(AC →＋AB →)·(AC →－AB →)＝13(|AC →|2－|AB →|2)＝13×(4－3)＝13.12．(文)(2011～2012·黄冈市期末)下列四种说法中，错误．．的个数是( )①A ＝{0,1}的子集有3个；②“若am 2<bm 2，则a <b ”的逆命题为真；③“命题p ∨q 为真”是“命题p ∧q 为真”的必要不充分条件； ④命题“∀x ∈R ，均有x 2－3x －2≥0”的否定是：“∃x ∈R ，使得x 2－3x －2≤0”．A ．0个B ．1个C ．2个D ．3个 [答案] D[解析] A ＝{0,1}的子集有∅，{0}，{1}，{0,1}共4个，故①错；∵am 2<bm 2且m 2≥0，∴m 2>0，∴a <b ，原命题为真命题，但a <b ⇒/ am 2<bm 2，∴逆命题为假命题，②错误；p ∨q 为真⇒p 真或q 真⇒/ p ∧q 为真，p ∧q 为真⇒p 真且q 真⇒p ∨q 为真，故③正确；全称命题的否定为存在性命题，“≥”的否定为“<”，故④错误，故选D.(理)(2011～2012·绥化市一模)下列命题中是假命题的是( )A ．∃m ∈R ，使f (x )＝(m －1)·x m 2－4m ＋3是幂函数B ．∀a >0，函数f (x )＝ln 2x ＋ln x －a 有零点C ．∃α，β∈R ，使cos(α＋β)＝cos α＋cos βD ．∀φ∈R ，函数f (x )＝sin(x ＋φ)都不是偶函数[答案] D[解析] m ＝2时，f (x )＝x －1是幂函数，∴A 真；∵ln x ∈R ，∴ln 2x＋ln x ＝(ln x ＋12)2－14≥－14，即t ＝ln 2x ＋ln x 的值域为[－14，＋∞)，因此对任意a >0，存在x 0>0，使a ＝ln 2x 0＋ln x 0，即f (x )有零点，∴B 真；当α＝π2，β＝－π4时，cos(α＋β)＝cos(π2－π4)＝22，cos α＋cos β＝cos π2＋cos(－π4)＝22，∴C 真；当φ＝π2时，f (x )＝sin(x ＋φ)＝sin(x ＋π2)＝cos x 为偶函数，∴D 假．第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4个小题，每小题4分，共16分，把正确答案填在题中横线上．)13．(文)(2011～2012·大庆铁人中学期末)双曲线的渐近线方程为y ＝±34x ，则双曲线的离心率是________．[答案] 53或54[解析] 由条件知，b a ＝34或43，由⎩⎨⎧ b a ＝34a 2＋b 2＝c 2得2516a 2＝c 2，c 2a 2＝2516，∴e ＝c a ＝54， 同理由b a ＝43可得e ＝53.(理)(2011～2012·江苏无锡辅仁中学模拟)已知平面上三点A ，B ，C ，若|AB →|＝5，|BC →|＝12，|CA →|＝13，则AB →·BC →＋BC →·CA →＋CA →·AB →|BA →－BC →|＝________.[答案] －13[解析] ∵52＋122＝132，∴AB →⊥BC →，∴AB →·BC →＝0，BC →·CA →＋CA →·AB→＝CA →·(AB →＋BC →)＝CA →·AC→＝－|CA →|2，|BA →－BC →|＝|CA →|，∴原式＝－|CA →|＝－13.14．(文)(2011～2012·深圳市一调)某中学组织了“迎新杯”知识竞赛，从参加考试的学生中抽出若干名学生，并将其成绩绘制成频率分布直方图如图，其中成绩的范围是[50,100]，样本数据分组为[50,60)，[60,70)，[70,80)，[80,90)，[90,100]，已知样本中成绩小于70分的个数是36，则样本中成绩在[60,90)内的学生人数为________．[答案] 90[解析] 由条件知：(0.010＋0.020)×10n ＝36，∴n ＝120，∴成绩在[60,90)内的学生人数为120×(0.020＋0.030＋0.025)×10＝90.(理)(2011～2012·绥化市一模)若a ＝⎠⎛0πsin x d x ，则二项式(a x －1x )6展开式中含x 的项的系数是________．[答案] 240[解析] a ＝⎠⎛0πsin x d x ＝(－cos x )|π0＝2，二项展开式的通项为T r ＋1＝C r 6·(2x )6－r ·(－1x)r ＝(－1)r ·26－r ·C r 6·x 3－r ，令3－r ＝1得r ＝2， ∴系数为(－1)2·24·C 26＝240.15．(文)(2011～2012·吉林省延边市质检)已知f (x )＝A sin(ωx ＋φ)，f (α)＝A ，f (β)＝0，|α－β|的最小值为π3，则正数ω＝________.[答案] 32[解析] ∵f (x )＝A sin(ωx ＋φ)，满足f (α)＝A ，f (β)＝0，∴(α，f (α))为其最高点或最低点，∴|α－β|的最小值为周期T 的14，即T 4＝π3，∴T＝4π3， 又T ＝2πω，∴ω＝32.(理)(2011～2012·兰州一中期末)函数f (x )的定义域为A ，若x 1，x 2∈A 且f (x 1)＝f (x 2)时总有x 1＝x 2，则称f (x )为单函数．例如，函数f (x )＝2x ＋1(x ∈R )是单函数．下列命题：①函数f (x )＝x 2(x ∈R )是单函数；②若f (x )为单函数，x 1，x 2∈A 且x 1≠x 2，则f (x 1)≠f (x 2)；③若f ：A →B 为单函数，则对于任意b ∈B ，它至多有一个原象； ④函数f (x )在某区间上具有单调性，则f (x )一定是该区间上的单函数．其中的真命题是________．(写出所有真命题的编号)[答案] ②③④[解析] 由x 21＝x 22，x ∈R ⇒/ x 1＝x 2，故①假；假设f (x 1)＝f (x 2)，x 1，x 2∈A ，由单函数定义，必有x 1＝x 2，与x 1≠x 2矛盾，故②真；由映射定义知③真；∵单调函数是一一对应的函数，故若f (x )为单调函数，则f (x )一定为单函数，故④真．16．(文)(2011～2012·平顶山、许昌、新乡调研)已知函数f (x )＝xx ＋2(x >0)．观察下列计算：f 1(x )＝f (x )＝x x ＋2，f 2(x )＝f (f 1(x ))＝x 3x ＋4，f 3(x )＝f (f 2(x ))＝x 7x ＋8，f 4(x )＝f (f 3(x ))＝x 15x ＋16，…，根据以上事实，由归纳推理猜想：当n ∈N *且n ≥2时，f n (x )＝f (f n －1(x ))＝________.[答案] f n (x )＝x (2n －1)x ＋2n[解析] 观察f 1(x )，f 2(x )，f 3(x )，f 4(x )的分母可以发现，每一项的常数是2n ，x 的系数是2n －1，故f n (x )＝x (2n －1)x ＋2n. (理)(2011～2012·台州市质评)若{b n }是等比数列，m ，n ，p 是互不相等的正整数，则有正确的结论：⎝ ⎛⎭⎪⎫b p b n m ·⎝ ⎛⎭⎪⎫b m b p n ·⎝ ⎛⎭⎪⎫b n b m p ＝1，类比上述性质，相应地，若{a n }是等差数列，m ，n ，p 是互不相等的正整数，则有正确的结论：________________.[答案] m (a p －a n )＋n (a m －a p )＋p (a n －a m )＝0[解析] 将等比数列的项轮换相除所得商的幂的乘积类比为等差数列项的轮换相减所得差的倍数相加．[点评] 可将通项公式代入按幂的运算法则(或多项式乘法运算法则)进行验证．三、解答题(本大题共6个小题，共74分，解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤．)17．(本小题满分12分)(文)(2011～2012·南通市调研)在△ABC 中，A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ，且b cos B 是a cos C ，c cos A 的等差中项．(1)求B 的大小；(2)若a ＋c ＝10，b ＝2，求△ABC 的面积．[解析] (1)由题意得，a cos C ＋c cos A ＝2b cos B ，由正弦定理得，sin A cos C ＋cos A sin C ＝2sin B cos B ，即sin(A ＋C )＝2sin B cos B .∵A ＋C ＝π－B,0<B <π，∴sin(A ＋C )＝sin B ≠0.∴cos B ＝12，∴B ＝π3.(2)由B ＝π3得，a 2＋c 2－b 22ac ＝12，即(a ＋c )2－2ac －b 22ac＝12， ∵a ＋c ＝10，b ＝2，∴ac ＝2.∴S △ABC ＝12ac sin B ＝32.(理)(2011～2012·安徽六校教育研究会联考)设△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边长分别为a ，b ，c ，且a cos B －b cos A ＝12c .(1)求tan A tan B 的值；(2)求tan(A －B )的最大值，并判断当tan(A －B )取最大值时△ABC 的形状．[解析] (1)由a cos B －b cos A ＝12c 可得，sin A cos B －sin B cos A ＝12sin C ，∴2sin A cos B －2sin B cos A ＝sin(A ＋B )＝sin A cos B ＋cos A sin B ，∴sin A cos B ＝3sin B cos A ，∴tan A tan B ＝3.(2)设tan B ＝t ，则tan A ＝3t 且t >0tan(A －B )＝3t －t 1＋3t 2＝2t 1＋3t 2＝23t ＋1t ≤33， 此时t ＝33⇒B ＝π6⇒A ＝π3，故C ＝π2，△ABC 为直角三角形．18．(本小题满分12分)(文)(2011～2012·河北衡水中学调研)如图，三棱锥A －BPC 中，AP ⊥PC ，AC ⊥BC ，M 为AB 中点，D 为PB 中点，且△PMB 为正三角形．(1)求证：DM ∥平面APC ；(2)求证：平面ABC ⊥平面APC ；(3)若BC ＝4，AB ＝20，求三棱锥D －BCM的体积．[解析] (1)由已知得，MD 是△ABP 的中位线，∴MD ∥AP ，∵MD ⊄平面APC ，AP ⊂平面APC ，∴MD ∥平面APC .(2)∵△PMB 为正三角形，D 为PB 的中点，∴MD ⊥PB ，∴AP ⊥PB ，又∵AP ⊥PC ，PB ∩PC ＝P ，∴AP ⊥平面PBC ，∵BC ⊂平面PBC ，∴AP ⊥BC ，又∵BC ⊥AC ，AC ∩AP ＝A ，∴BC ⊥平面APC ，∵BC ⊂平面ABC ，∴平面ABC ⊥平面APC .(3)由题意可知，MD ⊥平面PBC ，∴MD 是三棱锥M －DBC 的高，在Rt △BCP 中，BC ＝4，BD ＝PD ＝5，∠BCP 为直角，∴S △BCD ＝221，又MB ＝10，∴MD ＝MB 2－BD 2＝53，∴V D －BCM ＝V M －DBC ＝13S △BCD ·MD ＝107.(理)(2011～2012·台州市质评)已知函数f (x )＝ln x －12ax 2－2x .(1)当a ＝3时，求函数f (x )的极大值；(2)若函数f (x )存在单调递减区间，求实数a 的取值范围．[解析] (1)f (x )＝ln x －32x 2－2x ，f ′(x )＝－3x 2＋2x －1x(x >0)， 由f ′(x )>0，得0<x <13，由f ′(x )<0，得x >13.所以y ＝f (x )存在极大值f (13)＝－56－ln3.(2)f ′(x )＝－ax 2＋2x －1x(x >0)， 依题意f ′(x )<0在(0，＋∞)上有解，即ax 2＋2x －1>0在(0，＋∞)上有解．当a ≥0时，显然有解；当a <0时，由方程ax 2＋2x －1＝0至少有一个正根，得－1<a <0.所以a >－1.另解：依题意f ′(x )<0在(0，＋∞)上有解，即ax 2＋2x －1>0在(0，＋∞)上有解．∴a >1－2x x 2在(0，＋∞)上有解，即a >(1－2x x 2)min .∵x >0时，1－2x x 2＝1x 2－2x ＝(1x －1)2－1≥－1，∴a >－1.19．(本小题满分12分)(文)(2011～2012·安徽省东至县一模)已知函数f (x )＝x 3＋bx 2＋cx ＋2在x ＝1处取得极值－1.(1)求b 、c 的值；(2)若关于x 的方程f (x )＋t ＝0在区间[－1,1]上有实根，求实数t 的取值范围．[解析] (1)f ′(x )＝3x 2＋2bx ＋c ，由条件得，⎩⎪⎨⎪⎧ f ′(1)＝3＋2b ＋c ＝0f (1)＝3＋b ＋c ＝－1，解之得⎩⎪⎨⎪⎧b ＝1c ＝－5， ∴f (x )＝x 3＋x 2－5x ＋2.(2)设g (x )＝f (x )＋t ＝x 3＋x 2－5x ＋2＋t ，则g ′(x )＝3x 2＋2x －5＝(3x ＋5)(x －1)，由g ′(x )>0得，x <－53或x >1，由g ′(x )>0得－53<x <1，∴g (x )的单调增区间是(－∞，－53)，(1，＋∞)，g (x )的单调减区间是(－53，1)，∴函数g (x )在[－1,1]上单调递减，要使关于x 的方程f (x )＋t ＝0在区间[－1,1]上有实根，只需⎩⎪⎨⎪⎧g (－1)≥0g (1)≤0，∴－7≤t ≤1. (理)(2011～2012·深圳市调研)如图，平行四边形ABCD 中，AB ⊥BD ，AB ＝2，BD ＝2，沿BD 将△BCD 折起，使二面角A －BD －C 是大小为锐角α，设C 在平面ABD 上的射影为O .(1)当α为何值时，三棱锥C －OAD 的体积最大？最大值为多少？(2)当AD ⊥BC 时，求α的大小．[解析] (1)由题知OD 为CD 在平面ABD 上的射影．∵BD ⊥CD ，CO ⊥平面ABD ，∴BD ⊥OD ，∴∠ODC ＝α，V C －AOD ＝13S △AOD ·OC ＝13·(12·OD ·BD )OC ＝26·OD ·OC ＝26·CD ·sin α·CD ·cos α ＝23·sin2α≤23.当且仅当sin2α＝1，即α＝45°时取等号，∴当α＝45°时，三棱锥O －ACD 的体积最大，最大值为23.(2)法一：连接OB ，∵CO ⊥平面ABD ，AD ⊥BC ，∴AD ⊥平面BOC ，∴AD ⊥OB ， ∴∠OBD ＋∠ADB ＝90°，又∵AB ⊥BD ，故∠OBD ＝∠DAB ， ∴Rt △ABD ∽Rt △BDO ，∴OD BD ＝BD AB ， ∴OD ＝BD 2AB ＝(2)22＝1，在Rt △COD 中，cos α＝OD CD ＝12，得α＝60°.法二：过O 作OE ⊥AB 于E ，则OEBD 为矩形，以O 为原点，OE ，OD ，OC 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴，建立如图所示的空间直角坐标系，则O (0,0,0)，D (0,2cos α，0)，A (2，2cos α－2,0)，B (2，2cos α，0)，C (0,0,2sin α)，于是AD→＝(－2，2,0)，BC →＝(－2，－2cos α，2sin α)， 由AD ⊥BC ，得AD →·BC→＝0， ∴(－2)×(－2)＋2×(－2cos α)＋0×2sin α＝0， 得cos α＝12，又α为锐角，∴α＝60°.20．(本小题满分12分)(2011～2012·开封市模拟)甲乙两个学校高三年级分别有1100人，1000人，为了了解两个学校全体高三年级学生在该地区二模考试的数学成绩情况，采用分层抽样方法从两个学校一共抽取了105名学生的数学成绩，并作出了如下的频数分布统计表，规定考试成绩在[120,150]内为优秀，甲校：分组 [70,80) [80,90) [90,100) [100,110) 频数 2 3 10 15 分组 [110,120) [120,130)[130,140)[140,150]频数 15x31乙校： 分组 [70,80) [80,90) [90,100) [100,110)频数 1 2 9 8 分组 [110,120) [120,130) [130,140)[140,150]频数1010y3(1)计算x ，y 的值．(2)由以上统计数据填写下面2×2列联表，若按是否优秀来判断，是否有97.5%的把握认为两个学校的数学成绩有差异.甲校 乙校 总计 优秀非优秀 总计(3)(理)根据抽样结果分别估计甲校和乙校的优秀率；若把频率作为概率，现从乙校学生中任取3人，求优秀学生人数ξ的分布列和数学期望．附：K 2＝n (ad －bc )2(a ＋b )(c ＋d )(a ＋c )(b ＋d )；P (K 2>k ) 0.10 0.025 0.010 K2.7065.0246.635[解析] (1)从甲校抽取学生1100×1051100＋1000＝55人，从乙校抽取学生105－55＝50人．∴x ＝6，y ＝7. (2)甲校 乙校 总计 优秀 10 20 30 非优秀 45 30 75 总计5550105K 2＝105(10×30－20×45)230×75×50×55≈6.109>5.024，故有97.5%的把握认为两个学校的数学成绩有差异．(3)甲校优秀率为211，乙校优秀率为25，ξ＝0,1,2,3，ξ～B (3，25)， P (ξ＝0)＝C 03(25)0(1－25)3＝27125；P (ξ＝1)＝C 13(25)1(1－25)2＝54125；P (ξ＝2)＝C 23(25)2(1－25)1＝36125；P (ξ＝3)＝C 33(25)3(1－25)0＝8125，分布列ξ 0 1 2 3 P2712554125361258125期望：E (ξ)＝3×25＝65.21．(本小题满分12分)(文)(2011～2012·陕西师大附中模拟)已知数列{a n }，{b n }，其中a 1＝12，数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2a n (n ∈N *)，数列{b n }满足b 1＝2，b n ＋1＝2b n .(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式；(2)是否存在自然数m ，使得对于任意n ∈N ＋，n ≥2，有1＋1b 1＋1b2＋…＋1b n －1<m －84恒成立？若存在，求出m 的最小值．[解析] (1)因为S n ＝n 2a n (n ∈N ＋)． 当n ≥2时，S n －1＝(n －1)2a n －1； 所以a n ＝S n －S n －1＝n 2a n －(n －1)2a n －1. 所以(n ＋1)a n ＝(n －1)a n －1.即a n a n －1＝n －1n ＋1.又a 1＝12，所以a n ＝a n a n －1·a n －1a n －2·a n －2a n －3·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1＝n －1n ＋1·n －2n ·n －3n －1·…·24·13·12＝1n (n ＋1).当n ＝1时，上式成立．因为b 1＝2，b n ＋1＝2b n ，所以{b n }是首项为2，公比为2的等比数列，故b n ＝2n .∴a n ＝1n (n ＋1)，b n ＝2n .(2)由(1)知，b n ＝2n .则1＋1b 1＋1b 2＋…＋1b n －1＝1＋12＋122＋…＋12n －1＝2－12n －1，假设存在自然数m ，使得对于任意n ∈N ＋，n ≥2，有1＋1b 1＋1b 2＋…＋1b n －1<m －84恒成立，即2－12n －1<m －84恒成立，∵当n ∈N *，n ≥2时，2－12n －1<2，∴m －84≥2，解得m ≥16，所以存在自然数m ，使得对于任意n ∈N ＋，n ≥2，有1＋1b 1＋1b 2＋…＋1b n －1<m －84恒成立，此时，m 的最小值为16.(理)(2011～2012·台州市质检)已知数列{b n }是首项为1，公比为2的等比数列，数列{a n }满足a n ＝log 2b n －3n ＋11，S n 是{a n }的前n 项和．(1)求S n ；(2)设同时满足条件：①c n ＋c n ＋22≤c n ＋1(n ∈N *)；②c n ≤M (n ∈N *，M 是与n 无关的常数)的无穷数列{c n }叫做“特界”数列．判断(1)中的数列{S n }是否为“特界”数列，并说明理由．[解析] (1)b n ＝b 1q n －1＝2n －1，a n ＝log 2b n －3n ＋11＝log 22n －1－3n ＋11＝10－2n ，S n ＝na 1＋n (n －1)2d ＝－n 2＋9n .(2)由S n ＋S n ＋22－S n ＋1＝(S n ＋2－S n ＋1)－(S n ＋1－S n )2＝a n ＋2－a n ＋12＝d 2＝－1<0，得S n ＋S n ＋22<S n ＋1，故数列{S n }适合条件①； 又S n ＝－n 2＋9n ＝－(n －92)2＋814(n ∈N *)，故当n ＝4或5时，S n 有最大值20， 即S n ≤20，故数列{S n }适合条件②. 综上，数列{S n }是“特界”数列．22．(本小题满分14分)(文)已知定点F (0,1)和直线l 1：y ＝－1，过定点F 与直线l 1相切的动圆圆心为点C .(1)求动点C 的轨迹方程；(2)过点F 的直线l 2交轨迹于两点P 、Q ，交直线l 1于点R ，求RP →·RQ →的最小值．[解析](1)由题设点C 到点F 的距离等于它到l 1的距离， ∴点C 的轨迹是以F 为焦点，l 1为准线的抛物线． ∴所求轨迹的方程为x 2＝4y .(2)由题意直线l 2的方程为y ＝kx ＋1， 与抛物线方程联立消去y ，得x 2－4kx －4＝0. 记P (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)， 则x 1＋x 2＝4k ，x 1x 2＝－4.∵直线PQ 的斜率k ≠0，易得点R 的坐标为(－2k ，－1)， RP →·RQ →＝(x 1＋2k ，y 1＋1)·(x 2＋2k ，y 2＋1) ＝(x 1＋2k )(x 2＋2k )＋(kx 1＋2)(kx 2＋2) ＝(1＋k 2)x 1x 2＋(2k ＋2k )(x 1＋x 2)＋4k 2＋4＝－4(1＋k 2)＋4k (2k ＋2k )＋4k 2＋4＝4(k 2＋1k 2)＋8，∵k 2＋1k 2≥2，当且仅当k 2＝1时取到等号．RP →·RQ →≥4×2＋8＝16，即RP →·RQ→的最小值为16. (理)(2011～2012·浙江六校联考)如图，过点D (0，－2)作抛物线x 2＝2py (p >0)的切线l ，切点A 在第二象限．(1)求切点A 的纵坐标；(2)若离心率为32的椭圆x 2a 2＋y 2b 2＝1(a >b >0)恰好经过切点A ，设切线l 交椭圆的另一点为B ，记切线l ，OA ，OB 的斜率分别为k ，k 1，k 2，若k 1＋2k 2＝4k ，求椭圆方程．[解析] (1)设切点A (x 0，y 0)，则y 0＝x 202p ， 由切线l 的斜率为k ＝x 0p ， 得l 的方程为y ＝x 0p x －x 202p ， 又点D (0，－2)在l 上，∴x 202p ＝2， 即点A 的纵坐标y 0＝2.(2)由(1)得A (－2p ，2)，切线斜率k ＝－2p ，设B (x 1，y 1)，切线方程为y ＝kx －2， 由e ＝32，得a 2＝4b 2，所以椭圆方程为x 24b 2＋y 2b 2＝1，且过A (－2p ，2)， ∴b 2＝p ＋4，由⎩⎪⎨⎪⎧y ＝kx －2x 2＋4y 2＝4b 2⇒(1＋4k 2)x 2－16kx ＋16－4b 2＝0， ∴⎩⎨⎧x 0＋x 1＝16k1＋4k 2x 0x 1＝16－4b 21＋4k2，∴k 1＋2k 2＝y 0x 0＋2y 1x 1＝x 1y 0＋2x 0y 1x 0x 1＝x 1(kx 0－2)＋2x 0(kx 1－2)x 0x 1＝3k －2x 1＋4x 0x 0x 1＝3k －2(x 1＋x 0)＋2x 0x 0x 1＝3k －32k1＋4k 2－4p 16－4b 21＋4k 2 ＝3k －32k －4p (1＋4k 2)16－4b 2＝4k将k ＝－2p，b 2＝p ＋4代入得：p ＝32， 所以b 2＝36，a 2＝144， ∴椭圆方程为x 2144＋y 236＝1.1．(2011～2012·深圳市一调)“2012”含有数字0,1,2，且有两个相同数字 2.则含有数字0,1,2，且有两个相同的数字的四位数的个数为( )A ．18B ．24C ．27D ．36[答案] B[解析] 1°含有2个0时，先排首位有2种排法，剩下的非零数字，可排在其余3个位置中的任何一个位置上，∴共有2×3＝6种，2°含有两个1时，若首位排1，有6种不同排法，若首位排2，有3种不同排法，∴共有6＋3＝9种不同排法，3°含有两个2的四位数与含有两个1的一样多，∴共有不同的四位数字6＋9×2＝24个．2．(2011～2012·厦门市质检)若x 、y ∈R ，则“x ＝y ”是“|x |＝|y |”的( )A ．充分不必要条件B ．必要不充分条件C．充要条件D．既不充分也不必要条件[答案] A[解析]x＝y时，|x|＝|y|；但|x|＝|y|时，x＝±y⇒/x＝y，故选A.3．(2011～2012·大庆铁人中学期末)若命题甲：x≠2或y≠3；命题乙：x＋y≠5，则甲是乙的()A．充分非必要条件B．必要非充分条件C．充要条件D．既不充分又不必要条件[答案] B[解析]解法一：綈甲：x＝2且y＝3，綈乙：x＋y＝5，綈甲⇒綈乙，綈乙⇒/綈甲，∴綈乙是綈甲的必要不充分条件，∴甲是乙的必要不充分条件．解法二：x＝5，y＝0满足“x≠2或y≠3”，但x＋y＝5；x＋y≠5时，若x＝2，则y≠3，若y＝3，则x≠2，因此必有x≠2或y≠3，∴甲是乙的必要不充分条件．4．(2011～2012·浙江六校联考)已知函数f(x)＝－x3＋3f′(2)x，令n＝f′(2)，则二项式(x＋2x)n展开式中常数项是第________项．[答案] 5[解析]f′(x)＝－3x2＋3f′(2)，则f′(2)＝－12＋3f′(2)，∴f′(2)＝6，∴n＝6，设二项式(x＋2x)6展开式的通项为T r＋1＝C r6x6－r(2x)r＝2r C r6x 6－3r2，令6－3r2＝0得r＝4，∴常数项为第5项．5．(2011～2012·滨州市沾化一中期末)已知{a n}为等差数列，a3＝7，a1＋a7＝10，S n为其前n项和，则使S n达到最大值的n等于________．[答案] 6[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 3＝7a 1＋a 7＝10， ∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＋2d ＝72a 1＋6d ＝10，∴⎩⎪⎨⎪⎧d ＝－2a 1＝11， ∴a n ＝13－2n ，由a n ≥0得，n ≤132，∵n ∈Z ，∴使S n 取到最大值的n 等于6.6．(2011～2012·绥化市一模)如图，在四棱锥S －ABCD 中，底面ABCD 是正方形，四个侧面都是等边三角形，AC 与BD 的交点为O ，E 为侧棱SC 上一点．(1)求证：平面BDE ⊥平面SAC ；(2)当二面角E －BD －C 的大小为45°时，试判断点E 在SC 上的位置，并说明理由．[解析] (1)由已知可得，SB ＝SD ，O 是BD 的中点，所以BD ⊥SO ，又因为四边形ABCD 是正方形，所以BD ⊥AC ，因为AC ∩SO ＝O ，所以BD ⊥平面SAC .又因为BD ⊂平面BDE ，所以平面BDE ⊥平面SAC .(2)易知，SO ⊥平面ABCD ，AC ⊥BD .建立如图所示的空间直角坐标系．设四棱锥S －ABCD 的底面边长为2，则O (0,0,0)，S (0,0，2)，B (0，2，0)，D (0，－2，0)．所以BD→＝(0，－22，0)， 设CE ＝a (0<a <2)，由已知可求得∠ECO ＝45°，则E (－2＋2a 2，0，2a 2)，BE →＝(－2＋2a 2，－2，2a 2)．设平面BDE 的法向量为n ＝(x ，y ，z )，则⎩⎨⎧ n ·BD →＝0，n ·BE →＝0，即⎩⎨⎧ y ＝0，(－2＋22a )x －2y ＋22az ＝0，令z ＝1，得n ＝(a 2－a，0,1)， 因为SO ⊥底面ABCD ，所以OS→＝(0,0，2)是平面BDC 的一个法向量，因为二面角E －BD －C 的大小为45°， 所以22·(a 2－a)2＋1＝22，解得a ＝1， 所以点E 是SC 的中点．。