江苏省普通高等学校2018年高三招生考试20套模拟测试附加题数学试题(四)含解析

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江苏省普通高等学校招生考试高三模拟测试卷(四)

数学附加分(满分40分,考试时间30分钟)

解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.

21. (本小题满分10分)

已知矩阵A=1 00 2,B=1 20 1,若矩阵AB-1对应的变换把直线l变为直线l′:x+y-2=0,求直线l的方程.

22.(本小题满分10分)

已知极坐标系的极点与直角坐标系的原点重合,极轴与x轴的正半轴重合.若直线l的极坐标方程为ρsinθ-π4=32.

(1) 把直线l的极坐标方程化为直角坐标方程;

(2) 已知P为曲线C:x=4cosθ,y=3sinθ(θ为参数)上一点,求P到直线l的距离的最大值. 23. (本小题满分10分)

甲、乙、丙三名射击运动员射中目标的概率分别为12,a,a(0<a<1),三人各射击一次,击中目标的次数记为ξ.

(1) 求ξ的分布列及数学期望;

(2) 在概率P(ξ=i)(i=0,1,2,3)中,若P(ξ=1)的值最大,求实数a的取值范围.

24.(本小题满分10分)

如图,正四棱柱ABCDA1B1C1D1中,AD=1,D1D=2,点P为棱CC1的中点.

(1) 设二面角AA1BP的大小为θ,求sinθ的值;

(2) 设M为线段A1B上的一点,求AMMP的取值范围.

(四)

21. 解:B-1=1 -20 1,

∴ AB-1=1 00 21 -20 1=1 -20 2.(5分)

设直线l上任意一点(x,y)在矩阵AB-1对应的变换下为点(x′,y′),

1 -20 2xy=x′y′,∴ x′=x-2y,y′=2y.

代入l′,得(x-2y)+(2y)-2=0,化简后得l:x=2.(10分)

22. 解:(1) 直线l的极坐标方程ρsinθ-π4=32,则

22ρsinθ-22ρcosθ=32,即ρsinθ-ρcosθ=6,

所以直线l的直角坐标方程为x-y+6=0.(5分)

(2) 因为P为曲线x=4cosθ,y=3sinθ上一点,

所以P到直线l的距离

d=|4cosθ-3sinθ+6|2=|5cos(θ+φ)+6|2,

所以当cos(θ+φ)=1时,d的最大值为1122.(10分)

23. 解:(1) P(ξ)是“ξ个人命中,3-ξ个人未命中”的概率.其中ξ的可能取值为0,1,2,3.

P(ξ=0)=C011-12C02(1-a)2=12(1-a)2,

P(ξ=1)=C11·12C02(1-a)2+C011-12C12a(1-a)

=12(1-a2),

P(ξ=2)=C11·12C12a(1-a)+C011-12C22a2

=12(2a-a2),

P(ξ=3)=C11·12C22a2=a22.(4分)

所以ξ的分布列为

ξ 0 1 2 3

P 12(1-a)2 12(1-a2) 12(2a-a2) a22

(5分)

ξ的数学期望为 E(ξ)=0×12(1-a)2+1×12(1-a2)+2×12(2a-a2)+3×a22=4a+12.(6分)

(2) P(ξ=1)-P(ξ=0)=12[(1-a2)-(1-a)2]=a(1-a),

P(ξ=1)-P(ξ=2)=12[(1-a2)-(2a-a2)]=1-2a2.

P(ξ=1)-P(ξ=3)=12[(1-a2)-a2]=1-2a22.

由a(1-a)≥0,1-2a2≥0,1-2a22≥0和0<a<1,得0<a≤12,即a的取值范围是0,12.(10分)

24. 解:(1) 如图,以点D为原点O,DA,DC,DD1分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系Oxyz,

则A(1,0,0),A1(1,0,2),P(0,1,1),B(1,1,0),

所以AA1→=(0,0,2),AB→=(0,1,0).

设平面AA1B的法向量为n=(x1,y1,z1),

则n·AA1→=z1=0,n·AB→=y1=0,得n=(1,0,0),(1分)

同理向量PA1→=(1,-1,1),PB→=(1,0,-1).

设平面PA1B的法向量为m=(x2,y2,z2),

则m·PA1→=x2-y2+z2=0,n·PB→=x2-z2=0,得m=(1,2,1),(3分)

所以cos〈n,m〉=n·m|n|·|m|=66,(4分)

则sinθ=306.(5分)

(2) 设M(x,y,z),因为BM→=λBA1→,即(x-1,y-1,z)=λ(0,-1,2),所以M(1,1-λ,2λ),(6分)

MA→=(0,λ-1,-2λ),MP→=(-1,λ,1-2λ), AMMP=(λ-1)2+4λ21+λ2+(1-2λ)2=5λ2-2λ+15λ2-4λ+2

=1+2λ-15λ2-4λ+2.(7分)

令2λ-1=t∈[-1,1],则2λ-15λ2-4λ+2=4t5t2+2t+5,

当t∈[-1,0)时,4t5t2+2t+5∈-12,0;当t∈(0,1]时,4t5t2+2t+5∈0,13;当t=0时,4t5t2+2t+5=0,

所以4t5t2+2t+5∈-12,13,则AMMP∈22,233.(10分)