2018届河北省石家庄市高三下学期一模考试理科数学试题及答案 精品
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河北省石家庄市2018届高三毕业班9月模拟考试数学(理)试题 第I 卷(选择题共60分)一、选择题:(共12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.若集合A={}{}220,1x x x B x x -<=≤I ,则A B=.[1,0)A - .[1,2)B - .(0,1]C .[1,2)B【答案】C【解析】}20|{<<=x x A ,}11|{≤≤-=x x B ,则]1,0(=⋂B A 。
【解题思路】求出A,B 集合,取交集即可。
【考查方向】集合的交集运算。
1.用描述法表示集合,首先要弄清集合中代表元素的含义,再看元素的限制条件,明确集合类型,是数集、点集还是其他的集合. 2.求集合的交、并、补时,一般先化简集合,再由交、并、补的定义求解.3.在进行集合的运算时要尽可能地借助Venn 图和数轴使抽象问题直观化.一般地,集合元素离散时用Venn 图表示;集合元素连续时用数轴表示,用数轴表示时要注意端点值的取舍.【易错点】注意交集在运算,最好通过画数轴求值。
2.抛物线y =2x 2的焦点坐标是1.(,0)2A 1.(,0)8B 1.(0,)8C 1.(0,)4D 【答案】C【解析】抛物线化为y x 212=,所以焦点为)81,0( 【解题思路】根据定义即可。
【考查方向】抛物线的定义。
【易错点】注意要化成标准方程。
3.已知复数:满足(z 一2)i =1+i (i 为虚数单位),则z 的模为 A. 2 B.4 C. 10 D. 10【答案】D【解析】由题可得i i zi +=-12,i iiz -=+=331,则10||=z 【解题思路】先表示出z ,再化简即可。
【考查方向】复数的运算。
本题重点考查复数的基本运算和复数的概念,属于基本题.首先对于复数的四则运算,要切实掌握其运算技巧和常规思路,如()()()(),(,,.)++=-++∈a bi c di ac bd ad bc i a b c d R . 其次要熟悉复数相关基本概念,如复数(,)+∈a bi a b R 的实部为a 、虚部为b 、模为22+a b 、对应点为(,)a b 、共轭为.-a bi【易错点】注意12-=i 以及运算要细心。
2018届河北省石家庄市高三毕业班教学质量检测数学(理)试题一、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.已知集合}42|{<<-=x x A ,)}2lg(|{-==x y x B ,则=)(B C A R I ( ) A . )4,2( B . )4,2(- C .)2,2(- D .]2,2(-2. 若复数z 满足i iz=-1,其中i 为虚数单位,则共轭复数=z ( ) A . i +1 B . i -1 C .i --1 D .i +-1 3. 抛物线22x y =的准线方程是( ) A . 21=x B .21-=x C .81=y D . 81-=y 4. 已知某厂的产品合格率为0.8,现抽出10件产品检查,则下列说法正确的是( ) A .合格产品少于8件 B .合格产品多于8件 C.合格产品正好是8件 D .合格产品可能是8件5.在ABC ∆中,点D 在边AB 上,且DA BD 21=,设a CB =,b CA =,则=CD ( ) A . b a 3231+ B .b a 3132+ C. b a 5453+ D .b a 5354+6.当4=n 时,执行如图所示的程序框图,则输出的S 值为 ( )A . 9B . 15 C. 31 D .637. 若0>ω,函数)3cos(πω+=x y 的图像向右平移3π个单位长度后与函数x y ωsin =图像重合,则ω的最小值为( ) A .211 B .25 C. 21 D .23 8.已知奇函数)(x f ,当0>x 时单调递增,且0)1(=f ,若0)1(>-x f ,则x 的取值范围为( ) A .}210|{><<x x x 或 B .}20|{><x x x 或 C. }30|{><x x x 或 D .}11|{>-<x x x 或9.如图,网格纸上的小正方形的边长为1,粗线条表示的是某三棱锥的三视图,则该三棱锥的四个面中面积最小是 ( )A . 32B .22 C. 2 D .310.双曲线22221x y a b-=(0,0)a b >> 的左、右焦点分别为21,F F ,过1F 作倾斜角为060的直线与y 轴和双曲线的右支分别交于B A ,两点,若点A 平分线段B F 1,则该双曲线的离心率是( ) A .3 B . 32+ C. 2 D .12+11. 已知M 是函数)21(cos 8)(41332x e x f x x --=+-π在),0(+∞∈x 上的所有零点之和,则M 的值为( )A . 3B . 6 C. 9 D .1212.定义:如果函数)(x f y =在区间],[b a 上存在21,x x )(21b x x a <<<,满足ab a f b f x f --=)()()('1,a b a f b f x f --=)()()('2,则称函数)(x f y =是在区间],[b a 上的一个双中值函数,已知函数2356)(x x x f -=是区间],0[t 上的双中值函数,则实数t 的取值范围是 ( )A . )56,53(B . )56,52( C. )53,52( D .)56,1(二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.设5522105)1(x a x a x a a x ++++=-Λ,那么54321a a a a a ++++的值为 .14.若y x ,满足约束条件⎪⎩⎪⎨⎧-≥≤+≥11y y x x y ,则y x z -=2的最大值是 .15.三棱锥ABC S -的各顶点都在同一球面上,若3=AB ,5=AC ,7=BC ,侧面SAB 为正三角形,且与底面ABC 垂直,则此球的表面积等于 .16.如图所示,平面四边形ABCD 的对角线交点位于四边形的内部,1=AB ,2=BC ,CD AC =,CD AC ⊥,当ABC ∠变化时,对角线BD 的最大值为 .三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)17. 已知数列}{n a 满足:11=a ,n n n n a n n a 2111+++=+. (1)设na b nn =,求数列}{n b 的通项公式; (2)求数列}{n a 的前n 项和n S .18. 某学校为了解高三复习效果,从高三第一学期期中考试成绩中随机抽取50名考生的数学成绩,分成6组制成频率分布直方图如图所示:(1)求m 的值;并且计算这50名同学数学成绩的样本平均数x ;(2)该学校为制定下阶段的复习计划,从成绩在]150,130[的同学中选出3位作为代表进行座谈,记成绩在]150,140[的同学人数位ξ,写出ξ的分布列,并求出期望.19. 已知四棱锥ABCD P -,底面ABCD 为正方形,且⊥PA 底面ABCD ,过AB 的平面与侧面PCD 的交线为EF ,且满足31::四边形=∆CDEF PEF S S (PEF S ∆表示PEF ∆的面积).(1)证明://PB 平面ACE ;(2)当AB PA λ=时,二面角D AF C --的余弦值为55,求λ的值. 20. 已知椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的离心率为322,左、右焦点分别为21,F F ,过1F 的直线交椭圆于B A,两点.(1)若以|AF |1为直径的动圆内切于圆9y x 22=+,求椭圆的长轴长;(2)当1=b 时,问在x 轴上是否存在定点T ,使得TB TA •为定值?并说明理由. 21. 已知函数)12)(1()(-+-=x a axe x f x.(1)若1=a ,求函数)(x f 的图像在点))0(,0(f 处的切线方程; (2)当0>x 时,函数0)(≥x f 恒成立,求实数a 的取值范围.请考生在22、23两题中任选一题作答,如果多做,则按所做的第一题记分.22.选修4-4:坐标系与参数方程在平面直角坐标系中,直线l 的参数方程是⎩⎨⎧==t y tx 2(t 为参数),以坐标原点为极点,x 轴的正半轴为极轴,建立极坐标系,已知曲线C 的极坐标方程为03sin 22=-+θρρ. (1)求直线l 的极坐标方程;(2)若直线l 与曲线C 相交于B A ,两点,求||AB . 23.选修4-5:不等式选讲已知函数x a ax x f )2(|1|)(---=.(1)当3=a 时,求不等式0)(>x f 的解集;(2)若函数)(x f 的图像与x 轴没有交点,求实数a 的取值范围.试卷答案一.选择题DBDDB CBACB BA 二.填空题 13. -1 14.12 15.2053π 16. 3 三.解答题17. 解:(Ⅰ)由1112n n n n n a a n +++=+可得1112n n n a a n n +=++ 1111,,1,1,2n n n n n a b b b a b n +=∴-===Q 又由得 累加法可得:()()()21321121111222n n n b b b b b b ---+-++-=+++L L L L 化简并代入11b =得:1122n n b -=-; (Ⅱ)由(Ⅰ)可知122n n n a n -=-,设数列12n n -⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T 则 01211232222nn nT -=++++L L ①123112322222n n n T=++++L L ②①-②0012111111111221222222212222422n n n n nn n n n n T n n T ---=+++-=--++=-∴=-L L18. 解(Ⅰ)由题()0.0040.0120.0240.040.012101m +++++⨯= 解得 0.008m =950.004101050.012101150.024101250.04101350.012101450.00810x =⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯121.8=(Ⅱ)成绩在[)130,140的同学人数为6,,在[]140,150的同学人数为4,从而ξ的可能取 值为0,1,2,3,()0346310106C C P C ξ===, ()1246310112C C P C ξ=== ()21463103210C C P C ξ=== ()30463101330C C P C ξ===所以ξ的分布列为ξ0 1 2 3P16 12 310 130113160123.6210305E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=19. (Ⅰ)证明:由题知四边形ABCD 为正方形∴AB//CD ,又CD ⊂平面PCD ,AB ⊄平面PCD ∴AB//平面PCD又AB ⊂平面ABFE ,平面ABFE ∩平面PCD=EF ∴EF // AB ,又AB//CD∴EF //CD ,由S △PEF :S 四边形CDEF =1:3知E 、F 分别为PC 、PD 的中点 连接BD 交AC 与G ,则G 为BD 中点, 在△PBD 中FG 为中位线,∴ EG//PB ∵ EG//PB ,EG ⊂平面ACE ,PB ⊄平面ACE∴PB//平面ACE.(Ⅱ)∵底面ABCD 为正方形,且PA ⊥底面ABCD ,∴PA 、AB 、AD 两两垂直,建立如图所示空间直角坐标系A-xyz ,设AB=AD=2a ,AP=2b ,则A (0,0,0),D (0,2a ,0),C (2a ,2a ,0) G (a ,a ,0),P (0,0,2b ),F (a ,a ,b ), ∵PA ⊥底面ABCD ,DG ⊂底面ABCD ,∴DG ⊥PA ,∵四边形ABCD 为正方形∴AC ⊥BD,即DG ⊥AC ,AC ∩PA=A ∴DG ⊥平面CAF ,∴平面CAF 的一个法向量为(,,0)DG a a =-u u u r设平面AFD 的一个法向量为(,,)m x y z =u r 而(0,2,0),(,,)AD a AF a a b ==u u u r u u u r 由00m AD m AF ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩u r u u u ru r u u u r 得02000x a y z ax ay bz ⋅+⋅+⋅=⎧⎨++=⎩ 取z a =-可得 (,0,)m b a =-u r为平面AED 的一个法向量,设二面角C —AF —D 的大小为θ则22225cos ||5||||DG m ab DG m a a a bθ⋅===⋅+⋅+u u u r u ru u u r u r 得63ba = 又2,2,PAb AB a == ∴63λ=∴当二面角C —AF —D 的余弦值为55时63λ=. 20.解:(Ⅰ)设1AF 的中点为M ,在三角形21F AF 中,由中位线得:11221)2(2121AF a AF a AF OM -=-==当两个圆相内切时 ,两个圆的圆心距等于两个圆的半径差,即1213AF OM -= 所以3=a ,椭圆长轴长为6.(Ⅱ)由已知1=b ,,22=c 3=a ,所以椭圆方程为1922=+y x 当直线AB 斜率存在时,设直线AB 方程为:)22(+=x k y 设),(),,(A 2211y x B y x由⎪⎩⎪⎨⎧+==+)22(9922x k y y x 得0972236)19(2222=-+++k x k x k 0>∆∴恒成立192362221+-=+∴k k x x 199722221+-=k k x x 19)22)(22(2221221+-=++=k k x x k y y设)0,(0x T212002121)(y y x x x x x x TB TA +++-=⋅199)712369(2202020+-+++=k x k x x当)9(971236920020-=++x x x 即92190-=x 时TB TA ⋅为定值817920-=-x当直线AB 斜率不存在时,不妨设)31,22(),31,22(---B A当)0,9219(-T 时81731923192-=-⋅=⋅),(),(TB TA ,为定值综上:在X 轴上存在定点)0,9219(-T ,使得TB TA ⋅为定值817-21.解:(Ⅰ)若1=a ,则)12(2)(--=x xe x f x, 当0=x 时,2)(=x f ,4)('-+=xxe xe xf , 当0=x 时,3)('-=x f ,所以所求切线方程为23+-=x y 。
河北省石家庄市2018届高三毕业班9月模拟考试数学(理)试题 第I 卷(选择题共60分)一、选择题:(共12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.若集合{}{}220,1x xx B x x -<=≤,则AB=.[1,0)A -.[1,2)B - .(0,1]C .[1,2)B2。
抛物线y =2x 2的焦点坐标是1.(,0)2A1.(,0)8B1.(0,)8C1.(0,)4D3.已知复数:满足(z 一2)i =1+i (i 为虚数单位),则z 的模为A. 2 B 。
4 C. 10 D 。
.10D4。
右图是容量为100的样本频率分布直方图,则样本 数据在[6,10)内的频数是A 32B 。
8 C. 24 D 36 5。
如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画的是一个几何体的三视图.则该几何体的体积为.3A11.3B .7C23.3D 6.等比数列{}na 中,若418a a =,且a 1,、a 2+l 、a 3成等差数列,则其前5项和为 A. 30 B.32 C. 62 D. 647.执行如图所示的程序框图,当输入n 为7时,输出S 的值是A. 14B.210C.42D. 840S 。
已知非零向量a 、b 满足,(2)a b a a b =⊥-,则a 与b 的夹角是.30A ︒.60B ︒ .90C ︒.120D ︒9.将号码分别为1、2、3、4的四个小球放入一个袋中,这些小球仅号码不同,其余完全相同。
甲从袋中摸出一个小球,其号码为a ,放回后,乙从此口袋中再摸出一个小球,其号码为b ,则事件“不等式24a b ≥-成立”发生的概率为7.8A13.16B3.4C1.2D 10.双曲线2221(0)x y a b a b-=>>的左、右焦点分别为F 1、F 2,过F 1作倾斜角为30︒的直线与y 轴和双曲线右支分别交于A 、B 两点,若点A 平分F 1B,则该双曲线的离心率是B .2CD 11。
精品文档石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(一)理科数学(A卷)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. )B. D.【答案】A故选A.2. )C. 2D. 4【答案】A3. )精品文档【答案】B,.故选B.4. )A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】D5. )C. 3D. 4【答案】C【解析】依题意可画出可行域如下:(2,-1)(2,-1)时,z最大为3.故选C.点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一、准确无误地作出可行域;二、画标准函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三、一般情况下,目标函数的最大或最小会在可行域的端点或边界上取得.6. )【答案】C此时,输出25,故选C7. 南宋数学家秦九韶早在《数书九章》中就独立创造了已知三角形三边求其面积的公式:“以小斜幂并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减之,以四约之,为实,一为从隅,开方得积.”(即:,并举例“问沙田一段,有三斜(边),其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里,欲知为田几何?”则该三角形田面积为()A. 82平方里B. 83平方里C. 84平方里D. 85平方里【答案】C则该三角形田面积为平方里8. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为()【答案】D【解析】由图可知,几何体为半圆柱挖去半球体9.()【答案】B10. )D.【答案】D故选D.11.三角形,则其边长为()A. 11B. 12C. 13D. 14【答案】B解得12.以表示为:,离心率为()【答案】A可化为故故选点睛:本题主要考查了三角函数的计算问题,以平面直角坐标系为载体,新定义坐标系,建立两坐标之间的关系,代入化简,由题意中的椭圆求出的值,再次代入求出结果,计算量比较大,有一定的难度。
全优试卷石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(一)理科数学(A卷)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. )B. D.【答案】A故选A.2. )C. 2D. 4【答案】A3. )全优试卷【答案】B,.故选B.4. )A. 1B. 2C. 3D. 4【答案】D5. )C. 3D. 4【答案】C【解析】依题意可画出可行域如下:(2,-1)(2,-1)时,z最大为3.故选C.点睛:线性规划的实质是把代数问题几何化,即数形结合的思想.需要注意的是:一、准确无误地作出可行域;二、画标准函数所对应的直线时,要注意与约束条件中的直线的斜率进行比较,避免出错;三、一般情况下,目标函数的最大或最小会在可行域的端点或边界上取得.6. )【答案】C此时,输出25,故选C7. 南宋数学家秦九韶早在《数书九章》中就独立创造了已知三角形三边求其面积的公式:“以小斜幂并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减之,以四约之,为实,一为从隅,开方得积.”(即:,并举例“问沙田一段,有三斜(边),其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里,欲知为田几何?”则该三角形田面积为()A. 82平方里B. 83平方里C. 84平方里D. 85平方里【答案】C则该三角形田面积为平方里8. 如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为()【答案】D【解析】由图可知,几何体为半圆柱挖去半球体9.()【答案】B10. )D.【答案】D故选D.11.三角形,则其边长为()A. 11B. 12C. 13D. 14【答案】B解得12.以表示为:,离心率为()【答案】A可化为故故选点睛:本题主要考查了三角函数的计算问题,以平面直角坐标系为载体,新定义坐标系,建立两坐标之间的关系,代入化简,由题意中的椭圆求出的值,再次代入求出结果,计算量比较大,有一定的难度。
2018年石家庄市高中毕业班第一次模拟考试高三数学(理科答案) 一、 选择题(A 卷)1-5 CBACD 6-10 BADCB 11-12BA 一、选择题(B 卷)1-5 DBADC 6-10 BACDB 11-12BA 二、 填空题14 815 []1,2- 16 2a π三、 解答题(阅卷时发现的正确解答,请教师参阅此评分标准酌情给分) 17解:(1)解法1∵11(),n n a S n N λ*+=+∈ ∴11n n a S λ-=+(2)n ≥∴1n n n a a a λ+-=,即1(1)n n a a λ+=+(2),10n λ≥+≠, 又1211,11,a a S λλ==+=+∴数列{}n a 为以1为首项,公比为1λ+的等比数列,…………………………………2分 ∴23(1)a λ=+, ∴24(1)1(1)3λλ+=+++,整理得2210λλ-+=,得1λ= (4)分∴12n n a -=,13(1)32n b n n =+-=- (6)分解法2:∵111,1(),n n a a S n N λ*+==+∈∴2111,a S λλ=+=+2321(11)121,a S λλλλλ=+=+++=++ ∴24(1)1213λλλ+=++++,整理得2210λλ-+=,得1λ= (2)分∴11(),n n a S n N *+=+∈ ∴11n n a S -=+(2)n ≥∴1n n n a a a +-=,即12n n a a +=(2)n ≥, 又121,2a a ==∴数列{}n a 为以1为首项,公比为2的等比数列,………………………………………4分 ∴12n n a -=,13(1)32n b n n =+-=-………………………………………………………………………6分 (2)1(32)2n n n a b n -=-g ∴121114272(32)2n n T n -=⋅+⋅+⋅++-⋅L L L ………………………① ∴12312124272(35)2(32)2n nn T n n -=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅L ………②…………8分 ① —②得12111323232(32)2n n n T n --=⋅+⋅+⋅++⋅--⋅L12(12)13(32)212n nn -⋅-=+⋅--⋅-…………………………………10分整理得:(35)25n n T n =-⋅+…………………………………………………………12分18解:(Ⅰ)三个电子元件能正常工作分别记为事件,,A B C ,则112(),(),()223p A p B p C ===.依题意,集成电路E 需要维修有两种情形: ①3个元件都不能正常工作,概率为11111()()()()22312p p ABC p A p B p C ===⨯⨯=; …………2分②3个元件中的2个不能正常工作,概率为2()()()()p p ABC ABC ABC p ABC p ABC p ABC =++=++11111111241223223223123=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯== ……………5分所以,集成电路E 需要维修的概率为1211512312p p +=+=. ……………6分(Ⅱ)设ξ为维修集成电路的个数,则5(2,)12B ξ:,而100X ξ=,2257(100)()()(),0,1,2.1212k k kP X k P k C k ξ-=====…………9分X 的分布列为:………………10分4935252500100200144721443EX ∴=⨯+⨯+⨯=或52501001002123EX E ξ==⨯⨯=. …………12分 19解:(1)证明一连接AC BD ,交于点F ,在平面PCA 中做EF ∥PC 交PA 于E ,因为PC ⊄平面BDE ,EF ⊂平面BDE PC ∥平面BDE ,---------------2AD 因为∥,BC 1,3AF AD FCBC ==所以因为EF ∥PC ,1=.3AE AF EP FC =所以-------------4证明二在棱PA 上取点E ,使得13AE EP=,------------2连接AC BD ,交于点F ,AD 因为∥,BCC1,2,AF AD FC BC AE AF EP FC ===所以所以 所以,EF ∥PC因为PC ⊄平面BDE ,EF ⊂平面BDE所以PC ∥平面BDE -------------4(2)取BC 上一点G使得BG =连结DG ,则ABGD 为正方形.过P 作PO ⊥平面ABCD ,垂足为O . 连结,,,OA OB OD OG .0,60AP AD AB PAB PAD ==∠=∠=,所以PAB ∆和PAD ∆都是等边三角形,因此PA PB PD ==, 所以OA OB OD ==,即点O 为正方形ABGD 对角线的交点,---------------7(或取BC 的中点G ,连结DG ,则ABGD 为正方形. 连接,AG BD 交于点O ,连接PO ,0,60AP AD AB PAB PAD ==∠=∠=,00,,,90,90.PAB PAD PA PB PD OD OB POB POD POB POD POA POB POA PO ABCD ∆∆===∆≅∆∠=∠=∆≅∆∠=⊥所以和都是等边三角形,因此又因为所以得到,同理得,所以平面-----------7),,OG OB OP 因为两两垂直,以O 坐标原点,分别以,,OG OB OP u u u u r u u u r u u u r的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.000001100010010100O P A B D G --则(,,),(,,),(,,),(,,),(,,)(,,)设棱BC 的长为t ,则 ,1,0)C ,(1,0,1),(0,1,1),(,1,1),(0,1,1)22PA PB PC PD =--=-=--=--u u u r u u u r u u u r u u u r --------------9,111(,,),00,001,(1,1,1)PAB x y z PA x z y z PB x PAB =⎧=--=⎧⎪⎨⎨-==⎩⎪⎩=-=-u u u r g u u u r g 设平面的法向量则即不妨令可得为平面的一个法向量.m m m m-----------10222(,,),0(1)0,001,(1,1,1)PCD x y z PC y z PD y z y PCD t =⎧=+-=⎪⎨=⎪⎪⎩--=⎩==--u u u r g u u u r g 设平面的法向量则即不妨令可得为平面的一个法向量.n n n n-----------110,=g m n 解得t=BC 即棱的长为20解:(1)由题意可知圆心到1(,0)2的距离等于到直线12x =-的距离,由抛物线的定义可知,圆心的轨迹方程:22y x = (4)分(2)设00(,)P x y ,(0,),(0,)B b C c , 直线PB 的方程为:000()0y b x x y x b --+=, 又圆心(1,0)到PB 的距离为1,1=,整理得:2000(2)20x b y b x -+-=, (6)分同理可得:2000(2)20x c y c x -+-=,所以,可知,b c是方程2000(2)20x x y x x -+-=的两根,所以:00002,,22y x b c bc x x --+==--……………………8分依题意0bc <,即02x >,则22200020448()(2)x y x b c x +--=-,因为2002y x =,所以:0022x b c x -=-,………………10分所以00014(2)482(2)S b c x x x =-=-++≥-, 当04x =时上式取得等号,所以PBC∆面积最小值为8.………………………12分 解二:(2)设00(,)P x y ,直线PB :00()y y k x x -=-与圆D 相切,则1=,整理得:22200000(2)2(1)10x x k x y k y -+-+-=,……………………6分20001212220002(1)1,22x y y k k k k x x x x--+=-=--,………………………8分依题意02x > 那么010020120()()B C y y y k x y k x k k x -=---=-,由韦达定理得:12022k k x -=-,则022B Cx y y x -=-,…………………10分所以00014()(2)482(2)B C S y y x x x =-=-++≥-当04x =时上式取得等号,所以PBC∆面积最小值为8.…………………12分 21. 解:(1)由()22ln f x x a x x=++,得()'222af x x x x =-+.因为()f x 在区间[]2,3上单调递增,则()'2220af x x x x=-+≥在[]2,3上恒成立,………………2分即222a x x≥-在[]2,3上恒成立,设22()2g x x x =-,则22()40g x x x '=--<,所以()g x 在[]2,3上单调递减,故max ()(2)7g x g ==-,所以7a ≥-. (4)分(2) 解法一:12121212()()11()()f x f x k f x f x x x x x ''-''>⇔>⇔->--而()()12f x f x ''-=122211222222a a x x x x x x⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()121222121222x x ax x x x x x +-⋅+-故欲证()()''1212f x f x x x ->- ,只需证()12221212221x x ax x x x ++->…………………6分即证()1212122x x a x x x x +<+成立∵()121212122x x x x x x x x ++>…………………8分设t =,()()240u t t t t=+>,则()242u t t t'=- 令()0u t '=得t =,列表如下:()4u t a ≥=>≥ (10)分 ∴()1212122x x x x a x x ++> ∴()()''1212f x f x x x ->-, 即1212()()1f x f x x x ''->-∴当4a ≤时,1k >…………………12分解法二:对于任意两个不相等的正数1x 、2x 有()1212122x x x x x x ++>12x x=12x x3≥=3 4.5a >> …………………8分∴ ()12221212221x x a x x x x ++-> 而()'222a f x x x x =-+∴()()12f x f x ''-=122211222222a a x x x x x x⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()121222121222x x ax x x x x x +-⋅+-12x x >-…………………10分故:()()''1212f x f x x x ->- , 即1212()()1f x f x x x ''->- ∴当4a ≤时,1k >………12分22. 证明:(1)连结AB ,AC , ∵AD 为M e 的直径,∴090ABD ∠=,∴AC为Oe 的直径,∴0=90CEF AGD ∠=∠,∵DFG CFE ∠=∠,∴ECF GDF ∠=∠, ∵G 为弧BD 中点,∴DAG GDF ∠=∠, ∴DAG ECF ∠=∠,ADG CFE ∠=∠ ∴CEF ∆∽AGD ∆,……………3分 ∴CE AG EFGD=,∴GD CE EF AG ⋅=⋅。
2018届高考数学理科一模考试题A(石家庄市带答案)
石家庄市4坐标系与参数方程]
在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(,为参数),以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线的极坐标方程为,若直线与曲线相切;
(Ⅰ)求曲线的极坐标方程;
(Ⅱ)在曲线上取两点,与原点构成,且满足,求面积的最大值
23[选修4-5不等式选讲]
已知函数的定义域为;
(Ⅰ)求实数的取值范围;
(Ⅱ)设实数为的最大值,若实数,,满足,求的最小值
石家庄市5 AABDC 6-10 CCDBD 11、12BA
二、填空题
13 14 乙 15 16
三、解答题
17解(1)
法一
由得,
当当时,,即,
又,当时符合上式,所以通项式为
法二
由得,
从而有,
所以等比数列比,首项,因此通项式为
(2)由(1)可得,。
河北省石家庄市2018届高考一模考试数学理科试题(A )含答案石家庄市2018届高中毕业班模拟考试(一)理科数学(A 卷)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.已知集合{1,2,3,4,5,6,7}U =,{|3,}A x x x N =≥∈,则U C A =( ) A .{1,2} B .{3,4,5,6,7} C .{1,3,4,7} D .{1,4,7}2.已知i 为虚数单位,(1)2i x yi +=+,其中,x y R ∈,则x yi +=( )A .B C .2 D .43.函数()2(0)xf x x =<,其值域为D ,在区间(1,2)-上随机取一个数x ,则x D ∈的概率是( ) A .12 B .13 C .14 D .234.点B 是以线段AC 为直径的圆上的一点,其中2AB =,则AC AB ⋅=( ) A .1 B .2 C .3 D .45. x ,y 满足约束条件:11y xx y y ≤⎧⎪+≤⎨⎪≥-⎩,则2z x y =+的最大值为( )A .-3B .32C .3D .4 6.程序框图如图所示,该程序运行的结果为25s =,则判断框中可填写的关于i 的条件是( )A .4?i ≤B .4?i ≥C .5?i ≤ D.5?i ≥7.南宋数学家秦九韶早在《数书九章》中就独立创造了已知三角形三边求其面积的公式:“以小斜幂并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减之,以四约之,为实,一为从隅,开方得积.”(即:S =a b c >>),并举例“问沙田一段,有三斜(边),其小斜一十三里,中斜一十四里,大斜一十五里,欲知为田几何?”则该三角形田面积为( )A .82平方里B .83平方里C .84平方里D .85平方里8.如图,网格纸上小正方形的边长为1,粗线画出的是某几何体的三视图,则该几何体的表面积为( )A .83π+B .84π+C .85π+D .86π+9.已知()f x 是定义在[2,1]b b -+上的偶函数,且在[2,0]b -上为增函数,则(1)(2)f x f x -≤的解集为( ) A .2[1,]3- B .1[1,]3- C .[1,1]- D .1[,1]310.在ABC ∆中,2AB =,6C π=,则3AC BC +的最大值为( )A B ...11.过抛物线214y x =焦点F 的直线交抛物线于A ,B 两点,点C 在直线1y =-上,若ABC ∆为正三角形,则其边长为( )A .11B .12C .13D .1412.设xOy ,''x Oy 为两个平面直角坐标系,它们具有相同的原点,Ox 正方向到'Ox 正方向的角度为θ,那么对于任意的点M ,在xOy 下的坐标为(,)x y ,那么它在''x Oy 坐标系下的坐标(',')x y 可以表示为:'cos sin x x y θθ=+,'cos sin y y x θθ=-.根据以上知识求得椭圆223'''5'10x y y -+-=的离心率为( )A .3.4.3 D .4二、填空题:本大题共4小题,每题5分,共20分.13.命题p :01x ∃≥,200230x x --<的否定为 .14.甲、乙、丙三位同学,其中一位是班长,一位是体育委员,一位是学习委员,已知丙的年龄比学委的大,甲与体委的年龄不同,体委比乙年龄小.据此推断班长是 .15.一个直角三角形的三个顶点分别在底面棱长为2的正三棱柱的侧棱上,则该直角三角形斜边的最小值为 .16.已知函数31()1x x f x x -+=-,ln ()xg x x =,若函数(())y f g x a =+有三个不同的零点1x ,2x ,3x (其中123x x x <<),则1232()()()g x g x g x ++的取值范围为 .三、解答题:共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.第17~21题为必考题,每个试题考生都必须作答.第22、23题为选考题,考生根据要求作答. (一)必考题:共60分17.已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足122()n n S m m R +=+∈.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)若数列{}n b 满足211(21)log ()n n n b n a a +=+⋅,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.四棱锥S ABCD -的底面ABCD 为直角梯形,//AB CD ,AB BC ⊥,222AB BC CD ===,SAD ∆为正三角形.(Ⅰ)点M 为棱AB 上一点,若//BC 平面SDM ,AM AB λ=,求实数λ的值; (Ⅱ)若BC SD ⊥,求二面角A SB C --的余弦值.19.小明在石家庄市某物流派送公司找到了一份派送员的工作,该公司给出了两种日薪薪酬方案.甲方案:底薪100元,每派送一单奖励1元;乙方案:底薪140元,每日前55单没有奖励,超过55单的部分每单奖励12元. (Ⅰ)请分别求出甲、乙两种薪酬方案中日薪y (单位:元)与送货单数n 的函数关系式;(Ⅱ)根据该公司所有派送员100天的派送记录,发现派送员的日平均派送单数满足以下条件:在这100天中的派送量指标满足如图所示的直方图,其中当某天的派送量指标在2(1)2(,]1010n n-(1,2,3,4,5)n =时,日平均派送量为502n +单.若将频率视为概率,回答下列问题:①根据以上数据,设每名派送员的日薪为X (单位:元),试分别求出甲、乙两种方案的日薪X 的分布列,数学期望及方差;②结合①中的数据,根据统计学的思想,帮助小明分析,他选择哪种薪酬方案比较合适,并说明你的理由. (参考数据:20.60.36=,21.4 1.96=,22.6 6.76=,23.411.56=,23.612.96=,24.621.16=,215.6243.36=,220.4416.16=,244.41971.36=)20.已知椭圆C :22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点分别为1F ,2F ,M 为椭圆上任意一点,当1290F MF ∠=时,12F MF ∆的面积为1. (Ⅰ)求椭圆C 的方程;(Ⅱ)已知点A 是椭圆C 上异于椭圆顶点的一点,延长直线1AF ,2AF 分别与椭圆交于点B ,D ,设直线BD 的斜率为1k ,直线OA 的斜率为2k ,求证:12k k ⋅为定值.21.已知函数()()()xf x x b e a =+-,(0)b >,在(1,(1))f --处的切线方程为(1)10e x ey e -++-=. (Ⅰ)求a ,b ;(Ⅱ)若方程()f x m =有两个实数根1x ,2x ,且12x x <,证明:21(12)11m e x x e--≤+-.(二)选考题:共10分,请考生在22、23题中任选一题作答,并用2B 铅笔将答题卡上所选题目对应的题号右侧方框涂黑,按所涂题号进行评分;多涂、多答,按所涂的首题进行评分;不涂,按本选考题的首题进行评分. 22.[选修4-4:坐标系与参数方程]在平面直角坐标系xOy 中,曲线C 的参数方程为cos 1sin x r y r ϕϕ⎧=⎪⎨=+⎪⎩(0r >,ϕ为参数),以坐标原点O 为极点,x 轴正半轴为极轴建立极坐标系,直线l 的极坐标方程为sin()13πρθ-=,若直线l 与曲线C 相切;(Ⅰ)求曲线C 的极坐标方程;(Ⅱ)在曲线C 上取两点M ,N 与原点O 构成MON ∆,且满足6MON π∠=,求面积MON ∆的最大值.23.[选修4-5:不等式选讲]已知函数()f x =R ;(Ⅰ)求实数m 的取值范围;(Ⅱ)设实数t 为m 的最大值,若实数a ,b ,c 满足2222a b c t ++=,求222111123a b c +++++的最小值.石家庄市2017-2018学年高中毕业班第一次模拟考试试题理科数学答案一、选择题1-5: AABDC 6-10: CCDBD 11、12:BA 二、填空题13. 2:1,230p x x x ⌝∀≥--≥ 14. 乙 15. 22,0e e ⎛⎫-⎪-⎝⎭三、解答题 17解:(1) 法一:由122()n n S m m R +=+∈得122()nn S m m R -=+∈,当当2n ≥时,12222n n n n a S S -=-=,即12(2)n n a n -=≥, 又1122ma S ==+,当2m =-时符合上式,所以通项公式为12n n a -=. 法二:由122()n n S m m R +=+∈得1232;4;8()S m S m S m m R =+⎧⎪=+⎨⎪=+∈⎩,从而有2213322,4a S S a S S =-==-=, 所以等比数列公比322a q a ==,首项11a =,因此通项公式为12n n a -=. (2)由(1)可得1212log ()log (22)21n n n n a a n -+⋅=⋅=-,1111()(21)(21)22121n b n n n n ∴==-+--+,12111111(1)2335212121n n nT b b b n n n ∴=+++=-+-++-=-++. 18.(1)因为//BC 平面SDM ,BC ⊂平面ABCD ,平面SDM 平面ABCD=DM , 所以DM BC //,因为DC AB //,所以四边形BCDM 为平行四边形, 又CD AB 2=,所以M 为AB 的中点. 因为λ=,12λ∴=.(2)因为BC ⊥SD , BC ⊥CD ,所以BC ⊥平面SCD , 又因为BC ⊂平面ABCD , 所以平面SCD ⊥平面ABCD , 平面SCD平面ABCD CD =,在平面SCD 内过点S 作SE ⊥直线CD 于点E , 则SE ⊥平面ABCD , 在Rt SEA 和Rt SED 中, 因为SA SD =,所以AE DE ===,又由题知45EDA ∠=, 所以AE ED ⊥所以1AE ED SE ===, 以下建系求解.以点E 为坐标原点,EA 方向为X 轴,EC 方向为Y 轴,ES 方向为Z 轴建立如图所示空间坐标系,则(0,0,0)E ,(0,0,1)S ,(1,0,0)A ,(1,2,0)B ,(0,2,0)C ,(1,0,1)SA =-,(0,2,0)AB =,(0,2,1)SC =-,(1,0,0)CB =,设平面SAB 的法向量1(,,)n x y z =,则110n SA n AB ⎧⋅=⎪⎨⋅=⎪⎩,所以020x z y -=⎧⎨=⎩,令1x =得1(1,0,1)n =为平面SAB 的一个法向量,同理得2(0,1,2)n =为平面SBC 的一个法向量,12121210cos ,5||||n n n n n n ⋅<>==⋅,因为二面角A SB C --为钝角, 所以二面角A SB C --余弦值为5-.19.解:(1)甲方案中派送员日薪y (单位:元)与送单数n 的函数关系式为: N ,100∈+=n n y , 乙方案中派送员日薪y (单位:元)与送单数n 的函数关系式为:⎩⎨⎧∈>-∈≤=N),55(,52012N),55(,140n n n n n y , (2)①由已知,在这100天中,该公司派送员日平均派送单数满足如下表格:所以X 甲的分布列为:所以()=1520.21540.31560.21580.21600.1155.4E X ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=甲,()()()()()222222=0.2152155.4+0.3154155.4+0.2156155.4+0.2158155.4+0.1160155.4=6.44S ⨯-⨯-⨯-⨯-⨯-甲,所以X 乙的分布列为:所以()=1400.51520.21760.22000.1=155.6E X ⨯+⨯+⨯+⨯乙,()()()()22222=0.5140155.6+0.2152155.6+0.2176155.6+0.1200155.6=404.64S ⨯-⨯-⨯-⨯-乙,②答案一:由以上的计算可知,虽然()()E X E X <乙甲,但两者相差不大,且2S 甲远小于2S 乙,即甲方案日工资收入波动相对较小,所以小明应选择甲方案.答案二:由以上的计算结果可以看出,()()E X E X <乙甲,即甲方案日工资期望小于乙方案日工资期望,所以小明应选择乙方案. 20解:(1)设,,2211r MF r MF ==由题122221212224112c e a r r ar r c r r ⎧==⎪⎪+=⎪⎨+=⎪⎪⋅=⎪⎩,解得1a c ==,则21b =,∴椭圆C 的方程为2212x y +=.(2)设0000(,)(0)A x y x y ⋅≠,1122(,),(,)B x y C x y , 当直线1AF 的斜率不存在时,设2(1,)2A -,则2(1,)2B --, 直线2AF的方程为(1)4y x =--代入2212x y +=,可得25270x x --= 275x ∴=,210y =-,则7(,510D -∴直线BD的斜率为1(10276(1)5k -==--,直线OA的斜率为22k =-121(626k k ∴⋅=-=-, 当直线2AF 的斜率不存在时,同理可得1216k k ⋅=-. 当直线1AF 、2AF 的斜率存在时,10±≠x设直线1AF 的方程为00(1)1y y x x =++,则由0022(1)112y y x x x y ⎧=+⎪+⎪⎨⎪+=⎪⎩消去x 可得:22222200000[(1)2]422(1)0x y x y x y x ++++-+=, 又220012x y +=,则220022y x =-,代入上述方程可得2220000(32)2(2)340x x x x x x ++---=,2000101003434,3232x x x x x x x x ----∴⋅=∴=++,则000100034(1)13232y x y y x x x --=+=-+++ 000034(,)2323x y B x x +∴--++,设直线2AF 的方程为00(1)1y y x x =--,同理可得000034(,)2323x y D x x ---, ∴直线BD 的斜率为000000001220000002323434341224362323y y x x x y x y k x x x x x x +-+===-+--+-+, 直线OA 的斜率为020y k x =, ∴20200001222200001123636366x x y y y k k x x x x -⋅=⋅===----. 所以,直线BD 与OA 的斜率之积为定值16-,即1216k k ⋅=-. 21.解:(Ⅰ)由题意()10f -=,所以()1(1)10f b a e ⎛⎫-=-+-=⎪⎝⎭, 又()()1x f x x b e a '=++-,所以1(1)1b f a e e'-=-=-+, 若1a e=,则20b e =-<,与0b >矛盾,故1a =,1b =.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知()()()11x f x x e =+-, (0)0,(1)0f f =-=, 设)(x f 在(-1,0)处的切线方程为)(x h , 易得,()1()11h x x e ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭,令()()()F x f x h x =- 即()()()1()1111x F x x e x e ⎛⎫=+---+ ⎪⎝⎭,()1()2x F x x e e '=+-, 当2x ≤-时,()11()20x F x x e e e '=+-<-< 当2x >-时,设()1()()2x G x F x x e e'==+-, ()()30x G x x e '=+>, 故函数()F x '在()2,-+∞上单调递增,又(1)0F '-=,所以当(),1x ∈-∞-时,()0F x '<,当()1,x ∈-+∞时,()0F x '>, 所以函数()F x 在区间(),1-∞-上单调递减,在区间()1,-+∞上单调递增, 故0)1()(=-≥F x F ,11()()f x h x ≥,设()h x m =的根为1x ',则111me x e'=-+-, 又函数()h x 单调递减,故111()()()h x f x h x '=≥,故11x x '≤,设()y f x =在(0,0)处的切线方程为()y t x =,易得()t x x =,令()()()()()11x T x f x t x x e x =-=+--,()()22x T x x e '=+-, 当2x ≤-时,()()2220x T x x e '=+-<-<,当2x >-时,故函数()T x '在()2,-+∞上单调递增,又(0)0T '=,所以当(),0x ∈-∞时,()0T x '<,当()0,x ∈+∞时,()0T x '>,所以函数()T x 在区间(),0-∞上单调递减,在区间()0,+∞上单调递增, 0)0()(=≥T x T ,22()()f x t x ≥ ,设()t x m =的根为2x ',则2x m '=,又函数()t x 单调递增,故222()()()t x f x t x '=≥,故22x x '≥, 又11x x '≤,2121(12)1111me m e x x x x m e e -⎛⎫''-≤-=--+=+ ⎪--⎝⎭. 选作题22(1)由题意可知直线l 的直角坐标方程为2y =+,曲线C 是圆心为,半径为r 的圆,直线l 与曲线C 相切,可得:2r ==;可知曲线C 的方程为22((1)4x y +-=,所以曲线C 的极坐标方程为2cos 2sin 0ρθρθ--=, 即4sin()3ρθπ=+. (2)由(1)不妨设M (1,ρθ),)6,(2πθρ+N ,(120,0ρρ>>)6πS MON =∆. 当12πθ=时, 32+≤∆MON S ,所以△MON 面积的最大值为2.23. 【解析】(1)由题意可知32x x m --≥恒成立,令3()2x g x x -=-, 去绝对值可得:36,(3)()263,(03)6,(0)x x x g x x x x x x --≥⎧⎪=-=-<<⎨⎪-≤⎩,画图可知()g x 的最小值为-3,所以实数m 的取值范围为3m ≤-;(2)由(1)可知2229a b c ++=,所以22212315a b c +++++=,222222222111()(123)11112312315a b c a b c a b c ++⋅++++++++++=+++ 22222222222221313239312132315155b a c a c b a b a c b c ++++++++++++++++++=≥=, 当且仅当2221235a b c +=+=+=,即2224,3,2a b c ===等号成立, 所以222111123a b c +++++的最小值为35.。
2015年石家庄市高中毕业班第一次模拟考试高三数学(理科答案)一、 选择题(A 卷)1-5 CBACD 6-10 BADCB 11-12BA一、选择题(B 卷)1-5 DBADC 6-10 BACDB 11-12BA二、 填空题14 815 []1,2- 16 2a π三、 解答题(阅卷时发现的正确解答,请教师参阅此评分标准酌情给分)17解:(1)解法1∵11(),n n a S n N λ*+=+∈∴11n n a S λ-=+(2)n ≥∴1n n n a a a λ+-=,即1(1)n n a a λ+=+(2),10n λ≥+≠,又1211,11,a a S λλ==+=+∴数列{}n a 为以1为首项,公比为1λ+的等比数列,…………………………………2分∴23(1)a λ=+,∴24(1)1(1)3λλ+=+++,整理得2210λλ-+=,得1λ=……………………4分∴12n n a -=,13(1)32n b n n =+-=-………………………………………………6分解法2:∵111,1(),n n a a S n N λ*+==+∈∴2111,a S λλ=+=+2321(11)121,a S λλλλλ=+=+++=++∴24(1)1213λλλ+=++++,整理得2210λλ-+=,得1λ= (2)分 ∴11(),n n a S n N *+=+∈∴11n n a S -=+(2)n ≥∴1n n n a a a +-=,即12n n a a +=(2)n ≥,又121,2a a ==∴数列{}n a 为以1为首项,公比为2的等比数列,………………………………………4分∴12n n a -=,13(1)32n b n n =+-=-………………………………………………………………………6分(2)1(32)2n n n a b n -=-g∴121114272(32)2n n T n -=⋅+⋅+⋅++-⋅L L L ………………………① ∴12312124272(35)2(32)2n n n T n n -=⋅+⋅+⋅++-⋅+-⋅L ………②…………8分① —②得12111323232(32)2n n n T n --=⋅+⋅+⋅++⋅--⋅L12(12)13(32)212n nn -⋅-=+⋅--⋅-…………………………………10分整理得:(35)25n n T n =-⋅+…………………………………………………………12分18解:(Ⅰ)三个电子元件能正常工作分别记为事件,,A B C ,则112(),(),()223p A p B p C ===. 依题意,集成电路E 需要维修有两种情形:①3个元件都不能正常工作,概率为11111()()()()22312p p ABC p A p B p C ===⨯⨯=; …………2分 ②3个元件中的2个不能正常工作,概率为2()()()()p p ABC ABC ABC p ABC p ABC p ABC =++=++11111111241223223223123=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯== ……………5分所以,集成电路E 需要维修的概率为1211512312p p +=+=. ……………6分 (Ⅱ)设ξ为维修集成电路的个数,则5(2,)12B ξ:,而100X ξ=, 2257(100)()()(),0,1,2.1212k k k P X k P k C k ξ-===== …………9分X 的分布列为:………………10分4935252500100200144721443EX ∴=⨯+⨯+⨯=或52501001002123EX E ξ==⨯⨯=. …………12分19解:(1)证明一 连接AC BD ,交于点F ,在平面PCA 中做EF ∥PC 交PA 于E , 因为PC ⊄平面BDE ,EF ⊂平面BDEPC ∥平面BDE ,---------------2AD 因为∥,BC 1,3AF AD FCBC ==所以 因为EF ∥PC ,1=.3AE AF EP FC =所以-------------4证明二在棱PA 上取点E ,使得13AE EP =,------------2 连接AC BD ,交于点F ,AD 因为∥,BCC1,2,AF AD FC BC AE AF EP FC ===所以所以 所以,EF ∥PC因为PC ⊄平面BDE ,EF ⊂平面BDE所以PC ∥平面BDE -------------4(2)取BC 上一点G使得BG =连结DG ,则ABGD 为正方形.过P 作PO ⊥平面ABCD ,垂足为O .连结,,,OA OB OD OG .0,60AP AD AB PAB PAD ==∠=∠=,所以PAB ∆和PAD ∆都是等边三角形,因此PA PB PD ==, 所以OA OB OD ==,即点O 为正方形ABGD 对角线的交点,---------------7(或取BC 的中点G ,连结DG ,则ABGD 为正方形.连接,AG BD 交于点O ,连接PO ,0,60AP AD AB PAB PAD ==∠=∠=,00,,,90,90.PAB PAD PA PB PD OD OB POB POD POB POD POA POB POA PO ABCD ∆∆===∆≅∆∠=∠=∆≅∆∠=⊥所以和都是等边三角形,因此又因为所以得到,同理得,所以平面-----------7),,OG OB OP 因为两两垂直,以O 坐标原点,分别以,,OG OB OP u u u u r u u u r u u u r 的方向为x 轴,y 轴,z 轴的正方向建立如图所示的空间直角坐标系O xyz -.000001100010010100O P A B D G --则(,,),(,,),(,,),(,,),(,,)(,,)设棱BC 的长为t ,则 ,1,0)C ,(1,0,1),(0,1,1),(,1,1),(0,1,1)22PA PB PC PD =--=-=--=--u u u r u u u r u u u r u u u r --------------9,111(,,),00,001,(1,1,1)PAB x y z PA x z y z PB x PAB =⎧=--=⎧⎪⎨⎨-==⎩⎪⎩=-=-u u u r g u u u r g 设平面的法向量则即不妨令可得为平面的一个法向量.m m m m-----------10222(,,),0(1)0,001,(1,1,1)PCD x y z PC y z PD y z y PCD t =⎧=+-=⎪⎨=⎪⎪⎩--=⎩==--u u u r g u u u r g 设平面的法向量则即不妨令可得为平面的一个法向量.n n n n-----------110,=g m n 解得t=BC 即棱的长为20解:(1)由题意可知圆心到1(,0)2的距离等于到直线12x =-的距离,由抛物线的定义可知,圆心的轨迹方程:22y x = (4)分(2)设00(,)P x y ,(0,),(0,)B b C c , 直线PB 的方程为:000()0y b x x y x b --+=, 又圆心(1,0)到PB 的距离为1,1=,整理得:2000(2)20x b y b x -+-=, (6)分同理可得:2000(2)20x c y c x -+-=,所以,可知,b c是方程2000(2)20x x y x x -+-=的两根,所以:00002,,22y x b c bc x x --+==--……………………8分依题意0bc <,即02x >,则22200020448()(2)x y x b c x +--=-,因为2002y x =,所以:0022x b c x -=-,………………10分所以00014(2)482(2)S b c x x x =-=-++≥-, 当04x =时上式取得等号,所以PBC∆面积最小值为8.………………………12分 解二:(2)设00(,)P x y ,直线PB :00()y y k x x -=-与圆D 相切,则1=,整理得:22200000(2)2(1)10x x k x y k y -+-+-=,……………………6分20001212220002(1)1,22x y y k k k k x x x x--+=-=--,………………………8分依题意02x > 那么010020120()()B C y y y k x y k x k k x -=---=-,由韦达定理得:12022k k x -=-,则022B Cx y y x -=-,…………………10分所以0014()(2)482(2)B C S y y x x x =-=-++≥-当04x =时上式取得等号,所以PBC∆面积最小值为8.…………………12分 21. 解:(1)由()22ln f x x a x x=++,得()'222af x x x x =-+.因为()f x 在区间[]2,3上单调递增,则()'2220af x x x x=-+≥在[]2,3上恒成立,………………2分即222a x x≥-在[]2,3上恒成立,设22()2g x x x =-,则22()40g x x x '=--<,所以()g x 在[]2,3上单调递减,故max ()(2)7g x g ==-,所以7a ≥-. (4)分(2) 解法一:12121212()()11()()f x f x k f x f x x x x x ''-''>⇔>⇔->--而()()12f x f x ''-=122211222222a a x x x x x x⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()121222121222x x ax x x x x x +-⋅+-故欲证()()''1212f x f x x x ->- ,只需证()12221212221x x ax x x x ++->…………………6分即证()1212122x x a x x x x +<+成立∵()121212122x x x x x x x x ++>…………………8分设t =,()()240u t t t t=+>,则()242u t t t'=- 令()0u t '=得t =,列表如下:()4u t a ≥=>≥ (10)分 ∴()1212122x x x x a x x ++> ∴()()''1212f x f x x x ->-, 即1212()()1f x f x x x ''->-∴当4a ≤时,1k >…………………12分解法二:对于任意两个不相等的正数1x 、2x 有()1212122x x x x x x ++>12x x=12x x3≥=3 4.5a >> …………………8分∴ ()12221212221x x a x x x x ++-> 而()'222a f x x x x =-+∴()()12f x f x ''-=122211222222a a x x x x x x⎛⎫⎛⎫-+--+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭=()121222121222x x ax x x x x x +-⋅+-12x x >-…………………10分故:()()''1212f x f x x x ->- , 即1212()()1f x f x x x ''->- ∴当4a ≤时,1k >………12分22. 证明:(1)连结AB ,AC , ∵AD 为M e 的直径,∴090ABD ∠=,∴AC为Oe 的直径,∴0=90CEF AGD ∠=∠,∵DFG CFE ∠=∠,∴ECF GDF ∠=∠, ∵G 为弧BD 中点,∴DAG GDF ∠=∠, ∴DAG ECF ∠=∠,ADG CFE ∠=∠ ∴CEF ∆∽AGD ∆,……………3分 ∴CE AG EFGD=,∴GD CE EF AG ⋅=⋅。