苏锡常镇四市高三教学情况调研(一)数学参考答案一、填空题1.{}01x x << 2.1- 3 4.0.3 5.((),2,-∞+∞6.4 7.16 8.1329.13e - 10.π[π,π],()2k k k -+∈Z11.34 12. 13.11{,0,}88- 14 二、解答题15.解:(1)因为a ⊥b ,所以πsin()12cos 06αα++=, ……………………………2分1cos 12cos 02ααα++=25cos 02αα+=, …………………4分又cos 0α≠,所以tan α=. ………………………………………………6分 (2)若a ∥b ,则π4cos sin()36αα+=, ……………………………………………8分即14cos cos )32ααα+=,2cos22αα+=, ………………………………………………………10分所以πsin(2)16α+=, ………………………………………………………………11分因为(0,π)α∈,所以ππ13π2(,)666α+∈, ………………………………………13分 所以ππ262α+=,即π6α=. ……………………………………………………14分 16.证明:(1)∵四边形11AA C C 为矩形,∴AC ⊥1C C ,………………………………2分 又平面11CC B B ⊥平面11AA C C ,平面11CC B B平面11AA C C =1CC ,∴AC ⊥平面11CC B B , ……………………………………………………………3分 ∵1C B ⊂平面11CC B B ,∴AC ⊥1C B , ……………………………………………4分 又四边形11CC B B 为菱形,∴11B C BC ⊥, …………………………………………5分∵1B C AC C =,AC ⊂平面1AB C ,1B C ⊂平面1AB C ,∴1BC ⊥平面1AB C .…………………………………………………………………7分 (2)取1AA 的中点F ,连DF ,EF ,∵四边形11AA C C 为矩形,E ,F 分别为1C C ,1AA 的中点, ∴EF ∥AC ,又EF ⊄平面1AB C ,AC ⊂平面1AB C ,∴EF ∥平面1AB C , ………………………………………………………………10分 又∵D ,F 分别为边11A B ,1AA 的中点,∴DF ∥1AB ,又DF ⊄平面1AB C ,1AB ⊂平面1AB C , ∴DF ∥平面1AB C ,∵EFDF F =,EF ⊂平面DEF ,DF ⊂平面DEF ,∴平面DEF ∥平面1AB C ,…………………………………………………………12分 ∵DE ⊂平面DEF ,∴DE ∥平面1AB C .…………………………………………14分 17.解:(1)设AB 的高度为h ,在△CAB 中,因为45ACB ∠=︒,所以CB h =, ………………………………1分 在△OAB 中,因为30AOB ∠=︒,60AEB ∠=︒, ………………………………2分所以OB =,EB =, ………………………………………………………4分-=15h =. ………………………………………6分 答:烟囱的高度为15米. ……………………………………………………………7分(2)在△OBC 中,222cos 2OC OB BC COB OC OB+-∠=⋅56==, …………………10分所以在△OCE 中,2222cos CE OC OE OC OE COE =+-⋅∠ 53003006001006=+-⨯=. …………………13分答:CE 的长为10米. ……………………………………………………………14分18.解:(1)∵椭圆C :22221x y a b+=(0)a b >>,∴222a c =,则222a b =,又椭圆C 过点,∴221312a b+=.…………2分∴24a =,22b =,则椭圆C 的方程22142x y +=. …………………………………………………4分(2)设直线BM 的斜率为k ,则直线BM 的方程为(2)y k x =-,设11(,)P x y ,将(2)y k x =-代入椭圆C 的方程22142x y +=中并化简得:2222(21)4840k x k x k +-+-=,………………………………………………………6分解之得2124221k x k -=+,22x =,∴1124(2)21ky k x k -=-=+,从而222424(,)2121k k P k k --++.………………………………8分令2x =-,得4y k =-,∴(2,4)M k --,(2,4)OM k =--. ………………………9分又222424(2,)2121k k AP k k --=+++=22284(,)2121k kk k -++,…………………………………11分 ∴2222161602121k k AP OM k k -⋅=+=++,∴AP OM ⊥. ………………………………………………………………………13分 (3)222424(,)(2,4)2121k k OP OM k k k --⋅=⋅--++ =2222284168442121k k k k k -+++==++. ∴OP OM ⋅为定值4. …………………………………………………………16分19.解:(1)当1a =时,221,e (1),()1,e (1),x x x x f x x x ⎧>-⎪=⎨-⎪⎩… …………………………………1分 当1x >时,2()e (21)x f x x x '=+-,由()0f x '…,解得1x --,所以()f x 的单调减区间为[11]--, ………………………………………3分 当1x …时,2()e (21)x f x x x '=-+-,由()0f x '…,解得1x -…x -…所以()f x 的单调减区间为[-, ……………………………………………5分综上:()f x 的单调减区间为[-,[11]--. ………………………6分 (2) 当0a =时,2()e x f x x =⋅,则2()e 2e e (2)x x x f x x x x x '=⋅+⋅=+,令()0f x '=,得0x =或2x =-,所以()f x 有极大值24(2)e f -=,极小值(0)0f =,…………………………………7分当0a >时,22e (),()e (),x x x x af x a x x ⎧>-⎪=⎨-⎪⎩…同(1)的讨论可得,()f x 在(,1)-∞上增,在(1,上减,在(1)上增,在1上减,在)+∞上增,……………8分 且函数()y f x =有两个极大值点,1(1)2e 1)f ==,…………………………9分11)1)f ==,……………………………10分且当1x a =+时,12(1)e (1)1)a f a a a ++=++>>所以若方程()f x m =恰好有正根,则1)m f >(否则至少有二个正根). ……………………………………11分又方程()f x m =恰好有一个负根,则(1)m f =. ………………………12分 令()e (1),1x g x x x -=+…,则()e 0x g x x -'=-<,所以()e (1)x g x x -=+在1x …时单调减,即2()(1)eg x g =…,………………………13分等号当且仅当1x =时取到.所以22(1)()ef …,等号当且仅当0a =时取到.且此时11)1)0f ==,………………………………………14分即(1)f>1)f , …………………………………………………15分 所以要使方程()f x m =恰好有一个正根和一个负根,m 的最大值为24e .………16分 20.解:(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,所以11n a a nd +=+,1(1)2n n n S na d -=+, …………………………………………1分 由112()()()n n n n n n b S S S n S S n *++=--+∈N ,得112(2)n n n n n b a S n S a ++=-+,及由0n b =, 又由0n b =,得[]1111(1)2()2(1)02n n a nd na d n na n n d a nd -⎡⎤++-+-++=⎢⎥⎣⎦对一切n *∈N 都成立, ………………………………………………………………3分 即()222211111(32)20d d n a d d a n a a d a -+--+--=对一切n *∈N 都成立. 令1n =,2n =,解之得10,0,d a =⎧⎨=⎩或11,1,d a =⎧⎨=⎩ 经检验,符合题意,所以{}n a 的通项公式为0n a =或n a n =. …………………………………………5分 (2)由题意得1212n n a --=,1232n n a -=⨯,2213(21)424n n n n S =-+-=⨯-,11212242432524n n n n n n S S a ---=-=⨯--⨯=⨯-.…………………………………6分 221222122(2)n n n n n b a S n S a ++=-+22(424)2(8282)n n n n n =⨯⨯⨯--⨯-+122(294)16n n n n ++=--+. ……………………………………………………7分 212212122(21)(2)n n n n n b a S n S a ---=--+111162(524)(21)(102832)n n n n n ----=⨯⨯⨯---⨯-+⨯112(3022611)168n n n n --=⨯--+-. ………………………………………8分 12112212(294)16[2(3022611)168]n n n n n n b b n n n n ++----=--+-⨯--+-121552(25)8282(5)22n n n n n n --=--+=+-+. ………………………9分记215282)()2(5n n n f n -=+-+,即15()2[2(5)]228n n f n n =⨯-++, ……………10分记15()2(5)22n g n n =⨯-+,则111515(1)()2(5)252222n n g n g n n n ++-=⨯-+-⨯++1252n =⨯-,当1n =,2,3时,(1)()0g n g n +-<,当*n ∈N 时,4n ≥,(1)()g n g n +-12502n =⨯->, …………………………12分因为1n =时,13(1)02g =-<,所以(4)0g <;且1(6)02g =-<;53(7)02g =>. 所以15()2[2(5)]228n n f n n =⨯-++在7(*)n n ∈≥N 时也是单调递增, …………14分1n =时,(1)50f =-<; 2n =时,(2)340f =-<; 3n =时,(3)1000f =-<; 4n =时,(4)2240f =-<; 5n =时,(5)3600f =-<; 6n =时,(6)240f =-<; 7n =时,(7)34000f =>,所以满足条件的正整数n 的集合为{1,2,3,4,5,6}.………………………16分21、A .证明:因为CA 为圆O 的切线,所以2CA CE CD =⋅, ………………………………………………………………3分 又CA CB =,所以2CB CE CD =⋅,即CB CDCE CB=, …………………………5分 又BCD BCD ∠=∠,所以BCE D ∽DCB D , …………………………………8分 所以∠CBE =∠BDE . ………………………………………………………………10分B . 解:设点00(,)x y 为曲线1x y +=上的任一点,在矩阵10103M ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到的点为(,)x y '',则由0010103x x y y ⎡⎤'⎡⎤⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥'⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎣⎦,………………………………………………………………3分得:00,1,3x x y y '=⎧⎪⎨'=⎪⎩ 即00,3,x x y y '=⎧⎨'=⎩ ………………………………………………………5分 所以曲线1x y +=在矩阵10103M ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦对应的变换作用下得到的曲线为31x y +=, ………………………………………………………………………………8分所围成的图形为菱形,其面积为1222233⨯⨯=. …………………………………10分C .解:曲线C 的直角坐标方程为22220x y x y +--=,圆心为(1,1)…………………………………………………………3分0y -=, ………………………………………5分所以圆心到直线的距离为12d ==, ………………………………8分所以弦长== ………………………………………………………10分 D .选修4—5:不等式选讲解:因为22= 120(3332)(1)33x x -+++=≤, ……………………………………………3分所以y =. ………………………………………………5分 等号当且仅当3332113x x -+=,即712x =时成立. ………………………………8分所以y…………………………………………………………10分 22.解:(1)设AC 与BD 交于点O ,以O 为顶点,向量OC ,OD 为x ,y 轴,平行于AP 且方向向上的向量为z 轴建立直角坐标系.………………………………………………1分则(1,0,0)A -,(1,0,0)C,(0,B,D,(P -,所以M,MD =,(1,PB =, ……………………3分cos ,0MD PA MD PA MD PA⋅<>===.…………………………………4分所以异面直线PB 与MD 所成的角为90︒. …………………………………………5分 (2)设平面PCD 的法向量为1111(,,)x y z=n ,平面P AD 的法向量为2222(,,)x y z =n ,因为(CD =-,(1PD =,(0,0,PA =,由11111110,0,CD x PD x ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=+=⎪⎩n n 令11y =,得1=n , ……………………7分 由22222260,0,PA PD x z ⎧⋅=-=⎪⎨⋅=-=⎪⎩n n 令21y =-,得21,0)=-n , …………………8分 所以121212cos ,⋅<>===n n n n n n 12sin ,<>=n n 10分23.解:(1)当2n =时,取数11a =,22a =,因为21312+=-∈-Z ,…………………1分 当3n =时,取数12a =,23a =,34a =,则12125a a a a +=-∈-Z , 23237a a a a +=-∈-Z ,13133a a a a +=-∈-Z ,…………………………………………………3分 即12a =,23a =,34a =可构成三个好数. ………………………………………4分 (2)证:①由(1)知当2,3n =时均存在,②假设命题当(2,)n k k k Z =≥∈时,存在k 个不同的正整数12,,,k a a a ,其中12k a a a <<<,使得对任意1i jk <剟,都有i j i ja a a a +∈-Z 成立, …………………………………5分则当1n k =+时,构造1k +个数12,,,,k A A a A a A a +++,,(*)其中123k A a =⨯⨯⨯⨯,若在(*)中取到的是A 和()i A a i k +…,则21i i iA A a AA A a a ++=--∈--Z ,所以成立,若取到的是()i A a i k +…和()j A a j k +…,且i j <, 则2+i j i j i ji j i j A a A a a a AA a A a a a a a ++++=+----,由归纳假设得i j i ja a a a +∈-Z ,又j i k a a a -<,所以j i a a -是A 的一个因子,即2i jAa a ∈-Z , 所以2+i j i j i ji j i jA a A a a a A A a A a a a a a ++++=∈+----Z , ………………………………………8分 所以当1n k =+时也成立. ………………………………………………………9分 所以对任意正整数(2)n n …,均存在“n 个好数” ……………………………10分。