二〇一五级校际联考理科数学答案 2018.5一、选择题:DCDAA CBDDC BB 1.答案:D解析:2(1,3)230:Z Z x x x N x x ∈-⎧--<⎧⇒⎨⎨∈∈⎩⎩}2,1,0{=⇒N , 所以=N M }2,1{,故选D2.答案:C解析:i z --=22,所以21z z i i i ii 54535)2)(2(22+-=+--=---=,故选C3.答案:D解析:因为21l l ⊥,所以0cos 3sin =-αα,所以3tan =α,所以53tan 1tan 2cos sin cos sin 2cos sin 22sin 222=+=+==ααααααααα.故选D . 4.答案:A解析:设圆的半径为r ,则圆的面积21πS r =,正六边形的面积2221π6sin 23S r =⨯⨯⨯=,所以向圆中随机投掷一个点,该点落在正六边形内的概率22212πS P S r === A. 5.答案:A解析:双曲线22131x y m m -=-+的一条渐近线方程为230x y -=,可得 (3)(1)0m m -+>,解得(1,3)m ∈-,0=23=, 解得313m =,故选A. 6.答案C解析:由“p q ∧”是真命题,则p 为真命题,q 也为真命题,若p 为真命题,则不等式220x x a ++>恒成立,440∆=-<a ,∴1>a .若q 为真命题,即28a<,所以3a <.即()1,3a ∈.故选C.7.答案B解析:模拟执行程序框图,可得:2n =,0i =,8m =,满足条件8n ≤,满足条件()mod 8,20=,1i =,3n =,满足条件8n ≤,不满足条件()mod 830=,,4n =,满足条件8n ≤,满足条件()mod 8,40=,2i =,5n =,…,*8n∈N ,可得:2,4,8,∴共要循环3次,故3i =.故选B . 8.答案D解析:以B 为坐标原点,BC 为x 轴、BA 为y 轴建系,则)2,0(),0,32(A C ,1232:=+y xAC ,设4343]32,0[),,(22+-=⇒∈x x y x y x P ,所以2224(,),)43PB PC x y x y x y x x ⋅=--⋅-=+-=-+9[,4]4∈-,故选D.9.答案:D解析:取m =1得,11n n a a a n +=++,即11n n a a n +-=+,从而11221()()+()=(1)+----+-+-+-+……2n n n n a a a a a a n n即1=(1)+n a a n n -+-+…2,求得(1)=2n n n a + 20181122214036=212232018201920192019==+++-⨯⨯⨯∑…(1)=i ia ,故选D. 10.答案C .解析:因为A 昨天值夜班,所以今天不是星期一,也不是星期日若今天为星期二,则A 星期一值夜班, D 星期四值夜班,则星期二与星期三B C ,至少有一人值夜班,与B C ,至少连续4天不值夜班矛盾若今天为星期三,则A 星期二值夜班, D 星期四值夜班,则星期三与星期五B C ,至少有一人值夜班,与B C ,至少连续4天不值夜班矛盾若今天为星期五,则A 星期四值夜班,与D 星期四值夜班矛盾若今天为星期六,则A 星期五值夜班, D 星期四值夜班,则下星期一与星期二B C ,至少有一人值夜班,与B C ,至少连续4天不值夜班矛盾, 综上所述,今天是星期四,故选C. 11.答案B解析:设A(x ,y ),B(x ,y )1122且x ,y >110,易知)0,1(F ,设直线1:+=my x AB 由,0444122=--⇒⎩⎨⎧=+=my y x y my x 所以122144y y y y -=⇒-=21111312(0)42OPAB OPA OFA OFBy S S S S y y y ∆∆∆=++=++>22223222)443)(1(24322123)()0(22143)(x x x x x x x x x x f x x x x x f ++-=-+=-+='⇒>++=易知)(x f 在()1,0上为减函数,所以当11=y 时,min 13()4OPAB S =,故选B12. 答案B解析:几何体的直观图如图所示为三棱锥ABC O -, 三棱锥ABCO -中,︒=∠=∠90ABC AOC ,所以外接球的直径为AC ,则半径2221==AC R ,所以外接球的表面积π32π42==R S ,故选B.二、填空题:13.答案:12 14.答案: 7 15.答案:180 16.答案:①②④ 13.答案:12解析: 由()()1,0,,2λ==a b ,则()()()()22,0,22,2,1,2λλλ-=-=--+=+a b a b ,所以()()22222222284,52λλλλλ-=-+-=-++=++a b a b ,又由2-=+a b a b ,所以228452λλλλ-+=++,解得12λ=,故答案为12.14.答案:7解析:由题⎪⎩⎪⎨⎧≤-≥-≥4201y x y x x ,画出可行域为如图ABC ∆区域,023≠-=y y x z 且,当P 在(1,2)A -处时,7max =z ,故答案为7.15.答案:180 解析:()()()()1010101121x x x ⎡⎤+=--=-+-⎣⎦,()()100111x a a x +=+- ()()2102101...1a x a x +-++-, ()288102180a C ∴=⋅-=,故答案为180. 16.答案:①②④ 解析:①()m x f =x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,()'2120m x x x ∴=+>,()()()m x f x g x ∴=-,在x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭内单调递增,故①正确;②,③设()(),f x g x 的隔离直线为y kx b =+,则21x kx bkx b x⎧≥+⎪⎨≤+⎪⎩对任意x ∈∞(-,0)恒成立, 即有22010x kx b kx bx ⎧-≥⎨+-≤-⎩对任意x ∈∞(-,0)恒成立.由 210kx bx +-≤对任意x ∈∞(-,0)恒成立得0k ≤. 若=0k 则有=0b 符合题意;若<0k 则有20x kx b --≥对任意x ∈∞(-,0)恒成立,又21=00402k x k b <⇒∆≤⇒+≤对240b k +≤,即有24k b ≤-且24b k ≤-,421664k b k ≤≤-,40-≤<b ,④函数()f x 和()h x的图象在=x ()f x 和()h x 的隔离直线,那么该直线过这个公共点,设隔离直线的斜率为k若0=k ,则()2e 00-≥>x x 不恒成立.若0<k ,∈x故0<k 不恒成立.所以0>k ,,当0>x 恒成立,时,()0G x '=;当0x <<时,()'0G x <;当x >()'0G x >;当x =时,()G x '取到极小值,极小值是0,∴函数()f x 和()h x 存在唯一的隔离 三、解答题: 17.答案:(Ⅰ) (或120︒);(Ⅱ)解:(Ⅰ)由正弦定理得, ∵sin 0C ≠cos 2A A -= …………………3分∵0πA <<∴ππ5π666A-<-<…………………6分(Ⅱ)由: ABC S ∆=可得1sin 2S bc A ==∴4bc =…………………9分 ∵5b c +=∴由余弦定理得:()22222cos 21a b c bc A b c bc =+-=+-=…………………12分18. 答案:(Ⅰ)见解析;. (Ⅰ)证明:方法1:设AC 的中点为O ,连接BO ,PO .由题意得,PA PB PC ===1PO =,1AO BO CO ===, 因为在PAC ∆中,PA PC =,O 为AC 的中点,所以PO AC ⊥, …………………2分因为在POB ∆中,1PO =,1OB =,PB =所以PO OB ⊥, …………………4分因为AC OB O =,,AC OB ⊂平面ABC ,OPCA所以PO ⊥平面ABC , 因为PO ⊂平面PAC ,所以平面PAC ⊥平面ABC . …………………6分(Ⅱ)解:由PO ⊥平面ABC ,OB AC ⊥,如图建立空间直角坐标系,则(0,0,0)O ,(1,0,0)C ,(0,1,0)B ,(1,0,0)A -,(0,0,1)P .由OB ⊥平面APC ,故平面APC 的法向量为(0,1,0)OB =,…………………8分 由(1,1,0)BC =-,(1,0,1)PC =-, 设平面PBC 的法向量为(,,)n x y z =,则 由0,0,BC PC ⎧⋅=⎨⋅=⎩n n 得:0,0.x y x z -=⎧⎨-=⎩令1x =,得1y =,1z =,即(1,1,1)n =, …………………10分cos ,||||3n OB n OB n OB ⋅<>===⋅由二面角A PC B --是锐二面角, 所以二面角A PC B -- …………………12分 19.答案:(Ⅰ)0.8185 (Ⅱ)见解析.解:(Ⅰ)350.02450.15550.2650.25750.24850.1950.04EZ =⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯65=,故65μ=, …………………2分∴(3793)(5179)(3751)0.13592<≤-<≤<≤==P Z P Z P Z综上,(3779)(3751)(5179)P Z P Z P Z <≤=<≤+<≤0.13590.68260.8185=+=. …………………5分(Ⅱ)易知()1()2P Z P Z μμ<=≥= 获赠话费ξ的可能取值为20,40,60,80. …………………7分()13320248P ξ==⨯=; ()1113313402424432P ξ==⨯+⨯⨯=; ()13111336024424416P ξ==⨯⨯+⨯⨯=; ()11118024432P ξ==⨯⨯=. …………………9分 ξ的分布列为:∴312040608037.58321632E ξ=⨯+⨯+⨯+⨯=. …………………12分 20.答案:(Ⅰ)椭圆C 的方程为2214x y +=,圆A 的方程为228(2)5x y -+=;(Ⅱ) 12+S S 为定值,定值为54π. 解:(Ⅰ)如图,设T 为PQ 的中点,连接AT ,则AT ⊥PQ ,因为0AP AQ ⋅=,即AP ⊥AQ ,所以AT 12PQ =, 又3OP OQ =,所以OT PQ =,所以ATOT 12=,所以12b a =. ………………………………2分由已知得c =所以224,1=a b = ∴椭圆C 的方程为2214x y +=, …………………………………… 4分 222||||||,AT OT OA +=所以2244+=AT AT ,所以AT ,所以r AP = 所以圆A 的方程为228(2)5x y -+=. ……………………………… 6分 (Ⅱ)设直线l 的方程为(0)y kx m m =+≠,1122(,),(,),M x y N x y由22,1,4y kx m x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩,得222(14)84(1)0k x kmx m +++-=, 所以212122284(1)1+41+4km m x x x x k k --+==,,由题设知212k k k =1212y y x x =1212()()kx m kx m x x ++=, 221212(),km x x m k x x ++=+ ………………8分 22221228()0,01+4k m km x x m m k-∴++=+=, 210,4m k ≠∴=, ………………………………………………………………10分 则12+S S 22()4=OM ON π+=22221122(+)4x y x y π++22221212=(+11)444x x x x π-++- 22123=(+)162x x ππ+212123=(+)2162x x x x ππ⎡⎤-+⎣⎦ 2222223648(1)16(1+4)1+42k m m k k ⎡⎤π-π=-+=⎢⎥⎣⎦22344(1)162m m ππ⎡⎤=--+=⎣⎦54π 故12+S S 为定值,该定值为54π. …………………………………………………………12 21.答案:(Ⅰ)(1) 当 0a ≤时,()F x 在()2,-+∞ 上单调递减;(2) 当0a >时,()F x 在 12,2a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减,在12,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭单调递增. (Ⅱ)a 的取值范围是 1(,0)0,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭.解:(I )定义域为{}|2,x x >- ()()()11'e ln 2e e ln 222ax ax ax f x a x a x x x ⎛⎫=⋅++⋅=++ ⎪++⎝⎭ 故()()()1e 'ln 22ax F x f x a x x -==+++ 则 ()()()22121'222a ax a F x x x x +-=-=+++ (1)若0a =,则()()'0,F x F x <在()2,-+∞ 上单调递减;…………………2分(2)若0a ≠,令()1'02F x x a =⇒=-. ①当 0a <时,则122x a =-<-,因此在()2,-+∞ 上恒有 ()'0F x < ,即 ()F x 在()2,-+∞ 上单调递减;②当0a >时,122x a =->-,因而在12,2a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上有()'0F x <,在12,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭上有()'0F x >;因此 ()F x 在 12,2a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减,在12,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭单调递增. 综上, (1) 当 0a ≤时,()F x 在()2,-+∞ 上单调递减; (2) 当0a >时, ()F x 在 12,2a ⎛⎫-- ⎪⎝⎭上单调递减,在12,a ⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭单调递增. …………………5分 (Ⅱ)设 ()()()()1ln 21,1,axg x f x x e x x x =--=+--∈-+∞, ()()()()1''1ln 2112ax ax g x f x e a x e F x x ⎛⎫=-=++-=- ⎪+⎝⎭,设()()()'1ax h x g x e F x ==-, 则 ()()()()()22241''ln 22ax axax a h x e aF x F x e a x x ⎛⎫+- ⎪⎡⎤=+=++⎣⎦ ⎪+⎝⎭. (1) 若=0a ,()()()()1ln 21,1,g x f x x x x x =--=+--∈-+∞ ()()'1110,1,22x g x x x x --=-=<∈-+∞++ ()g x 在()1,x ∈-+∞单调递减,()()10g x g <-=故此时函数()g x 无零点, =0a 不合题意. …………………7分(2)若0a < ,①当0x ≥时,01ax e <≤,由(1)知()ln 21x x +<+对任意()1,x ∈-+∞恒成立()()()ln 211)1(1()10ax ax ax g x e x x e x x x e ∴=+--<+--=+-≤,故 ()0g x <,对任意[)0,x ∈+∞恒成立,②当10x -<<时,()'1,10ag e -->-= ()1'0ln202g a =-<, 因此当10x -<<时()'g x 必有零点,记第一个零点为0x ,当0(1,)x x ∈-时()'0g x >,()g x 单调递增,()(1)0g x g >-=.由①②可知,当0a <时,()g x 必存在零点. …………………9分(2)当102a <<,考察函数 ()'h x ,由于 ()()1222114'1e 210,'ln 20,22122a a h a h e a a a a -⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫ ⎪-=-<=++> ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ()'h x ∴在 ()1,-+∞上必存在零点.设()'h x 在 ()1,-+∞的第一个零点为1x ,则当()11,x x ∈-时, ()'0h x <,故 ()h x 在 ()11,x -上为减函数,又 ()()e 110a h x h -=-<-<,所以当()11,x x ∈-时, ()'0g x <,从而 ()g x 在()11,x x ∈-上单调递减,故当()11,x x ∈-时恒有()()10g x g <-=.即()10g x < ,令'()1,()(1)ax ax x e ax x a e ϕϕ=--=-,则()x ϕ在(1,0)x ∈-单调递减,在(0,)x ∈+∞单调递增.()(0)0x ϕϕ≥=即1,ax e ax ≥+注意到1ax e ax ax a ≥+>+,因此()()()()()ln 21(1)ln 21(1)ln 21ax g x e x x a x x x x a x =+-->++--=++-, 令10a x e =时,则有()11110(1)ln 21(1)ln 10aa a a g x e a e e a e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>++->+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 由零点存在定理可知函数 ()y g x =在 11,a x e ⎛⎫ ⎪⎝⎭上有零点,符合题意.综上可知, a 的取值范围是 1(,0)0,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. …………………12分 (Ⅱ)解法二:设()()()()1ln 21,1,ax g x f x x e x x x =--=+--∈-+∞,()()()()1''1ln 2112ax ax g x f x e a x e F x x ⎛⎫=-=++-=- ⎪+⎝⎭, (1) 若=0a ,()()()()1ln 21,1,g x f x x x x x =--=+--∈-+∞ ()()'1110,1,22x g x x x x --=-=<∈-+∞++ ()g x 在()1,x ∈-+∞单调递减,()()10g x g <-=故此时函数()g x 无零点, =0a 不合题意. …………………7分(2)若0a < ,当10x -<<时,()'1,10a g e -->-=()1'0ln202g a =-<, 因此当10x -<<时()'g x 必有零点,记第一个零点为0x , 当0(1,)x x ∈-时()'0g x >,()g x 单调递增,()0(1)0g x g >-=又 ()()001ln210,g f =-=-< 所以,当0a <时,()g x 在0(,0)x x ∈必存在零点. …………………9分 (3)当102a <<,由于 ()ln 2100g <-< , 令'()1,()(1)ax ax x e ax x a e ϕϕ=--=-,则()x ϕ在(1,0)x ∈-单调递减,在(0,)x ∈+∞单调递增.()(0)0x ϕϕ≥=即1,ax e ax ≥+注意到 1ax e ax ax a ≥+>+,因此()()()()()ln 21(1)ln 21(1)ln 21ax g x e x x a x x x x a x =+-->++--=++-, 令10a x e =时,则有()11110(1)ln 21(1)ln 10aa a a g x e a e e a e ⎛⎫⎛⎫⎛⎫>++->+-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 由零点存在定理可知函数 ()y g x =在()00,x 上存在零点,符合题意.综上可知,a 的取值范围是 1(,0)0,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭. …………………12分22.答案:(Ⅰ) 曲线C 的直角坐标方程为()(2214x y -+=,直线l的参数方程为12(x t t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数);(其他参数方程酌情给分)(Ⅱ)7.解:(Ⅰ)曲线:4cos 4cos cos 4sin sin 333C πππρθρθθ⎛⎫=-⇒=+ ⎪⎝⎭,所以22cos sin ρρθθ=+,即222x y x +=+, …………………2分 得曲线C 的直角坐标方程为()(2214x y -+=,直线l的参数方程为12(2x t t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数) . …………………5分(Ⅱ)将12(x t t y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩为参数)代入圆的方程,得221142t ⎛⎫-+-= ⎪⎝⎭⎝, …………………7分 整理得2790t t -+=, 得12127,9t t t t +== ,所以 120,0t t >> 所以127PA PB t t +=+=. …………………10分23.答案:(Ⅰ) 3=t ,此时),2[+∞∈x ;(Ⅱ)见解析.(Ⅰ)解:依题意得,当1x ≤-时,()1(2)3f x x x =----=-;当12x -<<时,()(1)(2)21f x x x x =+--=-,此时()(1,3)f x ∈-; 当2x ≥时,()(1)(2)3f x x x =++-=, ………………3分 所以()f x 的最大值为3,即3=t ,此时),2[+∞∈x .……………………5分 (Ⅱ)证明:由222a b t +=-,得,221a b +=, 所以2120a b =-≥,所以12b ≤, ……………………7分 所以412)2(2422222≥--=+-=+b b b b a .……………………10分。