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高三质量检测卷 数学阅卷评分细则
一、填空题
1. 1 1<x x ; 2 1 ; 3. 5
3 ; 4. 3 ; 5. 5 ; 6. 7
10 ; 7. 16 2
3
; 8.63.
9. 7 2
10
; 10. 2 10 6 ; 11. 2+ 3 ; 12. 1 1( , )2 e ; 13. 4 5 ; 14. 10[ , )3
.
二、解答题
15.【解析】(Ⅰ)因为 sin cos 0a B b A ,
在△ABC 中,由正弦定理
sin sin
a b
A B
得: sin sin sin cos 0A B B A .
即 sin sin cos 0B A A , ·······························2 分
又角 B 为三角形内角,所以 sin 0B ,
故 sin cos 0A A , ············································3 分
即 π2 sin 04A
, ············································5 分
又因为 0,πA ,所以 π
4A . ············································7 分
(Ⅱ)在△ABC 中,由余弦定理得: 2 2 2 2 cosa b c bc A ,
则 2 220 4 4 2c c
. ············································9 分
即 2 2 2 16 0c . ············································10 分
解得 2 2c (舍)或 4 2c . ············································11 分
所以 1 1 2sin = 2 4 2 42 2 2S bc A . ············································14 分
16.证明(Ⅰ)因为直三棱柱 1 1 1ABC A B C ,
则四边形 1 1BB C C 和 1 1AAC C 为平行四边形,即 1 1∥AC AC .
在□ 1 1BB C C 中, 1 1BC B C M ,则 M 为 1BC 的中点,
又 N 为 1A B 的中点,所以 MN 为 1 1A BC 的中位线,
故 1 1∥MN AC ,
又 1 1∥AC AC ,所以 ∥MN AC ,
由 MN ABC , AC ABC ,
所以 ∥MN 面 ABC . ………………7 分
(Ⅱ)在直三棱柱 1 1 1ABC A B C 中,所以 1BB 平面 1 1 1ABC .
又 1BB 平面 1 1B BCC ,所以平面 1 1B BCC 平面 1 1 1ABC ,
又因为 AB BC ,所以 1 1 1 1A B B C .
由 1 1A B 平面 1 1 1ABC , 1 1B C 为交线.
MN
第 15 题
不写正弦定理扣 1 分
不写扣 1 分
不写扣 1 分第 2 页 共 9 页
所以 1 1A B 平面 1 1B BCC .
又 1BC 平面 1 1B BCC ,
所以 1 1 1.A B BC
又因为 1BB BC ,则侧面 1 1B BCC 为菱形,
故 1 1B C BC .
又 1 1A B 1 1B C B , 1 1 1,A B B C 面 1 1A B C .
所以 1BC 平面 1 1A B C ,
又 1A C 平面 1 1A B C ,
所以 1BC 1A C .………………14 分
说明:少一个条件扣 2 分,不同的两个逻辑段各少一个条件,则扣 4 分,少 3 个及以上得 0 分.
17. 解析
(Ⅰ)连结 BD,易知△BDC 为等边三角形,则 BD=2
在△ABD 中, 2π
3BAD ,BD=2 ,由余弦定理得: 2 2 2 2 . .cos120BD AB AD AB AD
即 ADABADABADABADAB .)(.4 222
由基本不等式得:
4
)()(4
2
2 ADABADAB
则 33
4 ADAB (当且仅当 ADAB 时“ ”成立).
故钢板长度
3
344 DACDBCABL .
答:所用板材长度的最大值为
3
344 km. ……………… 5 分
(Ⅱ)因为 AD 与CD 垂直,AB 与 BC 垂直,则 ABCD 四点共圆,且 AC 为直径,记直径为 2R .
在 BCD 中, 2CD CB , 60BCD ,则 2BD , 2π
3BAD .
由正弦定理得: 2sin
BD RBCD
42
3
R AC , ……………… 6 分
在 RT ADC 和 RT ABC 中,则 2 2 2 3
3AD AB AC CB
在 Rt △ADE 中, DAE ,
3
32AD ,则 tan3
32DE ,
cos3
32AE ;
图(2)图(1)第 3 页 共 9 页
又 2CD ,则 tan3
322 DECDCE
在 Rt △CEF 中, π
3BCD ,则 tan32
3 CEEF
则 aaaEFaAEay )3cos
sin2(3)tancos
2(..3
, π[0, )3
.
所以总费用 2 sin( )= 3) , [0, )cos 3
(F a
. ………………10 分
记 2 sin( ) cosf
, π[0, )3
,
则 ( )f
2
2
cos (2 sin ) ( sin )
cos
2
1 2sin
cos
,
令 ( ) 0 f ,得 π
6
,
当 π[0, )6
时 ( ) 0 f , ( )f 单调递减;当 π π[ , )6 3
时, ( ) 0 f , ( )f 单调递增,
所以当 π
6
时, ( )f 取最小值,此时 min( ) 2 3f a ………………13 分
答:铺设的总费用的最小值为 a32 元. ………………14 分
18.解析(Ⅰ)法一 因为右焦点 F 的坐标为 ( 3,0) ,则左焦点 '( 3,0)F
由椭圆的定义知: 2 23 132 ( ) ( )2 4a 2 23 3 13( ) ( )2 4
5 11 44 4
,即 2 4a .
又 2 3c ,则 2 2 2 1b a c .
所以椭圆 C 的方程为
2
2 14
x y . ……………… 4 分
法二 右焦点 F 的坐标为 ( 3,0) ,点 P C ,
则 2 2
2 2
3 13 14 16
3
a b
a b
2 24, 1a b .
所以椭圆 C 的方程为
2
2 14
x y . ……………… 4 分
(Ⅱ)设直线 ( 3)l y k x : ( 0k )点 1 1( , )A x y , 2 2( , )B x y , ………………5 分
由 2
2
( 3),
1,4
y k x
x y
消去 y ,得 2 2 2 2(4 1) 8 3 (12 4) 0k x k x k ………………7 分
显然 0 ,
2
1 2 2
8 3
4 1
kx x k
,
则
2
1 2
2
4 3
2 4 1M
x x kx k
, ………………8 分第 4 页 共 9 页
即 2
3( 3) 4 1M M
ky k x k
.
即
2
2 2
4 3 3( , )4 1 4 1
k kM k k
. ………………10 分
则线段 AB的垂直平分线方程为:
2
2 2
3 1 4 3( )4 1 4 1
k ky xk k k
. ………11 分
令 0x ,得 2
3 3(0, )4 1
kD k
;令 0y ,得
2
2
3 3( ,0)4 1
kC k . ………………12 分
则△ ODC 的面积
2 2
2 2 2 2
1 3 3 3 3 27 | || | | |=2 4 1 4 1 2(4 1)ODC
k k k kS k k k
, ……………… 13 分
△ CMF 的面积
2 2
2 2 2 2
1 3 3 3 3( 1) | || 3 | | |2 4 1 4 1 2(4 1)CMF
k k k kS k k k
. ……………… 14 分
因为△ ODC 与△ CMF 的面积相等,
则
2 2
2 2 2 2
27 | | 3( 1) | |
2(4 1) 2(4 1)
k k k k
k k
,解得 2
4k .
故当△ ODC 与△ CMF 的面积相等时,直线l的斜率 2
4k . ………………16 分
法 2 设 ),( 11 yxA , ),( 22 yxB
由
14
)3(
2
2
yx
xky
消去 y 得 0)412(38)14( 2222 kxkxk ………………7 分
显然 0 ,
)14(2
)412)(14(42)38(38
2
2222
2,1
k
kkkkx
∴
14
38
2
2
21
k
kxx ,∴
14
34
2
2
k
kxM ,
所以中点 )
14
3,
14
34( 22
2
k
k
k
kM . ………………9 分
∴ AB 的垂直平分线方程为: )
14
34(1
14
3
2
2
2
k
kxkk
ky ,
令 0x 得 )
14
33,0( 2 k
kD . ………………10 分
∵ ODC 与 CMF 的面积相等,则 OMFOMD 与 的面积相等,
∴OM ∥ DF . ………………12分第 5 页 共 9 页
∴ DFOM kk ,得
14
34
14
3
3
41
33
2
2
22
k
k
k
k
k
k
,即
kk
k
4
1
41
3
2
.
解之得:
8
12 k ,即直线 l 的斜率
4
2k . ………………16 分
19.解析(Ⅰ)由 2( ) ln ( , )f x ax x b x a b R ,则 '( ) 2 bf x a x x
,
又切线方程为 2 2 0x y ,令 1x ,则 0y ,
所以 (1) 0f 且 '(1) 2f ,
则 (1) 1 0
'(1) 2 2
f a
f a b
,解得: 1, 3a b ............................3 分
(II)由(Ⅰ)知 2( ) 3lnf x x x x ,令 2( ) ( ) 2 2 3ln 2g x f x x x x x
则
23 2 3 (2 3)( 1)'( ) 2 1 x x x xg x xx x x
.
令 '( ) 0g x 得 1x , 3
2x (舍). ............................4 分
当 '( ) 0g x 时, 0 1x ;当 '( ) 0g x 时, 1x .
则 ( )g x 在 (0,1) 上单调递增,在 (1, ) 上单调递减.
所以当 1x 时, ( )g x 取得最大值. .............................6 分
即 ( ) (1) 0g x g .
所以函数 ( ) 2 2-y f x x 在 x 轴的上方无图像. ............................7 分
(III)由(II)可知,
①当 2k 时, ( ) 2( 1)f x x ,
所以不存在 0 1x ,当 0(1, )x x 时,恒有 ( ) 2( 1)f x x ;
所以 2k 不符合题意. ............................9 分
②当 2k 时,对于 1x , ( ) 2( 1) ( 1)f x x k x ,
所以不存在 0 1x ,当 0(1, )x x 时,恒有 ( ) ( 1)f x k x 成立;
所以 2k 不符合题意. ............................11 分
③当 2k 时,设 2( ) ( ) ( 1) (1 ) 3lnh x f x k x x k x x k .
因为
22 (1 ) 3'( ) x k xh x x
,令 '( ) 0,h x 即 22 (1 ) 3 0x k x .
因为 2(1 ) 24 0k ,解得
2 2
1 2
1 (1 ) 24 1 (1 ) 24,4 4
k k k kx x .
又因为 2k ,所以 1 20, 1x x .
取 0 2x x .当 0(1, )x x 时, '( ) 0h x ,则 ( )h x 在 0(1, )x 上单调递增.第 6 页 共 9 页
所以 ( ) (1) 0h x h .即 ( ) ( 1)f x k x .
所以 2k 符合题意. ............................15 分
故实数 k 的取值范围是 ( ,2) . ............................16分
20. 解析(Ⅰ)数列15 91115,,,, 不存在“心灵契合数列”. .....……………1 分
因为1+5+9+11+15=41,
则 *
1
41 1 10 N5 1b
, *
2
41 5 9 N5 1b , *
3
41 9 8 N5 1b ,
*
4
41 11 15 N5 1 2b .
所以数列15 91115,,,, 不存在“心灵契合数列”. ……………3 分
(Ⅱ)数列 nb 为单调递减数列. ……………4 分
因为 1
1 1
n n
n n
a ab b m
, *1 1,n m n N ……………5 分
又因为 1 2 ma a a ,所以有 1 0n na a ,
所以 1
1 01
n n
n n
a ab b m
……………6 分
即 1 2 mb b b 成立
所以数列 nb 为单调递减数列. ……………7 分
(Ⅲ) 1≤i0,b>0,∴
a=2,
b=1. …………10 分
22.【解析】(Ⅰ)因为
2
2
11 11
t
t
,且
22 2 2
2
22 2
1 4 12 1 1
y t tx t t
,
所以 C 的直角坐标方程为
2
2 1( 1)4
yx x . …………3 分
直线 l 的直角坐标方程为 2 3 11 0x y . …………5分
(Ⅱ)由(1)可设C的参数方程为 cos ,
2sin
x
y
( 为参数, π π ).
C上的点到 l 的距离为
π4cos 11| 2cos 2 3sin 11| 3
7 7
.
当 2π
3
时, π4cos 113
取得最小值7,
故C上的点到 l 距离的最小值为 7 . …………10分
23.解析(Ⅰ)取 AD 中点 O ,连接 , ,OP OB BD .
因为 PA PD ,所以 PO AD .
又侧面 PAD 底面 ABCD ,
面 PAD 面 ABCD AD , PO 平面 POD ,
所以 PO 平面 ABCD ,易知 PO OB .
范围没写扣 1 分
第 23 题第 8 页 共 9 页
又在菱形 ABCD 中 , 60BCD ,O 为 AD 中点,则 BO AD .
故建立以 O 为坐标原点, , ,OA OB OP
分别 为 , ,x y z 轴的坐标系. …………1 分
因为 ABCD 菱形,且 60BCD , 2PA PD ,则 (0, 3,0) (0,0,1) ( 2, 3,0) ( 1,0,0)B P C D ,
又 ,E Q 是中点,则 ( 1, 3,0)E 、 3 1( 1, , )2 2Q ,
所以 ( 1,0,0)AP , ( 1, 3,0)AB , 3 1( 1, , )2 2BQ ,
设面 PAB 的一个法向量为 ( , , )n x y z ,直线 BQ 与平面 PAB 所成角 ,
则 0
3 0
AP n x y
AB n x y
,取 1y ,则 3, 3x z ,故 ( 3,1, 3)n
所以 sin | cos , |n BQ
3 33 422 2| | 147 2
,
故直线 BQ 与平面 PAB 所成角的正弦值为 42
14
. …………5 分
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知 ,BO AD PO AD ,
因为侧面 PAD 底面 ABCD ,且平面 PAD 底面 ABCD AD ,
所以 PO 底面 ABCD .
以O 为坐标原点,如图建立空间直角坐标系O xyz .
则 1,0,0 , 1, 3,0 , 0,0,1 , 2, 3,0D E P C ,
因为Q 为 PC 中点,所以 3 11, ,2 2Q
.
所以 3 10, 3,0 , 0, ,2 2DE DQ
,
所以平面 DEQ 的法向量为 1 1,0,0n
.
因为 3 11, 3,0 , 0, ,2 2DC DQ
,设平面 DQC 的法向量为 2 , ,n x y z
,
则 2
2
0
0
DC n
DQ n
,即
3 0
3 1 02 2
x y
y z
.
令 3x ,则 1, 3y z ,即 2 3,1, 3n
.
所以 1 2
1 2
1 2
21cos , 7
n nn n
n n
,所以 1 2
2sin , 7
7n n
故所求二面角的正弦值为 2 7
7
. …………10 分第 9 页 共 9 页
24.解析(Ⅰ)设化学成绩获得 A 等第的学生原始成绩为 x ,等级成绩为 y ,
由转换公式得: 95 100
85 86
x y
x y
,即 14( 85) 8610
xy 14 330
10
x ,
所以 14 330 9610
≥x 92.1≥x , …………2 分
根据成绩统计表显示满足 92.1≥x 的同学只有 3 人,获得 A 等级的学生有 15
故恰好有 1 名同学的等级成绩不小于 96 分的概率为
2 1
3 12
2
15
12
35
C CP C
. …………4 分
(Ⅱ)由题意等级成绩不小于 96 分人数为 3 人,获得 A 等级的人数由 15 人,
则
0 3
3 12
5
15
24( 0) 91
C CP C
;
1 4
3 12
5
15
45( 1) 91
C CP C
;
2 3
3 12
5
15
20( 2) 91
C CP C
;
3 2
3 12
5
15
2( 3) 91
C CP C
, …………8 分
所以分布列为
则期望 45 20 2( ) 0 2 3 191 91 91E . …………10 分
0 1 2 3
P 24
91
45
91
20
91
2
91 ………9 分