1
数学(理科)参考答案
一.选择题: DDCBC DCACA BD
1.【解析】 40 xxB 1 xZxA 3,2,1 BA 故选 D.
2.【解析】 2 21 2 3 4 , 2, 1 2 , 1 2z b bi i b z i z i .故选 D.
3.【解析】设等比数列{ }na 公比为 q ,则 36 8
3 5
1 1
27 3
a a q qa a
,
所以 5
6 1
1
243a a q .故选 C.
4.答案:B
5.【解析】 10,1,0 cba ,故选 C.
6.D
7.【解析】设圆锥底面半径为 r ,则 2 2
Lr L r ,所以,
2
2 21 3
3 12 112
L hv r h L h
28
9
.故选 C.
8.【解析】 )1()1(),()( xfxfxfxf 0)0( f 4T最小正周期
1)1()1()14505()2019( ffff , 0)0()4505()2020( fff
1)2020()2019( ff 故选 A.
9.【解析】分两种情况:后四球胜方依次为甲乙甲甲,概率为 1
1 3 1 2 3
2 5 2 5 50P ;
后四球胜方依次为乙甲甲甲,概率为 2
1 2 1 2 1
2 5 2 5 25P
所以,所求事件概率为: 1 2
1
10P P 故选 C.
10.【解析】
3min21
xx ,周期 T , 22
T
,
132sin2162sin2
xxy ,又新函数的图像关于 y 轴对称,
k
23 , k
6
,
6min
答案:A
11.【解析】 )0,(),0,(,2,2 21 cFcFbaP )(由题可知 ,
4
1cos 12 FPF
傤嚢唗凳侅圏伛侢姃匓圵2
ca
FPFFFPFFFPF
2
cos 12122122
2
411
16
a
c
a
c
a
c 或
11
153: y渐近线方为
故选 B.
12.【解析】
100)()(
1,)-)(1
)(
22)(1)1( 2
kkfxfkx
kkxfk
kxxf
kkxxxfx
有最小值,即时,当
)递增递减,(,在(时,①当
,开口向上的对称轴为
时,当
101
0)1()(1
1-)(1
k
fxfx
xfk
显然成立,此时
有最小值,即时,当
)上递减,在(时,②当
(2)当 1x 时, 3)1()( eekxxf x xekxxf )()('
10)1()(
1)(1
23
kekekefxf
xfk
此时
)上递增,在(时,①当
3130)()(
,),1()(1
3
kkeekfxf
kkxfk
k 此时
)递增递减,(在时,②当
综上: 30 k 故选 D.
二.填空题:
13. 10 14. 16
1y 15.
4
1 16.①⑤
15.解析:易知
2,11
1,2
19
nn
nan ,11 b nn bn
nb 11 1)1( nn bnnb
所以数列 nnb 是常数列,得:
nbn
1 ,又数列 nn ba , 的最小公共周期为 60,所以
404020202020 baba ,而 11040 aa ,
4
1
440 bb ,所以
4
1
404020202020 baba
16.解析:不妨设 2AD ,又 ACD 为正三角形,由 ABDBDCDBDBDA 3 ,
得 DCDBDBDA 0)( DCDADB ,即有 ACDB ,所以 30ADB3
ABDBDCDB 3 得 )(3 DADBDBDCDB ,化简可以得
3
34DB ,
90 DAB ,易得 ACDABD SS ,故 21 VV ,由于 60 ACDADB ,所以
ACDABD 与 的外接圆相同(四点共圆),所以三棱锥 ABDP ,三棱锥 ACDP 的外
接球相同,所以 21 SS
三.解答题:(共 70 分)
17.解:(1)由 0 A , 2cos 3A ,得 5sin 3A ,…………………………1 分
所以 5 2 4 5sin sin 2 2sin cos 2 3 3 9B A A A ,…………………………3 分
由正弦定理
sin sin
a b
A B
,可得 sin 6sin
b Aa B
.…………………………6 分
(2)
2
2 2 1cos cos2 2cos 1 2 13 9B A A
,…………………………8 分
在 ABC 22cos cos( ) sin sin cos cos 27C A B A B A B ………………………10 分
在 ACM 中,由余弦定理得: 2 2 2 3052 cos 9AM AC CM AC CM C
所以, 305
3AM .…………………………12 分
18.解析:(1)证法 1:在棱 11,DDCC 分别取点 NM , ,使得 1 PMQN ,易知四边形
MNQP 是·平行四边形,所以 PQMN // ,联结 NEMNFM ,, ,
NDAENDAE //,且则
所以四边形 ADNE 为矩形,故 NEAD // ,同理, ADBCFM ////
且 ADMFNE ,故四边形 FMNE 是平行四边形,所以
MNEF // ,所以 PQEF //
故 QPFE ,,, 四点共面
又 BPQPQBPQEFPQEF 平面平面, ,// ,4
所以 PQBEF 平面// .…………………6 分
证法 2:因为直棱柱 1111 DCBAABCD 的底面是菱形, ABCDAABDAC 底面 1, ,
设 BDAC, 交点为O ,以O 为原点,分别以 OBOA, ,及过O 且与 1AA 平行的直线为 zyx ,,
轴建立空间直角坐标系.则有 )0,0,2(A , )0,1,0(B , )0,0,2(C , )0,1,0( D ,设 aBF ,
],3,1[a 则 )1,0,2( aE , ),1,0( aF , )1,0,2( aP , ),1,0( aQ ,
),( 11,2EF , )1,1,2(QP ,所以 PQEF // ,故 QPFE ,,, 四点共面.又
BPQPQBPQEFPQEF 平面平面, ,// ,所以 PQBEF 平面// .……6 分
(2).平面 EFPQ 中向量 ),( 11,2EF , ),( 11,2 EQ ,设平面 EFPQ 的一个法向
量为 )( 111 ,, zyx ,则
02
02
111
111
zyx
zyx ,可得其一个法向量为 )2,0,1(1 n .
平面 BPQ 中, ),( 11,2 aBP , )( aBQ ,2,0 ,设平
面 BPQ 的一个法向量为
)( 222 ,, zyxn ,则
02
012
22
222
azy
zayx )(
,
所以取其一个法向量 )( 4,2,22 aan .
若
5
5
16)2(5
,cos 22
21
21
aa
nnnn , 则
84510 22 aaa )( ,
即有 02342 aa , ],3,1[a
解得 232 a ],3,1[ 故不存在点 P 使之成立.……………12 分
19.解析:方法一:(1)如图设 BOE ,则 )sin2,cos2( B
)sin2,cos2( D ,所以 cos2Px , sin2Py .
所以动点 P 的轨迹C 的方程为 124
22
yx .……………5 分5
方法二:(1)当射线OD 的斜率存在时,设斜率为 k ,OD 方程为 kxy ,
由
222 yx
kxy 得 2
2
1
2
kyP ,同理得 2
2
1
4
kxP ,所以 2
Px 42 2 Py 即有动点 P 的
轨迹C 的方程为 124
22
yx .当射线OD 的斜率不存在时 ,点 )2,0( 也满足 ………5 分
(2).由(1)可知 E 为C 的焦点,设直线 l 的方程为 2 myx (斜率不为 0 时)且设点
),(),,( 2211 yxNyxM ,由
42
2
22 yx
myx 得 0222)2( 22 myym
所以
2
2
2
22
221
221
myy
m
myy
,所以
)1(4
2
1
11
2
2
21
2
m
m
yymMN
………8分
又射线OQ 方程为 mxy ,带入椭圆C 的方程得 4)(2 22 myx ,即 2
2
21
4
mxQ
2
2
2
21
4
m
myQ ,
)1(4
211
2
2
2
m
m
OQ
………10分
所以 2
11
OQMN )1(4
2
2
2
m
m
4
3
)1(4
21
2
2
m
m ……11分
又当直线 l 的斜率为0时,也符合条件.综上, 2
11
OQMN
为定值,且为
4
3 .…12分
20. 解 析 (1) 所 求 概 率 P = (C 1
2 3
2 .
3
1 )(C 2
2 2
1 .
2
1 ) +
(C 2
2 3
2 .
3
2 )(C 1
2 2
1 .
2
1 )+(C 2
2 3
2 .
3
2 )(C 2
2 2
1 .
2
1 )=
9
4 ----------------------6 分
(2)他们在一轮游戏中获“优秀小组”概率为
2
2
2
2
2
1
2
222
1
2
2
1
2
2
2
2
2
211
1
2 )1()1( PCPCPPCPCPCPPCP
=2P 1 P 2 (P 1 +P 2 )-3P 2
1 P 2
2 -------------------------8 分
因为 P 1 + P2 =
3
4 所以 P=
3
8 p 2 p 2 -3p 2
1 p 2
2
因 0≤P 1 ≤1, 0≤P 2 ≤1 所以
3
1 ≤P 1 ≤1 ,
3
1 ≤P 2 ≤1,又 p 2 p 2 ≤(
2
PP 21 )2 =
9
46
所以
9
1 < p 1 p 2 ≤
9
4 令 t=p 1 p 2 以
9
1 < t ≤
9
4 则 P=h(t)=-3t 2 +
3
8 t
-----------10 分
当t=
9
4 时 P max =
27
16 他们小组在n轮游戏中获“优秀小组”次数 满足 ~ B( n , p )
由 np max =16 则 n=27 所以理论上至少要进行 27 轮游戏。 此时 P 1 + P2=
3
4 p 1 p 2 = 9
4
P 1 =P2 =
3
2
---------------12 分
21.解析(1) ),0(ln)( Raxaxxaxf
x
xa
x
axf 1)(' Rax ,0
① 当 0a 时, 的)(xf 减区间为 ),0( ,没有增区间
② 当 0a 时, 的)(xf 增区间为 ),0( a ,减区间为 ),( a -----------------4 分
(2)原不等式
x
bxxxxak ln)ln1( .
],1[],,1[ exea ,∴
1 ln ln 1 ln lna x x x x b x x x x b
x x
,-------6 分
令 2
1 ln ln ln'x x x x b x x bgg x xx x
,
令 11)(ln)( '
xxpbxxxp
lnp x x x b 在 1, 上递增;
①当 1 0p 时,即 ],1[1 ebb 所以 1b 时 1,x e , 0 ' 0p x g x ,
∴ g x 在 1,e 上递增;∴ min 1 2 2c g x g b b c b .
②当 0p e ,即 ],1[ eeb 时 1,x e , 0 ' 0p x g x ,∴ g x 在 1,e 上
递减;
∴ min
2 2b bc g x g e b c be e
]12,1[
eeee
.---------------9 分
③当 1 0p p e 时, lnp x x x b 在上递增;
存在唯一实数 0 1,x e ,使得 0 0p x ,则当 01,x x 时 0 ' 0p x g x .7
当 0 ,x x e 时 0 ' 0p x g x .
∴ 0 0 0 0
0mi 0
0 0
n
1 ln ln 1lnx x x x b xx xc g x g x .
∴ 0 0 0 0
0 0
1 1ln lnb c x x x xx x
.此时 0 0lnb x x .
令 1 1ln ' 1 0xh x x x h x h xx x
在 1,e 上递增,
01, 1 1,b e x e ,∴ 12,b c e e
.
综上所述, ]12,2[
eecb .--------------------12 分
22.解析:(1):曲线 1C 的一般方程是 11 22 yx
222 yx ,且 cosx , siny ,
曲线 2C 的一般方程为 11216
22
yx …………5 分
(2) :设点 P 的坐标为
sin32,cos4 , 22
1 rPCPA ,
91cos413cos8cos4sin321cos4 22222
1 PC
6281cos4 2 PA ,即 1cos 时, 62max PA …………10 分
23.解析:(1).如图,平面区域平面区域 由一个正方形及其
内部组成,四个顶点分别为 )1,0(),2,1(),1,2(),0,1( ,所以
2222
1 S . ………5 分
(2).由(1) 2))(( cbca ,
而 cba ,, 都 为 正 数 , 所 以
4))((22)(232 cbcacbcacba
当且仅当 2)(2 cbca 取得最小值. …………10 分