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2007安徽文科数学卷
(16)(本小题满分10分)
解不等式(|3x1|1)(sinx2)>0. (17) (本小题满分14分)
如图,在六面体ABCDA1B1C1D1中,四边形ABCD是边
长为2的正方形,四边形A1B1C1D1是边长为1的正方 形,DD1
1
平面A1B1C1D1,DD1平面ABCD,
DD12.
(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)求证:平面A1ACC1平面B1BDD1;
(18)(本小题满分14分)
2
设F是抛物线G:x=4y的焦点.
(Ⅰ)过点P(0,-4)作抛物线G的切线,求切线方程:
第(17)题图
(Ⅱ)设A、B为势物线G上异于原点的两点,且满足0,延长AF、BF分别交抛物线G于点
C,D,求四边形ABCD面积的最小值.
(20)(本小题满分14分)
xx222
设函数f(x)=-cosx-4tsincos+4t+t-3t+4,x∈R,
22
其中t≤1,将f(x)的最小值记为g(t). (Ⅰ)求g(t)的表达式;
(Ⅱ)诗论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值. (21)(本小题满分14分)
某国采用养老储备金制度,公民在就业的第一年就交纳养老储备金,数目为a1,以后第年交纳的数
目均比上一年增加d(d>0),因此,历年所交纳的储备金数目a1,a2,„是一个公差为d的等差数列,与此同时,国家给予优惠的计息政策,不仅采用固定利率,而且计算复利,这就是说,如果固定年
n-1
利率为r(r>0),那么,在第n年末,第一年所交纳的储备金就变为n(1+r),第二年所交纳的储备
n-2
金就变为a2(1+r),„„,以Tn表示到第n年末所累计的储备金总额. (Ⅰ)写出Tn与Tn-1(n≥2)的递推关系式;
(Ⅱ)求证:Tn=An+Bn,其中An是一个等比数列,Bn是一个等差数列.
参考答案
16.
3x10. 2
即3x1,13x11,03x2,故解为0x.
3
2
所以原不等式的解集为x0x.
3
解:因为对任意xR,sinx20,所以原不等式等价于
17.
解法1(向量法): 以D为原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Dxyz如图, 则有A(2,0,,0)B(2,2,,0)C(0,2,,0)A,,,2)B1(112),,,C1(012),,,D1(0,0,2). 1(10
(Ⅰ)证明:∵AC(110),,,AC(2,2,,0)DB(110),,,DB(2,2,0).
∴AC2AC,DB2D1B1. 11
∴AC与AC11平行, 11平行,DB与DB于是AC11与AC共面,B1D1与BD共面.
(Ⅱ)证明:DD·,0,2)·(2,2,0)01AC(0DB·AC(2,2,0)·(2,2,0)0,
∴DD1AC,DBAC.
DD1与DB是平面B1BDD1内的两条相交直线. ∴AC平面B1BDD1. 又平面A1ACC1过AC.
∴平面A1ACC1平面B1BDD1.
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2
解法2(综合法): (Ⅰ)证明:∵D平面ABCD. 1D平面ABC111D1,DD1
∴DDDA,DDDC,平面ABC11111D1∥平面ABCD. 于是C1D1A1∥DA. 1∥CD,D
,DC的中点,连结EF,AE设E,F分别为DAC1F, 1,
有AEC1F∥DDDE1,DF1. 1∥DD1,1,∴AE1∥C1F, 于是AC11∥EF.
由DEDF1,得EF∥AC, 故AC11∥AC,AC11与AC共面. 过点B1作BO1平面ABCD于点O,
AEF,连结OE,OF, 则BO11,BO11∥BA,OF ∥BC,∴OEOF. 于是OE 1111
∵B1A1AD11,∴OEAD. ∵BC11C1D1,∴OFCD. 所以点O在BD上,故DB共面. 1B1与D(Ⅱ)证明:∵D1DAC, 1D平面ABCD,∴D又BDAC(正方形的对角线互相垂直), D1D与BD是平面B1BDD1内的两条相交直线, ∴AC平面B1BDD1. 又平面A1ACC1过AC,∴平面A1ACC1平面B1BDD1.
2
x0xx
18.解:(I)设切点Qx0.由y,知抛物线在Q点处的切线斜率为0,故所求切线方程为
224
2x0x
y0(xx0).
42
2
x0xx. 即y24因为点P(0,)在切线上.
2x02
所以4,x016,x04.
4
所求切线方程为y2x4. (II)设A(x1,y1),C(x2,y2).
由题意知,直线AC的斜率k存在,由对称性,不妨设k0. 因直线AC过焦点F(01,),所以直线AC的方程为ykx1.
ykx1,
点A ,C的坐标满足方程组2
x4y,
2
得x4kx40,
x1x24k,
由根与系数的关系知
xx4.12
3
AC4(1k2).
11
因为ACBD,所以BD的斜率为,从而BD的方程为yx1.
kk
124(1k2)
同理可求得BD41. 2kk18(1k2)212SABCDACBD8(k2)≥32. 2kk
当k1时,等号成立.所以,四边形ABCD面积的最小值为32.
20.
解:(I)我们有
xx
f(x)cos2x4tsincos4t3t23t4
22
222
sinx12tsin4tt3t4
223
sinx2tsinxt4t3t3 (sinxt)24t33t3.
2
由于(sinxt)≥0,t≤1,故当sinxt时,f(x)达到其最小值g(t),即
g(t)4t33t3.
(II)我们有g(t)12t233(2t1)(2t1),t1.
由此可见,g(t)在区间1,极大值为g
单调减小,极小值为1,和单调增加,在区间,1g222222
4. 2
21.
解:(Ⅰ)我们有Tn
4
Tn1(1r)an(n≥2).
(Ⅱ)T1a1,对n≥2反复使用上述关系式,得
TnTn1(1r)anTn2(1r)2an1(1r)an
n1n2
a1(1r)a2(1r)an1(1r)an, ① 在①式两端同乘1r,得
(1r)Tna1(1r)na2(1r)n1an1(1r)2an(1r) ②
nn1n2
②①,得rTna1(1r)d[(1r)(1r)(1r)]an
d
[(1r)n1r]a1(1r)nan.
r
ardarddn
即Tn12(1r)n12.
rrrardarddn
如果记An12(1r),Bn12n,
rrr
则TnAnBn.
ardardd
其中An是以12(1r)为首项,以1r(r0)为公比的等比数列;Bn是以12为首项,
rrr
d
为公差的等差数列. r
2008安徽文科数学卷
17.(本小题满分12分)已知函数(Ⅰ)求函数(Ⅱ)求函数
f(x)cos(2x2sin(xx
344
f(x)的最小正周期; f(x)在区间[
,上的值域。
122
18.(本小题满分12分)在某次普通话测试中,为测试汉字发音水平,设置了10张卡片,每张卡片上印有一个汉字的拼音,其中恰有3张卡片上的拼音带有后鼻音“g”。
(Ⅰ)现对三位被测试者先后进行测试。第一位被测试者从这10张卡片中随机抽取一张,测试后放回,余下2位的测试,也按同样的方法进行。求这三位被测试者抽取的卡片上,拼音都带有后鼻音“g”的概率; (Ⅱ)若某位被测试者从这10张卡片中一次随机抽取3张,求这3张卡片上,拼音带有后鼻音“g”的卡
O 片不少于2张的概率。
19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥O—ABCD中,底面 ABCD是边长为1的菱形,ABC
4
,OA⊥底面ABCD,
OA = 2,M为OA的中点。
(Ⅰ)求异面直线AB与MD所成角的大小; (Ⅱ)求点B到面OCD的距离。
D
B
a332
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)xx(a1)x1,其中a为实数,且c0。
32
C
(Ⅰ)已知函数
f(x)在x1处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)已知不等式
5
f'(x)x2xa1对任意a(0,)都成立,求实数x的取值范围。
21.(本小题满分12分)设数列{an}满足a1a,其中a、且c0。 an1can1c,nN*,c为实数,(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设a
11
,c,bnn(1an),nN*,求数列{bn}的前n项的和Sn; 22
(Ⅲ)若0an
1对任意nN*成立,证明:0c1。
x2y2
22.(本小题满分14分)已知椭圆C221,(ab0),其相应于焦点F(2,0)的准线方程为x4。
ab
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知过点F1(2,0)倾斜角为的直线分别交椭圆C于A、B两点,
求证:|AB|
; 2cos
(Ⅲ)过点F1(2,0)作两条互相垂直的直线分别交椭圆C于A、B和D、E, 求|AB|+|DE|的最小值。
参考答案
三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 解:(Ⅰ)
f(x)cos(2x)2sin(x)sin(x
)
344
1
cos2x21
cos2x2x(sinxcosx)(sinxcosx)2 xcos2x
sin(2x)
6
2
。 所以周期为T25
], (Ⅱ)∵x[,],∴2x[,
122636
又∵f(x)sin(2x)在区间[,]上单调递增,在区间[,]上单调递减,
612332
∴当x时f(x)取得最大值1。
3
又∵
f(
12
)1f(), 222
∴当x
6
12
时
f(x)取得最小值。 2
∴函数
f(x)在区间[
,
上的值域为[]。 122
18.解:(Ⅰ)每次测试中,被测试者从0张卡片中随机抽取的张卡片上,拼音都带有后鼻音“g”的概率为
3
,因为三位被测试者分别随机抽取1张卡片的事件是相互独立的,因而所求的概率为10333327(3。 [1**********]0
(Ⅱ)设Ai(i0,1,2,3)表示所抽取的三张卡片中,恰有i张卡片上的拼音带有后鼻音“g”的事件,且其相应的概率为P(Ai),则
123
C7C37C31
P(A2)3,P(A2)3
C1040C10120
因而所求的概率为
P(A2A3)P(A2)P(A3)
7111
。 4012060
O
19. 解:方法一(综合法) (Ⅰ)∵CD∥AB,
∴∠MDC为异面直线AB与MD所成角(或其补角) 作AP⊥CD于点P,连接MP ∵OA⊥底面ABCD,∴CD⊥MP。
∵ADP,
∴DP
4
2
∵MD
P C
D
DP1
,MDCMDP ∴cosMDP
MD23
∴AB与MD所成角的大小为。
3
(Ⅱ)∵AB∥平面OCD,∴点B和点A到平面OCD的距离相等 连接OP,过点A作AQ⊥OP与点Q, ∵AP⊥CD,OA⊥CD,∴CD⊥平面OAP ∵AQ平面OAP,∴AQCD,
又∵AQOP,∴AQ平面O CD,线段AQ
的长就是点A到平面OCD的距离。
∵OP
APDP2
OAAP2,∴点B到面OCD的距离为2。 ∴AQ
3OP32
方法二(向量法):
作AP⊥CD与点P。如图,分别以AB,AP,AO所在直线为 x,y,z轴建立直角坐标系。
A(0,0,0,),B(1,0,0),P(0,
D( 222
O(0,0,2),M(0,0,1)
(Ⅰ)设AB与MD所成角为,
∵AB(1,0,0),MD(,1),
22
|ABMD|1,∴,∴AB与MD所成角的大小为。
∴cos33|AB||MD|2
(Ⅱ)OP(0,2),OD(,2)
222
设平面OCD的法向量为n(x,y,z),则nOP0,nOD0,
y2x02得,取z
,解得n。
xy2z0
22
OBn设点B到面OCD的距离为d,则d为在向量上的投影的绝对值。
|OBn|2∵OB(1,0,2),∴d
3|n|
∴点B到面OCD的距离为20. 解:(Ⅰ)由于函数
2
。 3
f'(x)ax23x(a1),
f(x)在x1时取得极值,所以f'(1)0,即a3a10,∴a1
2
(Ⅱ)方法一:由题设知:ax即a(x
2
3x(a1)x2xa1对任意a(0,)都成立,
2)x22x0对任意a(0,)都成立,
2
设g(a)a(x22)x22x,(aR),则对任意aR,g(a)为单调增函数(aR) 所以,对任意的a(0,),g(a)0恒成立的充分必要条件是g(0)0,即x∴2x0,故x的取值范围是{x|2x0}。
方法二:由题设知:ax23x(a1)x2xa1对任意a(0,)都成立, 即a(x22)x22x0对任意a(0,)都成立,
2x0,
x22xx22x
0,∴2x0, 于是a2对任意a(0,)都成立,即2
x2x2
故x的取值范围是{x|2x0}。
21. 解:(Ⅰ)方法一:∵an1can1c,
∴当a1时,{an1}是首项为a1,公比为c的等比数列。 ∴an1(a1)c当a1时,an
n1
,即an
(a1)cn11,
1仍满足上式,
(a1)cn11,(nN*)。
∴数列{an}的通项公式为an方法二:由题设得:
n2时,an1c(an11)c2(an21)cn1(a11)(a1)cn1
∴an
(a1)cn11
n1时a1a也满足上式。
∴数列{an}的通项公式为an(Ⅱ)由(Ⅰ)得bn
(a1)cn11,(nN*)。
1
n(1a)cn1n()n,
2
111
Snb1b2bn2()2n()n,
222
1111Sn()22()3n()n1 222211121n1n1∴Sn()()n() 22222
1121n11n1n1n
∴Sn1()()n()2[1()]n()
222222
∴Sn
9
1
2(2n)()n。
2
(a1)cn11
(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知an
若0(a1)cn111,则0(1a)cn11。 ∵0a1a1,∴0c
n1
1
(nN*) 1a
由cn10对任意的nN*成立,知c0。 下证c1,用反证法。 方法一:假设c1。由函数∴c
n1
f(x)cx的函数图像知,当n趋于无穷大时,cn1趋于无穷大。
1
不能对nN*恒成立,导致矛盾。 1a
∴c1, ∴0c1。
11n1n1
方法二:假设c1,∵c,∴logcclogc。
1a1a
1
即n1logc(nN*)恒成立 (*)
1a
∵a、c为常数,∴(*)对nN*不能恒成立 ∴c1, ∴0c1。
c22
a28x2y2a
1。 22.解:(Ⅰ)由题意得:,∴2,∴椭圆C的方程为4
84b4c
222abc
(Ⅱ)方法一:由(Ⅰ)知,F1(2,0)是椭圆C
的左焦点,离心率e设l是椭圆的左准线,则l:x4
, 2
x轴交于点H(如图), 作AA1l于A1,BB1l于B1,l于
∵点A在椭圆上,
∴|AF=|=AA
|(|FH|
|AF|cos)AF1|cos
111
2212
∴|AF1,同理|BF
1
∴|AB|=|AF1|+|BF1方法二:当
。 2
2cos
2
时,记ktan。则AB:yk(x2)
将其代入方程x22y2设A(x1,y1),
10
8得(12k2)x28k2x8(k21)0
B(x2,y2),则x1,x2是此二次方程的两个根。
8k28(k21)
,xx∴x1x2,
12k21212k2
|AB
k2)
① 2
12k
∵k
tan,代入①式得|AB|当
。 ② 2
2cos
2
时,|AB|
∴|AB|
。 2
2cos
(Ⅲ)设直线AB倾斜角为,由于DE⊥AB,由(Ⅱ)可得
|AB|
, |DE|
2
cos2
sin
222cos2sin2sin22
43时,|AB|+|DE|
取得最小值。 43
2009安徽文科数学卷
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|AB|+|DE|
当
4
或
(16)(本小题满分12分)在ABC中,C-A=(I)求sinA的值; (II)设
1, sinB=。
32
,求ABC的面积
(17)(本小题满分12分)
某良种培育基地正在培育一种小麦新品种A,将其与原有的一个优良品种B进行对照 试验,两种小麦各种植了25亩,所得亩产数据(单位:千克)如下 品种A:357,359,367,368,375,388,392,399,400,405,414, 415,421,423,423,427,430,430,434,443,445,451,454
品种B:363,371,374,383,385,386,391,392,394,395,397
397,400,401,401,403,406,407,410,412,415,416,422,430 (I)完成所附的茎叶图
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11
(II)用茎叶图处理现有的数据,有什么优点?
(III)通过观察茎叶图,对品种A与B的亩产量及其稳定性进行比较,写出统计结论。 (18)(本小题满分12分)
x2y2已知椭圆221(a>b>0)
以原点为圆心。椭圆短半轴长半径的圆与直线y=x+2相切,
ab(1)求a与b; (2)设该椭圆的左,右焦点分别为F1和F2,直线l1过F2且与x轴垂直,动直线l2与y 轴垂直,l2交l1与点p..求线段PF1垂直平分线与l2的交点M的轨迹方程,并指明曲线类型。 (19)(本小题满分12分) 已知数列{an} 的前n项和Sn
znxzn,数列{bn}的前n项和Tn2bx
2
anbn,证明:当且仅当n≥3时,cn1<cn
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式; (2)设cn
(20)本小题满分13分
如图,ABCD的边长为2的正方形,直线l与平面ABCD平行,g和F式l上的两个不同点,且EA=ED,FB=FC,E
和FF都与平面ABCD垂直, 和F是平面ABCD内的两点,EF
垂直且平分线段AD: (1)证明:直线EF
(2)若∠EAD=∠EAB=60,EF=2,求多面体ABCDEF的体积。 (21)(本小题满分14分) 已知函数(1)讨论数。
参考答案
16.【解析】(1)∵cA∴sinAsin(
2
f(x)x1alnx,a>0,
x
f(x)的单调性; (2)设a=3,求f(x)在区间{1,e2}上值域。其中e=2.71828„是自然对数的底
2
且cAB∴A
4
B
2
BBB)sin) 42221BB11
∴sin2A(cossin)2(1sinB)
22223
又sinA0
∴cosA
(2)如图,由正弦定理得BC
AC
sinAACBC
∴BC
sinBsinBsinA
3
又sinCsin(AB)sinAcosBcosAsinB13
∴SABC
11ACBCsinC. 22
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17.【解析】(1)茎叶图如图所示
A
B
12
9 7 35 8 7
36 3 5 37 1 4 8 38
3 5 6 9 2 39
1 2 4 457 7 5 0 40 0 1 1 3 6 7 5 4 2 41 0 2 5 6 7 3 3 1 42 2 4 0 0 43 0 5 5 3 44 4 1 45
(2)用茎叶图处理现有的数据不仅可以看出数据的分布状况,而且可以看出每组中的具体数据.
(3)通过观察茎叶图,可以发现品种A的平均每亩产量为411.1千克,品种B的平均亩产量为397.8千克.由此可知,品种A的平均亩产量比品种B的平均亩产量高.但品种A的亩产量不够稳定,而品种B的亩产量比较集中D平均产量附近.
c2a2b21b222
18.【解析】(1)由于e∴e2 ∴ 又b∴b2=2,a2=3因22
33aaa此,a(2)由(1)知F1,F2两点分别为(-1,0),(1,0),由题意可设P(1,t).(t≠0).那么线段PF1
tt
中点为N(0,),设M(x、y)是所求轨迹上的任意点.由于MN(y) . P(2,则t)1F22
t
MNPF12xt(y)0
消去参数t得y24x(x0) 2
yt
,其轨迹为抛物线(除原点) 19.【解析】(1)由于a1s14 当n2时, an又当xn时bn
snsn1(2n22n)[2(n1)22(n1)]4nam4n(nN*)
TnTn1(26m)(2bm1)2bnbn1
11数列bn项与等比数列,其首项为1,公比为bn()n1
22
1(n1)12
16(n1)()1n1Cn1(n1)222(2)由(1)知C1a1bn16n() 2Cn2n16n2()n1
2
Cn1(n1)2由1得
1即n22n10n1n3
Cn2n
又n3时
(n1)2Cn1
1成立,即1由于Cn0恒成立. 2
2nCn
因此,当且仅当n3时, Cn1Cn
20.【解析】(1)由于EA=ED且ED'面ABCDE'DE'C
点E'在线段AD的垂直平分线上,同理点F'在线段BC的垂直平分线上. 又ABCD是四方形
线段BC的垂直平分线也就是线段AD的垂直平分线 即点E'F'都居线段AD的垂直平分线上. 所以,直线E'F'垂直平分线段AD.
(2)连接EB、EC由题意知多面体ABCD可分割成正四棱锥E—ABCD和正四面体E—BCF两部分.设AD中点为M,在Rt△MEE'中,由于ME'
=1, MEEE'.
VE—
ABCDS四方形ABCDEE'22又VE—BCF=VC-BEF=VC-BEA=VE-
ABC
1313 111 SABCEE'22
3323
多面体ABCDEF的体积为VE—ABCD+VE—
BCF=21.【解析】(1)由于令t
f(x)1
2a xx
1
得y2t2at1(t0) x
2
①当a80,
即0a, f(x)0恒成立.
f(x)在(-∞,0)及(0,+∞)上都是增函数.
②当a
2
2
80,
即a
由2tat1
0得t
t
aa0x或x
0或x
44
aaaatx又由2tat
0得
4422
2
综上①当0a, f(x)在(,0)及(0,)上都是增函数.
②当a, f(x
)在(
a2,a2上是减函数,
在(,0)(0,aa2及(2
,)上都是增函数.
(2)当a3时,由(1)知f(x)在1,2上是减函数.
在2,e2
上是增函数.
又
f(1)0,f(2)23ln20f(e2)e2
2
e2
50 函数f(x)在1,e2上的值域为2
223ln2,ee25
2010安徽文科数学卷
(16)△ABC的面积是30,内角A,B,C,所对边长分别为a,b,c,cosA=
12
13
. (1)求ABAC
(2)若c-b=1,求a的值. 解:由cosA=12
,得sinA=
(513
13
)2 =13又1
2
,∴bc=156. (1)ABAC=bc cosA=15612
13
(2)a2=b2+c2-2bc cosA=(c-b)2
+2bc(1-cosA)=1+2·156·(1-1213 )=25,
∴a=5
e
1(17)椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)求∠F1AF2的角平分线所在直线的方程.
解:(1)设椭圆E的方程为x2ay21c1222 2
x2y22b21 由2,得a =2,b=a-c=3c. ∴4c23c21(2,3)代入,有13x2y2
cc1 ,解得:c=2, 椭圆E的方程为
1612
1 将A
3
(Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(-2,0),F2(2,0),所以直线AF1的方程为 y= (X+2),
4即3x-4y+6=0. 直线AF2的方程为x=2. 由椭圆E的图形知, ∠F1AF2的角平分线所在直线的斜率为正数.
设P(x,y)为∠F1AF2的角平分线所在直线上任一点, 则有
15
3x4y6
x2
5
若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0,其斜率为负,不合题意,舍去. 于是3x-4y+6=-5x+10,即2x-y-1=0.
所以∠F1AF2的角平分线所在直线的方程为2x-y-1=0. 18、(本小题满分13分)
某市2010年4月1日—4月30日对空气污染指数的检测数据如下(主要污染物为可吸入颗粒物): 61,76,70,56,81,91,92,91,75,81,88,67,101,103,95,91, 77,86,81,83,82,82,64,79,86,85,75,71,49,45, (Ⅰ) 完成频率分布表; (Ⅱ)作出频率分布直方图;
(Ⅲ)根据国家标准,污染指数在0~50之间时,空气质量为优:在51~100之间时,为良;在101~150之间时,为轻微污染;在151~200之间时,为轻度污染。
请你依据所给数据和上述标准,对该市的空气质量给出一个简短评价. 解:(Ⅰ) 频率分布表:
4151 61 71 8
(Ⅱ)频率分布直方图:
(Ⅲ)答对下述两条中的一条即可:
16
1
(i)该市一个月中空气污染指数有2天处于优的水平,占当月天数的 . 有26天处于良好的水平,占当
151314
月天数的 . 处于优或良的天数共有28天,占当月天数的 . 说明该市空气质量基本良好.
1515
1
(ii)轻微污染有2天,占当月天数的 . 污染指数在80以上的接近轻微污染的天数有15天,加上处于
1517
轻微污染的天数,共有17天,占当月天数的,超过50%. 说明该市空气质量有待进一步改善.
30(19)(本小题满分13分)
如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,AB=2EF=2,EF∥AB,EF⊥FB,∠BFC=90°,BF=FC,H为BC的中点,
(Ⅰ)求证:FH∥平面EDB;
(Ⅱ)求证:AC⊥平面EDB; (Ⅲ)求四面体B—DEF的体积;
(Ⅰ) 证:设AC与BD交于点G,则G为AC的中点. 连EG,GH,由于H为BC的中点,故GH∥AB且 GH=又EF∥AB且 EF=
1
AB 2
1AB 2
∴EF∥GH. 且 EF=GH ∴四边形EFHG为平行四边形. ∴EG∥FH,而EG 平面EDB,∴FH∥平面EDB. (Ⅱ)证:由四边形ABCD为正方形,有AB⊥BC.
又EF∥AB,∴ EF⊥BC. 而EF⊥FB,∴ EF⊥平面BFC,∴ EF⊥FH. ∴ AB⊥FH.又BF=FC H为BC的中点,FH⊥BC.∴ FH⊥平面ABCD. ∴ FH⊥AC. 又FH∥EG,∴ AC⊥EG. 又AC⊥BD,EG∩BD=G, ∴ AC⊥平面EDB.
(Ⅲ)解:∵ EF⊥FB,∠BFC=90°,∴ BF⊥平面CDEF. ∴ BF为四面体B-DEF的高. 又BC=AB=2, ∴
111
VBDEF.
323
(20)(本小题满分12分)
设函数f(x)=sin-cosx+x+1, 0﹤x﹤2 ,求函数f(x)的单调区间与极值. 解:由f(x)=sinx-cosx+x+1,0﹤x﹤2,
知
17
f'(x)=cosx+sinx+1,
于是
f'(x)=1+sin(x+ ).
4
令
3,得x= ,或x= . f'(x)=0,从而sin(x+ )=-242
f'(x),f(x)变化情况如下表:
当x变化时,
33
因此,由上表知f(x)的单调递增区间是(0, )与( ,2 ),单调递减区间是(,),极
223
3
小值为f(),极大值为f()= +2.
22(21)(本小题满分13分) 设
cc
,1
...,2
c
,„是坐标平面上的一列圆,它们的圆心都在x轴的正半轴上,且都与直线y=n
x相3
切,对每一个正整数n,圆(Ⅰ)证明:
c都与圆c
n
n1
相互外切,以
r
n
表示
c的半径,已知r为递增数列.
n
n
r为等比数列;
n
n
(Ⅱ)设r1=1,求数列的前n项和.
n
解:(Ⅰ)将直线y=
13x的倾斜角记为 , 则有tansin =23设Cn的圆心为(n,0),则由题意知
n1
= sin = ,得n = 2n ;同理n12n1,题意知
2n
n1nnn12n1将n = 2n代入,解得 rn+1=3rn.
故{ rn }为公比q=3的等比数列. (Ⅱ)由于r1=1,q=3,故rn=3,从而
n-1
18
n
=n·31n,
n
记Sn=
12n
, 则有 Sn=1+2·3-1+3·3-2+„„„+n·31n. ① 12n
Sn-1-2
=1·3+2·3+„„„+(n-1) ·31n+n·3n. ② ①-②,得 3
n
2Sn2 2-1 -2 1nn 13=1+3+3+„„„+3-n·3=- n·3n=–(n+)·3n
333
3
Sn=
9 12
– (n+)·31n.423
2011安徽文科数学卷
16.(本小题满分13分)在ABC中,a,b,c为内角A,B,C所
对的边长,a
b,12cos(BC)0,求边BC上的高.
A,得
解法一:由12cos(BC)0和BC
1. 12cosA0,cosA,sinA
22bsinA再由正弦定理,得sinB.
a2
由ba知BA,所以B不是最大角,B
2
1
由上述结果知sinCsin(AB)).
222
设边BC上的高为h
,则有hbsinC.
,从而cosB
. 2
解法二:∵A+B+C=180°,所以B+C=A, 又12cos(BC)0,∴12cos(180A)0, 即12cosA0,cosA
1, 2
又0°
bsinAabsinB
在△ABC中,由正弦定理得, a2sinAsinB
又∵ba,所以B<A,B=45°,C=75°,
∴BC边上的高AD=AC·sinC
30) cos30cos45sin30
) 11
. )
22222
17.(本小题满分13分).
设直线l1:yk1x1,l2:yk2x1,其中实数k1,k2满足k1k220. (Ⅰ) 证明l1与l2相交;
(Ⅱ) 证明l1与l2的交点在椭圆2x2y2
19
1上.
解析:(I)反证法,假设是l1与l2不相交,则l1与l2平行,有k1=k2,代入k1k2+2=0,得
k1220.
此与k1为实数的事实相矛盾. 从而k1k2,即l1与l2相交.
yk1x1
(II)(方法一)由方程组,
ykx12
2x,k2k1
解得交点P的坐标(x,y)为
yk2k1.k2k1
而
22
k122k1k2k12k2422k2k128k2
2xy2()()21. 222
k2k1k2k1k2k12k1k2k1k24
此即表明交点P(x,y)在椭圆2x2y21上. (方法二)交点P的坐标(x,y)满足 y1k1x
y1k2x2
2
y1k,1x 故知x0.从而
k2y1.x
y1y1
代入k1k220,得20.
xx
22
整理后,得2xy1,
22
所以交点P在椭圆2xy1上.
ex
18.(本小题满分13分)设f(x),其中a为正实数.
1ax2
4
(Ⅰ) 当a时,求f(x)的极值点;
3
(Ⅱ) 若f(x)为R上的单调函数,求a的取值范围.
2
x1ax2ax解:对函数f(x)求导得fxe . ①
2
1ax
(Ⅰ) 当a
4312
时若fx0,则4x8x30,解得x1,x2.结合①,可知 322
152593226.doc
20
所以,x1
3是极小值点,x2是极大值点. 22
(Ⅱ) 若函数f(x)为R上的单调函数,则fx在R上不变号,结合①与条件a0,知ax2a2x10
在R上恒成立,因此4a24a4a(a1)0,由此并结合a0,知0a1. 20.(本小题满分10分)
ˆbxa; (Ⅰ) 利用所给数据求年需求量与年份之间的回归直线方程y
(Ⅱ) 利用(Ⅰ)中所求出的直线方程预测该地2012年的粮食需求量.
解:(I)由所给数据看出,年需求量与年份之间是近似直线上升,下面来配回归直线方程,为此对数据
预处理如下:
对预处理后的数据,容易算得:
0,3.2,
(4)(21)(2)(11)219429260b6.5, 2222
404224
ab3.2.
由上述计算结果,知所求回归直线方程为
y257b(x2006)a6.5(x2006)3.2, )260.2. ① 即y6.5(x2006
(II)利用直线方程①,可预测2012年的粮食需求量为
6.5(20122006)260.26.56260.2299.2(万吨)≈300(万吨).
21.(本小题满分13分)在数1和100之间插入n个实数,使得这n2个数构成递增的等比数列,将这
n2个数的乘积记作Tn,再令anlgTn,n1.
(Ⅰ) 求数列{an}的通项公式; (Ⅱ) 设bn
tanantanan1,求数列{bn}的前n项和Sn.
【解析】(Ⅰ)设t1,t2,...,tn2构成等比数列,其中t11,tn2
100,则
152593226.doc Tn
Tn
①×②并利用t1tn3i
Tn221 t1t2tn1tn2, ① tn2tn1t2t1, ② t1tn2102(1in2),得 (t1tn2)(t2tn1)(tn1t2)(tn2t1)102(n2),
anlgTnn2,n1.
tan(n2)tan(n3),n1.
tan(k1)tank1, 1tan(k1)tank(Ⅱ)由题意和(Ⅰ)中计算结果,知 bn另一方面,利用 tan1tan((k1)k)
tank得 tan(k1)
所以 Snnn2tan(k1)tank1. tan1bktan(k1)tank k1k3
(
k3n2tan(k1)tank1) tan1
tan(n3)tan3n. tan1
19.(本小题满分13分)如图,ABEDFC为多面体,平面ABED与平
面ACFD垂直,点O在线段AD上,OA1,OD2,OAB,OAC,ODF都是正 三角形.
(Ⅰ) 证明直线BC//EF;
(Ⅱ) 求棱锥FOBED的体积.
152593226.doc 22
152593226.doc
2007安徽文科数学卷
(16)(本小题满分10分)
解不等式(|3x1|1)(sinx2)>0. (17) (本小题满分14分)
如图,在六面体ABCDA1B1C1D1中,四边形ABCD是边
长为2的正方形,四边形A1B1C1D1是边长为1的正方 形,DD1
1
平面A1B1C1D1,DD1平面ABCD,
DD12.
(Ⅰ)求证:
(Ⅱ)求证:平面A1ACC1平面B1BDD1;
(18)(本小题满分14分)
2
设F是抛物线G:x=4y的焦点.
(Ⅰ)过点P(0,-4)作抛物线G的切线,求切线方程:
第(17)题图
(Ⅱ)设A、B为势物线G上异于原点的两点,且满足0,延长AF、BF分别交抛物线G于点
C,D,求四边形ABCD面积的最小值.
(20)(本小题满分14分)
xx222
设函数f(x)=-cosx-4tsincos+4t+t-3t+4,x∈R,
22
其中t≤1,将f(x)的最小值记为g(t). (Ⅰ)求g(t)的表达式;
(Ⅱ)诗论g(t)在区间(-1,1)内的单调性并求极值. (21)(本小题满分14分)
某国采用养老储备金制度,公民在就业的第一年就交纳养老储备金,数目为a1,以后第年交纳的数
目均比上一年增加d(d>0),因此,历年所交纳的储备金数目a1,a2,„是一个公差为d的等差数列,与此同时,国家给予优惠的计息政策,不仅采用固定利率,而且计算复利,这就是说,如果固定年
n-1
利率为r(r>0),那么,在第n年末,第一年所交纳的储备金就变为n(1+r),第二年所交纳的储备
n-2
金就变为a2(1+r),„„,以Tn表示到第n年末所累计的储备金总额. (Ⅰ)写出Tn与Tn-1(n≥2)的递推关系式;
(Ⅱ)求证:Tn=An+Bn,其中An是一个等比数列,Bn是一个等差数列.
参考答案
16.
3x10. 2
即3x1,13x11,03x2,故解为0x.
3
2
所以原不等式的解集为x0x.
3
解:因为对任意xR,sinx20,所以原不等式等价于
17.
解法1(向量法): 以D为原点,以DA,DC,DD1所在直线分别为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系Dxyz如图, 则有A(2,0,,0)B(2,2,,0)C(0,2,,0)A,,,2)B1(112),,,C1(012),,,D1(0,0,2). 1(10
(Ⅰ)证明:∵AC(110),,,AC(2,2,,0)DB(110),,,DB(2,2,0).
∴AC2AC,DB2D1B1. 11
∴AC与AC11平行, 11平行,DB与DB于是AC11与AC共面,B1D1与BD共面.
(Ⅱ)证明:DD·,0,2)·(2,2,0)01AC(0DB·AC(2,2,0)·(2,2,0)0,
∴DD1AC,DBAC.
DD1与DB是平面B1BDD1内的两条相交直线. ∴AC平面B1BDD1. 又平面A1ACC1过AC.
∴平面A1ACC1平面B1BDD1.
152593226.doc
2
解法2(综合法): (Ⅰ)证明:∵D平面ABCD. 1D平面ABC111D1,DD1
∴DDDA,DDDC,平面ABC11111D1∥平面ABCD. 于是C1D1A1∥DA. 1∥CD,D
,DC的中点,连结EF,AE设E,F分别为DAC1F, 1,
有AEC1F∥DDDE1,DF1. 1∥DD1,1,∴AE1∥C1F, 于是AC11∥EF.
由DEDF1,得EF∥AC, 故AC11∥AC,AC11与AC共面. 过点B1作BO1平面ABCD于点O,
AEF,连结OE,OF, 则BO11,BO11∥BA,OF ∥BC,∴OEOF. 于是OE 1111
∵B1A1AD11,∴OEAD. ∵BC11C1D1,∴OFCD. 所以点O在BD上,故DB共面. 1B1与D(Ⅱ)证明:∵D1DAC, 1D平面ABCD,∴D又BDAC(正方形的对角线互相垂直), D1D与BD是平面B1BDD1内的两条相交直线, ∴AC平面B1BDD1. 又平面A1ACC1过AC,∴平面A1ACC1平面B1BDD1.
2
x0xx
18.解:(I)设切点Qx0.由y,知抛物线在Q点处的切线斜率为0,故所求切线方程为
224
2x0x
y0(xx0).
42
2
x0xx. 即y24因为点P(0,)在切线上.
2x02
所以4,x016,x04.
4
所求切线方程为y2x4. (II)设A(x1,y1),C(x2,y2).
由题意知,直线AC的斜率k存在,由对称性,不妨设k0. 因直线AC过焦点F(01,),所以直线AC的方程为ykx1.
ykx1,
点A ,C的坐标满足方程组2
x4y,
2
得x4kx40,
x1x24k,
由根与系数的关系知
xx4.12
3
AC4(1k2).
11
因为ACBD,所以BD的斜率为,从而BD的方程为yx1.
kk
124(1k2)
同理可求得BD41. 2kk18(1k2)212SABCDACBD8(k2)≥32. 2kk
当k1时,等号成立.所以,四边形ABCD面积的最小值为32.
20.
解:(I)我们有
xx
f(x)cos2x4tsincos4t3t23t4
22
222
sinx12tsin4tt3t4
223
sinx2tsinxt4t3t3 (sinxt)24t33t3.
2
由于(sinxt)≥0,t≤1,故当sinxt时,f(x)达到其最小值g(t),即
g(t)4t33t3.
(II)我们有g(t)12t233(2t1)(2t1),t1.
由此可见,g(t)在区间1,极大值为g
单调减小,极小值为1,和单调增加,在区间,1g222222
4. 2
21.
解:(Ⅰ)我们有Tn
4
Tn1(1r)an(n≥2).
(Ⅱ)T1a1,对n≥2反复使用上述关系式,得
TnTn1(1r)anTn2(1r)2an1(1r)an
n1n2
a1(1r)a2(1r)an1(1r)an, ① 在①式两端同乘1r,得
(1r)Tna1(1r)na2(1r)n1an1(1r)2an(1r) ②
nn1n2
②①,得rTna1(1r)d[(1r)(1r)(1r)]an
d
[(1r)n1r]a1(1r)nan.
r
ardarddn
即Tn12(1r)n12.
rrrardarddn
如果记An12(1r),Bn12n,
rrr
则TnAnBn.
ardardd
其中An是以12(1r)为首项,以1r(r0)为公比的等比数列;Bn是以12为首项,
rrr
d
为公差的等差数列. r
2008安徽文科数学卷
17.(本小题满分12分)已知函数(Ⅰ)求函数(Ⅱ)求函数
f(x)cos(2x2sin(xx
344
f(x)的最小正周期; f(x)在区间[
,上的值域。
122
18.(本小题满分12分)在某次普通话测试中,为测试汉字发音水平,设置了10张卡片,每张卡片上印有一个汉字的拼音,其中恰有3张卡片上的拼音带有后鼻音“g”。
(Ⅰ)现对三位被测试者先后进行测试。第一位被测试者从这10张卡片中随机抽取一张,测试后放回,余下2位的测试,也按同样的方法进行。求这三位被测试者抽取的卡片上,拼音都带有后鼻音“g”的概率; (Ⅱ)若某位被测试者从这10张卡片中一次随机抽取3张,求这3张卡片上,拼音带有后鼻音“g”的卡
O 片不少于2张的概率。
19.(本小题满分12分)如图,在四棱锥O—ABCD中,底面 ABCD是边长为1的菱形,ABC
4
,OA⊥底面ABCD,
OA = 2,M为OA的中点。
(Ⅰ)求异面直线AB与MD所成角的大小; (Ⅱ)求点B到面OCD的距离。
D
B
a332
20.(本小题满分12分)已知函数f(x)xx(a1)x1,其中a为实数,且c0。
32
C
(Ⅰ)已知函数
f(x)在x1处取得极值,求a的值;
(Ⅱ)已知不等式
5
f'(x)x2xa1对任意a(0,)都成立,求实数x的取值范围。
21.(本小题满分12分)设数列{an}满足a1a,其中a、且c0。 an1can1c,nN*,c为实数,(Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)设a
11
,c,bnn(1an),nN*,求数列{bn}的前n项的和Sn; 22
(Ⅲ)若0an
1对任意nN*成立,证明:0c1。
x2y2
22.(本小题满分14分)已知椭圆C221,(ab0),其相应于焦点F(2,0)的准线方程为x4。
ab
(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)已知过点F1(2,0)倾斜角为的直线分别交椭圆C于A、B两点,
求证:|AB|
; 2cos
(Ⅲ)过点F1(2,0)作两条互相垂直的直线分别交椭圆C于A、B和D、E, 求|AB|+|DE|的最小值。
参考答案
三、解答题:本大题共6小题,共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 解:(Ⅰ)
f(x)cos(2x)2sin(x)sin(x
)
344
1
cos2x21
cos2x2x(sinxcosx)(sinxcosx)2 xcos2x
sin(2x)
6
2
。 所以周期为T25
], (Ⅱ)∵x[,],∴2x[,
122636
又∵f(x)sin(2x)在区间[,]上单调递增,在区间[,]上单调递减,
612332
∴当x时f(x)取得最大值1。
3
又∵
f(
12
)1f(), 222
∴当x
6
12
时
f(x)取得最小值。 2
∴函数
f(x)在区间[
,
上的值域为[]。 122
18.解:(Ⅰ)每次测试中,被测试者从0张卡片中随机抽取的张卡片上,拼音都带有后鼻音“g”的概率为
3
,因为三位被测试者分别随机抽取1张卡片的事件是相互独立的,因而所求的概率为10333327(3。 [1**********]0
(Ⅱ)设Ai(i0,1,2,3)表示所抽取的三张卡片中,恰有i张卡片上的拼音带有后鼻音“g”的事件,且其相应的概率为P(Ai),则
123
C7C37C31
P(A2)3,P(A2)3
C1040C10120
因而所求的概率为
P(A2A3)P(A2)P(A3)
7111
。 4012060
O
19. 解:方法一(综合法) (Ⅰ)∵CD∥AB,
∴∠MDC为异面直线AB与MD所成角(或其补角) 作AP⊥CD于点P,连接MP ∵OA⊥底面ABCD,∴CD⊥MP。
∵ADP,
∴DP
4
2
∵MD
P C
D
DP1
,MDCMDP ∴cosMDP
MD23
∴AB与MD所成角的大小为。
3
(Ⅱ)∵AB∥平面OCD,∴点B和点A到平面OCD的距离相等 连接OP,过点A作AQ⊥OP与点Q, ∵AP⊥CD,OA⊥CD,∴CD⊥平面OAP ∵AQ平面OAP,∴AQCD,
又∵AQOP,∴AQ平面O CD,线段AQ
的长就是点A到平面OCD的距离。
∵OP
APDP2
OAAP2,∴点B到面OCD的距离为2。 ∴AQ
3OP32
方法二(向量法):
作AP⊥CD与点P。如图,分别以AB,AP,AO所在直线为 x,y,z轴建立直角坐标系。
A(0,0,0,),B(1,0,0),P(0,
D( 222
O(0,0,2),M(0,0,1)
(Ⅰ)设AB与MD所成角为,
∵AB(1,0,0),MD(,1),
22
|ABMD|1,∴,∴AB与MD所成角的大小为。
∴cos33|AB||MD|2
(Ⅱ)OP(0,2),OD(,2)
222
设平面OCD的法向量为n(x,y,z),则nOP0,nOD0,
y2x02得,取z
,解得n。
xy2z0
22
OBn设点B到面OCD的距离为d,则d为在向量上的投影的绝对值。
|OBn|2∵OB(1,0,2),∴d
3|n|
∴点B到面OCD的距离为20. 解:(Ⅰ)由于函数
2
。 3
f'(x)ax23x(a1),
f(x)在x1时取得极值,所以f'(1)0,即a3a10,∴a1
2
(Ⅱ)方法一:由题设知:ax即a(x
2
3x(a1)x2xa1对任意a(0,)都成立,
2)x22x0对任意a(0,)都成立,
2
设g(a)a(x22)x22x,(aR),则对任意aR,g(a)为单调增函数(aR) 所以,对任意的a(0,),g(a)0恒成立的充分必要条件是g(0)0,即x∴2x0,故x的取值范围是{x|2x0}。
方法二:由题设知:ax23x(a1)x2xa1对任意a(0,)都成立, 即a(x22)x22x0对任意a(0,)都成立,
2x0,
x22xx22x
0,∴2x0, 于是a2对任意a(0,)都成立,即2
x2x2
故x的取值范围是{x|2x0}。
21. 解:(Ⅰ)方法一:∵an1can1c,
∴当a1时,{an1}是首项为a1,公比为c的等比数列。 ∴an1(a1)c当a1时,an
n1
,即an
(a1)cn11,
1仍满足上式,
(a1)cn11,(nN*)。
∴数列{an}的通项公式为an方法二:由题设得:
n2时,an1c(an11)c2(an21)cn1(a11)(a1)cn1
∴an
(a1)cn11
n1时a1a也满足上式。
∴数列{an}的通项公式为an(Ⅱ)由(Ⅰ)得bn
(a1)cn11,(nN*)。
1
n(1a)cn1n()n,
2
111
Snb1b2bn2()2n()n,
222
1111Sn()22()3n()n1 222211121n1n1∴Sn()()n() 22222
1121n11n1n1n
∴Sn1()()n()2[1()]n()
222222
∴Sn
9
1
2(2n)()n。
2
(a1)cn11
(Ⅲ)证明:由(Ⅰ)知an
若0(a1)cn111,则0(1a)cn11。 ∵0a1a1,∴0c
n1
1
(nN*) 1a
由cn10对任意的nN*成立,知c0。 下证c1,用反证法。 方法一:假设c1。由函数∴c
n1
f(x)cx的函数图像知,当n趋于无穷大时,cn1趋于无穷大。
1
不能对nN*恒成立,导致矛盾。 1a
∴c1, ∴0c1。
11n1n1
方法二:假设c1,∵c,∴logcclogc。
1a1a
1
即n1logc(nN*)恒成立 (*)
1a
∵a、c为常数,∴(*)对nN*不能恒成立 ∴c1, ∴0c1。
c22
a28x2y2a
1。 22.解:(Ⅰ)由题意得:,∴2,∴椭圆C的方程为4
84b4c
222abc
(Ⅱ)方法一:由(Ⅰ)知,F1(2,0)是椭圆C
的左焦点,离心率e设l是椭圆的左准线,则l:x4
, 2
x轴交于点H(如图), 作AA1l于A1,BB1l于B1,l于
∵点A在椭圆上,
∴|AF=|=AA
|(|FH|
|AF|cos)AF1|cos
111
2212
∴|AF1,同理|BF
1
∴|AB|=|AF1|+|BF1方法二:当
。 2
2cos
2
时,记ktan。则AB:yk(x2)
将其代入方程x22y2设A(x1,y1),
10
8得(12k2)x28k2x8(k21)0
B(x2,y2),则x1,x2是此二次方程的两个根。
8k28(k21)
,xx∴x1x2,
12k21212k2
|AB
k2)
① 2
12k
∵k
tan,代入①式得|AB|当
。 ② 2
2cos
2
时,|AB|
∴|AB|
。 2
2cos
(Ⅲ)设直线AB倾斜角为,由于DE⊥AB,由(Ⅱ)可得
|AB|
, |DE|
2
cos2
sin
222cos2sin2sin22
43时,|AB|+|DE|
取得最小值。 43
2009安徽文科数学卷
学科网
|AB|+|DE|
当
4
或
(16)(本小题满分12分)在ABC中,C-A=(I)求sinA的值; (II)设
1, sinB=。
32
,求ABC的面积
(17)(本小题满分12分)
某良种培育基地正在培育一种小麦新品种A,将其与原有的一个优良品种B进行对照 试验,两种小麦各种植了25亩,所得亩产数据(单位:千克)如下 品种A:357,359,367,368,375,388,392,399,400,405,414, 415,421,423,423,427,430,430,434,443,445,451,454
品种B:363,371,374,383,385,386,391,392,394,395,397
397,400,401,401,403,406,407,410,412,415,416,422,430 (I)完成所附的茎叶图
152593226.doc
11
(II)用茎叶图处理现有的数据,有什么优点?
(III)通过观察茎叶图,对品种A与B的亩产量及其稳定性进行比较,写出统计结论。 (18)(本小题满分12分)
x2y2已知椭圆221(a>b>0)
以原点为圆心。椭圆短半轴长半径的圆与直线y=x+2相切,
ab(1)求a与b; (2)设该椭圆的左,右焦点分别为F1和F2,直线l1过F2且与x轴垂直,动直线l2与y 轴垂直,l2交l1与点p..求线段PF1垂直平分线与l2的交点M的轨迹方程,并指明曲线类型。 (19)(本小题满分12分) 已知数列{an} 的前n项和Sn
znxzn,数列{bn}的前n项和Tn2bx
2
anbn,证明:当且仅当n≥3时,cn1<cn
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式; (2)设cn
(20)本小题满分13分
如图,ABCD的边长为2的正方形,直线l与平面ABCD平行,g和F式l上的两个不同点,且EA=ED,FB=FC,E
和FF都与平面ABCD垂直, 和F是平面ABCD内的两点,EF
垂直且平分线段AD: (1)证明:直线EF
(2)若∠EAD=∠EAB=60,EF=2,求多面体ABCDEF的体积。 (21)(本小题满分14分) 已知函数(1)讨论数。
参考答案
16.【解析】(1)∵cA∴sinAsin(
2
f(x)x1alnx,a>0,
x
f(x)的单调性; (2)设a=3,求f(x)在区间{1,e2}上值域。其中e=2.71828„是自然对数的底
2
且cAB∴A
4
B
2
BBB)sin) 42221BB11
∴sin2A(cossin)2(1sinB)
22223
又sinA0
∴cosA
(2)如图,由正弦定理得BC
AC
sinAACBC
∴BC
sinBsinBsinA
3
又sinCsin(AB)sinAcosBcosAsinB13
∴SABC
11ACBCsinC. 22
152593226.doc
17.【解析】(1)茎叶图如图所示
A
B
12
9 7 35 8 7
36 3 5 37 1 4 8 38
3 5 6 9 2 39
1 2 4 457 7 5 0 40 0 1 1 3 6 7 5 4 2 41 0 2 5 6 7 3 3 1 42 2 4 0 0 43 0 5 5 3 44 4 1 45
(2)用茎叶图处理现有的数据不仅可以看出数据的分布状况,而且可以看出每组中的具体数据.
(3)通过观察茎叶图,可以发现品种A的平均每亩产量为411.1千克,品种B的平均亩产量为397.8千克.由此可知,品种A的平均亩产量比品种B的平均亩产量高.但品种A的亩产量不够稳定,而品种B的亩产量比较集中D平均产量附近.
c2a2b21b222
18.【解析】(1)由于e∴e2 ∴ 又b∴b2=2,a2=3因22
33aaa此,a(2)由(1)知F1,F2两点分别为(-1,0),(1,0),由题意可设P(1,t).(t≠0).那么线段PF1
tt
中点为N(0,),设M(x、y)是所求轨迹上的任意点.由于MN(y) . P(2,则t)1F22
t
MNPF12xt(y)0
消去参数t得y24x(x0) 2
yt
,其轨迹为抛物线(除原点) 19.【解析】(1)由于a1s14 当n2时, an又当xn时bn
snsn1(2n22n)[2(n1)22(n1)]4nam4n(nN*)
TnTn1(26m)(2bm1)2bnbn1
11数列bn项与等比数列,其首项为1,公比为bn()n1
22
1(n1)12
16(n1)()1n1Cn1(n1)222(2)由(1)知C1a1bn16n() 2Cn2n16n2()n1
2
Cn1(n1)2由1得
1即n22n10n1n3
Cn2n
又n3时
(n1)2Cn1
1成立,即1由于Cn0恒成立. 2
2nCn
因此,当且仅当n3时, Cn1Cn
20.【解析】(1)由于EA=ED且ED'面ABCDE'DE'C
点E'在线段AD的垂直平分线上,同理点F'在线段BC的垂直平分线上. 又ABCD是四方形
线段BC的垂直平分线也就是线段AD的垂直平分线 即点E'F'都居线段AD的垂直平分线上. 所以,直线E'F'垂直平分线段AD.
(2)连接EB、EC由题意知多面体ABCD可分割成正四棱锥E—ABCD和正四面体E—BCF两部分.设AD中点为M,在Rt△MEE'中,由于ME'
=1, MEEE'.
VE—
ABCDS四方形ABCDEE'22又VE—BCF=VC-BEF=VC-BEA=VE-
ABC
1313 111 SABCEE'22
3323
多面体ABCDEF的体积为VE—ABCD+VE—
BCF=21.【解析】(1)由于令t
f(x)1
2a xx
1
得y2t2at1(t0) x
2
①当a80,
即0a, f(x)0恒成立.
f(x)在(-∞,0)及(0,+∞)上都是增函数.
②当a
2
2
80,
即a
由2tat1
0得t
t
aa0x或x
0或x
44
aaaatx又由2tat
0得
4422
2
综上①当0a, f(x)在(,0)及(0,)上都是增函数.
②当a, f(x
)在(
a2,a2上是减函数,
在(,0)(0,aa2及(2
,)上都是增函数.
(2)当a3时,由(1)知f(x)在1,2上是减函数.
在2,e2
上是增函数.
又
f(1)0,f(2)23ln20f(e2)e2
2
e2
50 函数f(x)在1,e2上的值域为2
223ln2,ee25
2010安徽文科数学卷
(16)△ABC的面积是30,内角A,B,C,所对边长分别为a,b,c,cosA=
12
13
. (1)求ABAC
(2)若c-b=1,求a的值. 解:由cosA=12
,得sinA=
(513
13
)2 =13又1
2
,∴bc=156. (1)ABAC=bc cosA=15612
13
(2)a2=b2+c2-2bc cosA=(c-b)2
+2bc(1-cosA)=1+2·156·(1-1213 )=25,
∴a=5
e
1(17)椭圆E经过点A(2,3),对称轴为坐标轴,焦点F1,F2在x轴上,离心率2.
(1)求椭圆E的方程;
(2)求∠F1AF2的角平分线所在直线的方程.
解:(1)设椭圆E的方程为x2ay21c1222 2
x2y22b21 由2,得a =2,b=a-c=3c. ∴4c23c21(2,3)代入,有13x2y2
cc1 ,解得:c=2, 椭圆E的方程为
1612
1 将A
3
(Ⅱ)由(Ⅰ)知F1(-2,0),F2(2,0),所以直线AF1的方程为 y= (X+2),
4即3x-4y+6=0. 直线AF2的方程为x=2. 由椭圆E的图形知, ∠F1AF2的角平分线所在直线的斜率为正数.
设P(x,y)为∠F1AF2的角平分线所在直线上任一点, 则有
15
3x4y6
x2
5
若3x-4y+6=5x-10,得x+2y-8=0,其斜率为负,不合题意,舍去. 于是3x-4y+6=-5x+10,即2x-y-1=0.
所以∠F1AF2的角平分线所在直线的方程为2x-y-1=0. 18、(本小题满分13分)
某市2010年4月1日—4月30日对空气污染指数的检测数据如下(主要污染物为可吸入颗粒物): 61,76,70,56,81,91,92,91,75,81,88,67,101,103,95,91, 77,86,81,83,82,82,64,79,86,85,75,71,49,45, (Ⅰ) 完成频率分布表; (Ⅱ)作出频率分布直方图;
(Ⅲ)根据国家标准,污染指数在0~50之间时,空气质量为优:在51~100之间时,为良;在101~150之间时,为轻微污染;在151~200之间时,为轻度污染。
请你依据所给数据和上述标准,对该市的空气质量给出一个简短评价. 解:(Ⅰ) 频率分布表:
4151 61 71 8
(Ⅱ)频率分布直方图:
(Ⅲ)答对下述两条中的一条即可:
16
1
(i)该市一个月中空气污染指数有2天处于优的水平,占当月天数的 . 有26天处于良好的水平,占当
151314
月天数的 . 处于优或良的天数共有28天,占当月天数的 . 说明该市空气质量基本良好.
1515
1
(ii)轻微污染有2天,占当月天数的 . 污染指数在80以上的接近轻微污染的天数有15天,加上处于
1517
轻微污染的天数,共有17天,占当月天数的,超过50%. 说明该市空气质量有待进一步改善.
30(19)(本小题满分13分)
如图,在多面体ABCDEF中,四边形ABCD是正方形,AB=2EF=2,EF∥AB,EF⊥FB,∠BFC=90°,BF=FC,H为BC的中点,
(Ⅰ)求证:FH∥平面EDB;
(Ⅱ)求证:AC⊥平面EDB; (Ⅲ)求四面体B—DEF的体积;
(Ⅰ) 证:设AC与BD交于点G,则G为AC的中点. 连EG,GH,由于H为BC的中点,故GH∥AB且 GH=又EF∥AB且 EF=
1
AB 2
1AB 2
∴EF∥GH. 且 EF=GH ∴四边形EFHG为平行四边形. ∴EG∥FH,而EG 平面EDB,∴FH∥平面EDB. (Ⅱ)证:由四边形ABCD为正方形,有AB⊥BC.
又EF∥AB,∴ EF⊥BC. 而EF⊥FB,∴ EF⊥平面BFC,∴ EF⊥FH. ∴ AB⊥FH.又BF=FC H为BC的中点,FH⊥BC.∴ FH⊥平面ABCD. ∴ FH⊥AC. 又FH∥EG,∴ AC⊥EG. 又AC⊥BD,EG∩BD=G, ∴ AC⊥平面EDB.
(Ⅲ)解:∵ EF⊥FB,∠BFC=90°,∴ BF⊥平面CDEF. ∴ BF为四面体B-DEF的高. 又BC=AB=2, ∴
111
VBDEF.
323
(20)(本小题满分12分)
设函数f(x)=sin-cosx+x+1, 0﹤x﹤2 ,求函数f(x)的单调区间与极值. 解:由f(x)=sinx-cosx+x+1,0﹤x﹤2,
知
17
f'(x)=cosx+sinx+1,
于是
f'(x)=1+sin(x+ ).
4
令
3,得x= ,或x= . f'(x)=0,从而sin(x+ )=-242
f'(x),f(x)变化情况如下表:
当x变化时,
33
因此,由上表知f(x)的单调递增区间是(0, )与( ,2 ),单调递减区间是(,),极
223
3
小值为f(),极大值为f()= +2.
22(21)(本小题满分13分) 设
cc
,1
...,2
c
,„是坐标平面上的一列圆,它们的圆心都在x轴的正半轴上,且都与直线y=n
x相3
切,对每一个正整数n,圆(Ⅰ)证明:
c都与圆c
n
n1
相互外切,以
r
n
表示
c的半径,已知r为递增数列.
n
n
r为等比数列;
n
n
(Ⅱ)设r1=1,求数列的前n项和.
n
解:(Ⅰ)将直线y=
13x的倾斜角记为 , 则有tansin =23设Cn的圆心为(n,0),则由题意知
n1
= sin = ,得n = 2n ;同理n12n1,题意知
2n
n1nnn12n1将n = 2n代入,解得 rn+1=3rn.
故{ rn }为公比q=3的等比数列. (Ⅱ)由于r1=1,q=3,故rn=3,从而
n-1
18
n
=n·31n,
n
记Sn=
12n
, 则有 Sn=1+2·3-1+3·3-2+„„„+n·31n. ① 12n
Sn-1-2
=1·3+2·3+„„„+(n-1) ·31n+n·3n. ② ①-②,得 3
n
2Sn2 2-1 -2 1nn 13=1+3+3+„„„+3-n·3=- n·3n=–(n+)·3n
333
3
Sn=
9 12
– (n+)·31n.423
2011安徽文科数学卷
16.(本小题满分13分)在ABC中,a,b,c为内角A,B,C所
对的边长,a
b,12cos(BC)0,求边BC上的高.
A,得
解法一:由12cos(BC)0和BC
1. 12cosA0,cosA,sinA
22bsinA再由正弦定理,得sinB.
a2
由ba知BA,所以B不是最大角,B
2
1
由上述结果知sinCsin(AB)).
222
设边BC上的高为h
,则有hbsinC.
,从而cosB
. 2
解法二:∵A+B+C=180°,所以B+C=A, 又12cos(BC)0,∴12cos(180A)0, 即12cosA0,cosA
1, 2
又0°
bsinAabsinB
在△ABC中,由正弦定理得, a2sinAsinB
又∵ba,所以B<A,B=45°,C=75°,
∴BC边上的高AD=AC·sinC
30) cos30cos45sin30
) 11
. )
22222
17.(本小题满分13分).
设直线l1:yk1x1,l2:yk2x1,其中实数k1,k2满足k1k220. (Ⅰ) 证明l1与l2相交;
(Ⅱ) 证明l1与l2的交点在椭圆2x2y2
19
1上.
解析:(I)反证法,假设是l1与l2不相交,则l1与l2平行,有k1=k2,代入k1k2+2=0,得
k1220.
此与k1为实数的事实相矛盾. 从而k1k2,即l1与l2相交.
yk1x1
(II)(方法一)由方程组,
ykx12
2x,k2k1
解得交点P的坐标(x,y)为
yk2k1.k2k1
而
22
k122k1k2k12k2422k2k128k2
2xy2()()21. 222
k2k1k2k1k2k12k1k2k1k24
此即表明交点P(x,y)在椭圆2x2y21上. (方法二)交点P的坐标(x,y)满足 y1k1x
y1k2x2
2
y1k,1x 故知x0.从而
k2y1.x
y1y1
代入k1k220,得20.
xx
22
整理后,得2xy1,
22
所以交点P在椭圆2xy1上.
ex
18.(本小题满分13分)设f(x),其中a为正实数.
1ax2
4
(Ⅰ) 当a时,求f(x)的极值点;
3
(Ⅱ) 若f(x)为R上的单调函数,求a的取值范围.
2
x1ax2ax解:对函数f(x)求导得fxe . ①
2
1ax
(Ⅰ) 当a
4312
时若fx0,则4x8x30,解得x1,x2.结合①,可知 322
152593226.doc
20
所以,x1
3是极小值点,x2是极大值点. 22
(Ⅱ) 若函数f(x)为R上的单调函数,则fx在R上不变号,结合①与条件a0,知ax2a2x10
在R上恒成立,因此4a24a4a(a1)0,由此并结合a0,知0a1. 20.(本小题满分10分)
ˆbxa; (Ⅰ) 利用所给数据求年需求量与年份之间的回归直线方程y
(Ⅱ) 利用(Ⅰ)中所求出的直线方程预测该地2012年的粮食需求量.
解:(I)由所给数据看出,年需求量与年份之间是近似直线上升,下面来配回归直线方程,为此对数据
预处理如下:
对预处理后的数据,容易算得:
0,3.2,
(4)(21)(2)(11)219429260b6.5, 2222
404224
ab3.2.
由上述计算结果,知所求回归直线方程为
y257b(x2006)a6.5(x2006)3.2, )260.2. ① 即y6.5(x2006
(II)利用直线方程①,可预测2012年的粮食需求量为
6.5(20122006)260.26.56260.2299.2(万吨)≈300(万吨).
21.(本小题满分13分)在数1和100之间插入n个实数,使得这n2个数构成递增的等比数列,将这
n2个数的乘积记作Tn,再令anlgTn,n1.
(Ⅰ) 求数列{an}的通项公式; (Ⅱ) 设bn
tanantanan1,求数列{bn}的前n项和Sn.
【解析】(Ⅰ)设t1,t2,...,tn2构成等比数列,其中t11,tn2
100,则
152593226.doc Tn
Tn
①×②并利用t1tn3i
Tn221 t1t2tn1tn2, ① tn2tn1t2t1, ② t1tn2102(1in2),得 (t1tn2)(t2tn1)(tn1t2)(tn2t1)102(n2),
anlgTnn2,n1.
tan(n2)tan(n3),n1.
tan(k1)tank1, 1tan(k1)tank(Ⅱ)由题意和(Ⅰ)中计算结果,知 bn另一方面,利用 tan1tan((k1)k)
tank得 tan(k1)
所以 Snnn2tan(k1)tank1. tan1bktan(k1)tank k1k3
(
k3n2tan(k1)tank1) tan1
tan(n3)tan3n. tan1
19.(本小题满分13分)如图,ABEDFC为多面体,平面ABED与平
面ACFD垂直,点O在线段AD上,OA1,OD2,OAB,OAC,ODF都是正 三角形.
(Ⅰ) 证明直线BC//EF;
(Ⅱ) 求棱锥FOBED的体积.
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