二、填空题:本大题主要考查基本知识和基本运算.共7小题,每小题5分,满分30分.
?3?9.760 10.4????2?13.
n?1 11.2 12.?0,?
4??1???53?2 14.??,? 15.3 2?22?
三、解答题:本大题共6小题,满分80分.解答须写出文字说明、证明过程和演算步骤. 16.(本小题满分12分)
(本小题主要考查正弦定理、余弦定理、解三角形等基础知识,考查运算求解能力) 解:(1)由余弦定理,b?a?c?2accosB,???????????????2分
得b?2?3?2?2?3?2222221?10,???????????????????4分 4?b?10.?????????????????????????????6分
a2?b2?c2(2)方法1:由余弦定理,得cosC?,????????????8分
2ab?∵C是?ABC的内角, ∴sinC?1?cosC?方法2:∵cosB?24?10?910,?????????10分 ?82?2?1036.?????????????????????12分 81,且B是?ABC的内角, 42∴sinB?1?cosB?根据正弦定理,
15.?????????????????????8分 4bc?,????????????????????10分 sinBsinC得sinC?csinB?b3?154?36. ?????????????????12分
810
17.(本小题满分12分)
(本小题主要考查独立重复试验等基础知识,考查或然与必然的数学思想与方法,以及运算求解能力) 解:(1)设“甲射击5次,恰有3次击中目标”为事件A,则
?2?P?A??C35???3?380?1?. ?????3?24380.????????????6分 2432答:甲射击5次,恰有3次击中目标的概率为
(2)方法1:设“甲恰好射击5次后,被中止射击”为事件C,由于甲恰好射击5次后被中止射击,所以必然是最后两次未击中目标,第三次击中目标,第一次与第二次至少有一次击中目标,则
?2?2?2?2?1?216121P?C???C2???C2???????.
33?243??3???3?3?答:甲恰好射击5次后,被中止射击的概率为
16.???????????12分 243方法2:设“甲恰好射击5次后,被中止射击”为事件C,由于甲恰好射击5次后被中止射击,所以必然是最后两次未击中目标,第三次击中目标,第一次与第二次至少有一次击中目标,则
22??12116????P?C???1?C2???. 2?????333243????????答:甲恰好射击5次后,被中止射击的概率为
16.???????????12分 243 18.(本小题满分14分)
(本小题主要考查空间中线面关系,二面角及其平面角、坐标方法的运用等基础知识,考查数形结合的数学思想和方法,以及空间想象能力、逻辑推理能力和运算求解能力) (1)证法1:∵PD?平面ABCD,CD?平面ABCD,∴CD?PD.
又ABCD为正方形,∴CD?AD.
∵PD?AD?D,∴CD?平面PAD.?????????????????3分
∵PA?平面PAD,∴CD?PA.
∵EF?CD,∴PA?EF.??????????????????????6分 证法2:以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D?xyz,
????????则F(0,0,1),E(0,1,1),P(0,0,2) ,A(2,0,0),PA?(2,0,?2),EF?(0,?1,0).
???????????????????4分
????????∵PA?EF??2,0,?2???0,?1,0??0,
∴PA?EF.???????????????6分 (2)解法1:以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D?xyz,
则D(0,0,0),F(0,0,1),G(1,2,0),E(0,1,1),
z P E F C y G B x D A ????????????DF?(0,0,1),EF?(0,?1,0),FG?(1,2,?1).????????????8分
设平面DFG的法向量为m?(x1,y1,z1),
??????z1?0,?m?DF?0,∵? ??????x?2y?z?0.?111??m?FG?0.令y1?1,得m???2,1,0?是平面DFG的一个法向量.??????????10分 设平面EFG的法向量为n?(x2,y2,z2),
???????y2?0,?n?EF?0,??∵???? ?x?2y?z?0.?222??n?FG?0.令z2?1,得n??1,0,1?是平面EFG的一个法向量.???????????12分 ∵cos?m,n??m?n?2?210. ????|m|?|n|55?210设二面角D?FG?E的平面角为θ,则???m,n?.
所以二面角D?FG?E的余弦值为?10.???????????????14分 5解法2:以D为原点,建立如图所示的空间直角坐标系D?xyz,
????????则D(0,0,0),F(0,0,1),G(1,2,0),E(0,1,1),DF?(0,0,1),DG?(1,2,0),????????????EF?(0,?1,0),EG?(1,1,?1),FG?(1,2,?1).????????????8分
过D作FG的垂线,垂足为M,
?????????????∵F,G,M三点共线,∴DM??DF??1???DG, ?????????????????????????∵DM?FG?0,∴?DF?FG??1???DG?FG?0,
5即????1???1????5?0,解得??.
6z P E F C y G B x ?????5????1?????115?∴DM?DF?DG??,,?.????10分
66?636?再过E作FG的垂线,垂足为N,
D A ????????????∵F,G,N三点共线,∴EN??EF??1???EG, ????????????????????????∵EN?FG?0,∴?EF?FG??1???EG?FG?0,
即????2???1????4?0,解得??2. 3????2????1?????111?∴EN?EF?EG??,?,??.?????????????????12分
33?333???????????????????DM?EN10∴cosDM,EN?????. ???????5DM?EN?????????∵DM与EN所成的角就是二面角D?FG?E的平面角,
所以二面角D?FG?E的余弦值为?10.???????????????14分 5 19.(本小题满分14分)
(本小题主要考查函数、微积分基本定理和导数的应用,考查综合运用数学知识分析和解决问题的能力)
解:(1)函数f?x?的定义域为?1,???,???????????????????1分
∵f?(x)?2?2x?x?2??1?,???????????????2分 ??x?1????x?1x?1??∵x?1,则使f?(x)?0的x的取值范围为?1,2?,
故函数f?x?的单调递增区间为?1,2?. ?????????????????4分 (2)方法1:∵f(x)?2ln?x?1???x?1?,
∴f(x)?x?3x?a?0?x?a?1?2ln?x?1??0.??????????6分
22令g?x??x?a?1?2ln?x?1?, ∵g?(x)?1?2x?3?,且x?1, x?1x?1由g?(x)?0得x?3,g?(x)?0得1?x?3.
∴g(x)在区间[2,3]内单调递减,在区间[3,4]内单调递增,????????9分
?g(2)?0,?2故f(x)?x?3x?a?0在区间?2,4?内恰有两个相异实根??g(3)?0,??12分
?g(4)?0.??a?3?0,?即?a?4?2ln2?0,解得:2ln3?5?a?2ln2?4. ?a?5?2ln3?0.?综上所述,a的取值范围是?2ln3?5,2ln2?4?.????????????14分 方法2:∵f(x)?2ln?x?1???x?1?,
∴f(x)?x2?3x?a?0?x?a?1?2ln?x?1??0.??????????6分 即a?2ln?x?1??x?1, 令h?x??2ln?x?1??x?1, ∵h?(x)?223?x?1?,且x?1, x?1x?1由h?(x)?0得1?x?3,h?(x)?0得x?3.
∴h(x)在区间[2,3]内单调递增,在区间[3,4]内单调递减.????????9分 ∵h?2???3,h?3??2ln2?4,h?4??2ln3?5, 又h?2??h?4?,
故f(x)?x2?3x?a?0在区间?2,4?内恰有两个相异实根?h?4??a?h?3?. ??????????????12分
即2ln3?5?a?2ln2?4.
综上所述,a的取值范围是?2ln3?5,2ln2?4?. ???????????14分 20.(本小题满分14分)
(本小题主要考查椭圆的概念、椭圆的方程等基础知识,考查待定系数法、数形结合的数学思想与方法,以及运算求解能力) 解:(1)设点M的坐标为(x,y),
∵kAM?kBM??1y?1y?11???. ???????????????2分 ,∴2xx2x2?y2?1(x?0)整理,得,这就是动点M的轨迹方程.????????4分 2(2)方法1:如图,由题意知直线l的斜率存在, 设l的方程为y?k?x?2?(k??1) ?? ①?????????????5分 2