理科数学参考答案及评分标准
一、选择题
1.C 2.A 3.B 4.B 5.B 6.C 7.A 8.C. 9.A 10.D 二.填空题:
11.0.2; 12.3; 13.15; 14.2ln2; 15. {?|??2n?1,n?N*}.三、解答题:
16.解法一:(Ⅰ)取AB的中点G,连结CG,FG,
则FG//BE,且FG?1BE,?????2分 2又BE//CD,∴FG//CD且FG?CD, 所以四边形FGCD是平行四边形,
则DF//CG, ??????5分 又因为CG?平面ABC,DF?平面ABC, 所以DF//平面ABC. ???????6分
(Ⅱ)依题得,以点B为原点,BA,BC,BE所在的直线分别为x,y,z轴,建立如图的空间直角坐标系,
则B(0,0,0),A(2,0,0),C(0,2,0),D(0,2,1),E(0,0,2),
G z F(1,0,1),
所以BD?(0,2,1),DF?(1,?2,0). 设平面BDF的一个法向量为n?(x,y,z),
??????n?BD?2y?z?0,?x?2y则?????即?, ??n?DF?x?2y?0,?z??2y取y?1,得,n?(2,1,?2). ??????10分
y x ????又设AB与平面BDF所成的角为?,BA?(2,0,0),
????n?BA????4?0?02则sin??cos?n,BA???, ?????39?4n?BA
6
故AB与平面BDF所成角的正弦值为
2.?????????????13分 3解法二:(Ⅰ)取BE的中点M,连结MD,MF, 则MD//BC,MF//AB,
又因为BC?平面ABC,MD?平面ABC,
M AB?平面ABC,MF?平面ABC,
所以MD//平面ABC,MF//平面ABC, 又MD?MF?M,所以平面MDF//平面ABC,
DF?平面ABC,∴DF//平面ABC.?????6分
(Ⅱ)同解法一. ?????????????13分 17.解:(Ⅰ)依题意可得,任意抽取一位市民会购买本地家禽的概率为
从而任意抽取一位市民不会购买本地家禽的概率为
1, 54. 5()设“至少有一位市民会购买本地家禽”为事件A,则P(A)?1?故至少有一位市民会购买本地家禽的概率(Ⅱ)X的所有可能取值为:2,3,4.
453?1?6461?, 12512561.??????6分 125111P(X?2)???552514116P(X?4)?1???,
25125125
所以X的分布列为:
,
4114P(X?3)????555125,
X P 2 3 4 14116 1251252514116486?E(X)?2??3??4?. ??????13分
2512512512518.解:(Ⅰ)设F(c,0),易知c?1,又
c2222?,得a?2,于是有b?a?c?1. a2yDAx2?y2?1. ?????4分 故椭圆?的标准方程为2 7 OmBFlCx(Ⅱ)联立??y?2x,22?x?2y?2,得x?22, 9????222222A的坐标为(,).故FA?(?1,).
3333依题意可得点D的坐标为(2,4).设C的坐标为(m,0),
????故CD?(2?m,4).
因为FA//CD,所以(222?1)?4?(2?m)??0,解得m?32, 3322?01?3??, ????8分
42?3231(x?32),代入x2?2y2?2, 4于是直线AC的斜率为kAC从而得直线AC的方程为:y??得x?2212(x?62x?18)?2, 8即9x?62x?2?0,知??72?72?0,
故直线AC与椭圆?有且仅有一个公共点. ????13分 19.解:(Ⅰ)①在?ABC中,AB?1,AD?x,?BAD?由余弦定理,BD?x?1?2x?1?22?3,
1?x2?x?1?0, 2A
D
所以s?10x?40x2?x?1 (0?x?1).??????3分 ②在?ABC中,AB?1,?BAD??3,?ADB??,
2???. 3AD1BD由正弦定理,, ??2??sin(??)sin?sin332?sin(??)33cos?13得AD?, ??,BD?2sin?sin?2sin?2?ABD?则
B C
8
s?10(3cos?1353(4?cos?)?2? ????6分 ?)?40? =?5 (???).
2sin?22sin?sin?3353(4?cos?)?2??5 (???),
sin?33(Ⅱ)选用(Ⅰ)中的②的函数关系式, s=?sin2??(cos??4)cos?53(4cos??1), s??53???22sin?sin?11?2?) ,记cos?1??, (??1?4433?12?1)时,cos???,s??0;则当??(,?1)时,cos???,s??0;当??(?1,
34341所以当cos???,时,总路程s最小值为155,
413?(?)154?1?5?5, 此时sin??,AD?4210152?4由s??0得,cos???答:当AD?5?5km时,总路程s最小,最小值为155km. ?????13分 1020.解:(Ⅰ)依题可得 f?(x)?3x2?3a,
当a?0时,f?(x)?0恒成立,函数f(x)在R上单调递增; 当a?0时,由f?(x)?3(x?a)(x?a)?0,解得x??a或x?a,
f(x)单调递增区间为(??,?a)和
(a,??). ???????????4分
(Ⅱ)设切线与直线x?2的公共点为P(2,t),当a?0时,f?(x)?3x2,
23则f?(x1)?3x1,因此以点A为切点的切线方程为y?x1?2?3x12(x?x1).
因为点P(2,t)在切线上,所以t?x1?2?3x1(2?x1),即2x1?6x1?t?2?0. 同理可得方程2x2?6x2?t?2?0. ???????????6分
设g(x)?2x?6x?t?2,则原问题等价于函数g(x)至少有两个不同的零点. 因为g?(x)?6x?12x?6(x?2)x,
9
232323232当x?0或x?2时,g?(x)?0,g(x)单调递增,当0?x?2时,g?(x)?0,g(x)单调递减.
因此,g(x)在x?0处取极大值g(0)?t?2,在x?2处取极小值g(2)?t?10.
?t?2?0,若要满足g(x)至少有两个不同的零点,则需满足?解得2?t?10.
?t?10?0,故存在,且交点纵坐标的取值范围为[2,10]. ??????????10分 (Ⅲ)由(Ⅰ)知,?2??a?0,即0?a?4. ???????11分 本题答案不唯一,以下几个答案供参考:
①h(x)?(x?4k)3?3a(x?4k)?2,x?(4k?2,4k?2)(k?N),其中0?a?4;
?f(x)②h(x)???h(x?2)?2?x?2,x?2且x?4k?2,(k?N),*其中0?a?4;
③
?f(x)?h(x)??f(?a)??0?2?x?2,x??a?4k,(k?N*),x?2且x??a?4k,(k?N*);其
中
0?a?4. ??????14分
21.(1)(本小题满分7分)选修4—2:矩阵与变换
???cos4解:(Ⅰ)由已知得,矩阵N?????sin4??sin4???2??2cos???4??2???2???2??2?. ???3分 2??2?x??y??x?,??1?1??x??x?y,?2(Ⅱ)矩阵MN?? ?11??,它所对应的变换为?y??x?y,解得???y?x????y?.?2?把它代人方程xy?1整理,得(y?)?(x?)?4 ,
即经过矩阵MN变换后的曲线C?方程为y?x?4 . ?????7分 (注:先计算(MN),再求曲线C?方程,可相应酌情给分) (2)(本小题满分7分)选修4—4:坐标系与参数方程
解法一:(Ⅰ)由?sin
2?12222??4cos?得,?2sin2??4?cos?,
10
即曲线C的直角坐标方程为
y2?4x. ????????????3分
(Ⅱ)由直线l经过点(1,0),得直线l的直角坐标方程是x?y?1?0,
?x?y?1?02联立?,消去y,得x?6x?1?0,又点(1,0)是抛物线的焦点, 2?y?4x由
抛
物
线
定
义
,
得
弦
长
AB?xA?xB?2?6?2?8. ????????7分
解法二:(Ⅰ)同解法一. ?????3分
??x???(Ⅱ)由直线l经过点(1,0),得tan???1,直线l的参数方程为??y?1???将直线l的参数方程代入y2?4x,得t?62t?2?0, 所以
22t,2 2t,2AB?tA?tB?(tA?tB)2?4tAtB??62?2?8?8. ?????7分
(3)(本小题满分7分)选修4—5:不等式选讲
解:(Ⅰ)因为?1?x?1,且x?0,所以1?x2?0,由柯西不等式f(x)?14? x21?x2?[x2?(1?x2)]?(14122?)?[x??1?x?]2?9, 22x1?xx1?x23x1?x2当且仅当?,即x??时取等号,
123x1?x2∴f(x)的最小值为9. ??4分
(Ⅱ)由(Ⅰ)知f(x)的最小值为9,由题意可得t?1?9,∴?10?t?8, 则实数t的取值范围为[?10,8]. ????????7分
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