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  • 2021-06-20 发布

【2020年高考数学预测题】北京市高考数学试卷(理科)3【附详细答案和解析_可编辑】

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‎【2020年高考数学预测题】北京市高考数学试卷(理科)3【附详细答案和解析_可编辑】‎ 真水无香陈 tougao33‎ 学校:__________ 班级:__________ 姓名:__________ 考号:__________‎ ‎ 一、 选择题 (本题共计 8 小题 ,每题 6 分 ,共计48分 , ) ‎ ‎ ‎ ‎1. 已知i是虚数单位,则‎|‎1+ii‎1-i|=‎(        ) ‎ A.‎1‎ B.‎2‎ C.‎1‎‎2‎ D.‎‎2‎‎2‎ ‎ ‎ ‎2. 意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:‎1‎,‎1‎,‎2‎,‎3‎,‎5‎,‎8‎,‎13‎,…,其中从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样的一列数所组成的数列‎{an}‎称为“斐波那契数列”,下面是一个根据“斐波那契数列”设计的程序框图,则输出n的值为‎(‎        ‎)‎ ‎ A.‎8‎ B.‎9‎ C.‎10‎ D.‎‎11‎ ‎ ‎ ‎3. 直线θ=α和直线ρsin(θ-α)=1‎的位置关系是‎(‎        ‎)‎ ‎ A.垂直 B.平行 C.相交但不垂直 D.重合 ‎ ‎ ‎4. 如图,设椭圆的右顶点为A,右焦点为F,B为椭圆在第二象限上的点,直线BO交椭圆于C点,若直线BF平分线段AC于M,则椭圆的离心率是‎(‎        ‎)‎ ‎ A.‎1‎‎2‎ B.‎2‎‎3‎ C.‎1‎‎3‎ D.‎‎1‎‎4‎ ‎ ‎ ‎5. 若x,y满足约束条件 y≤x,‎x+y≤1,‎y≥-1,‎ 则‎2x+y的最小值为(        ) ‎ A.‎-3‎ B.‎0‎ C.‎3‎‎2‎ D.‎‎3‎ ‎ ‎ ‎6. 若lgx=a,lgy=b,则lgx-lgy‎10‎‎2‎的值为(        ) ‎ A.‎1‎‎2‎a-2b-2‎ B.‎1‎‎2‎a-2b+1‎ C.‎1‎‎2‎a-2b-1‎ D.‎‎1‎‎2‎a-2b+2‎ ‎ ‎ ‎7. 在‎△OAB中,已知‎|OB‎→‎|=‎2‎,|BA‎→‎|=1‎,‎∠AOB=‎45‎‎∘‎,点P满足OP‎→‎‎=λOA‎→‎+μOB‎→‎(λ,µ‎∈R)‎,其中‎2λ+‎µ=‎3‎满足,则‎|OP‎→‎|‎的最小值为( ) ‎ A.‎3‎‎5‎‎5‎ B.‎2‎‎5‎‎5‎ C.‎6‎‎3‎ D.‎‎6‎‎2‎ ‎ ‎ ‎8. 定义函数y=f(x)‎,x∈D,若存在常数C,对任意的x‎1‎‎∈D,存在唯一的x‎2‎‎∈D,使得f(x‎1‎)+f(x‎2‎)‎‎2‎‎=C,则称函数f(x)‎在D上的均值为C.已知f(x)=lgx,x∈[10, 100]‎,则函数f(x)=lgx在x∈[10, 100]‎上的均值为( ). ‎ A.‎3‎‎2‎ B.‎3‎‎4‎ C.‎7‎‎10‎ D.‎‎10‎ ‎ 二、 填空题 (本题共计 4 小题 ,每题 5 分 ,共计20分 , ) ‎ ‎ ‎ ‎9. 如图,已知点A为单位圆上一点,‎∠xOA=‎π‎4‎将点A沿逆时针方向旋转角α到点B(‎3‎‎5‎, ‎4‎‎5‎)‎,则sin2α=‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 ‎________ ‎ ‎ ‎ ‎10. 若数列an满足a‎1‎‎=‎‎1‎‎3‎,‎1‎an+1‎‎-‎1‎an=5(n∈N‎*‎)‎,则a‎30‎‎=‎________. ‎ ‎ ‎ ‎11. 如图所示,正方体ABCD-‎A‎1‎B‎1‎C‎1‎D‎1‎的棱长为‎1‎,线段B‎1‎D‎1‎上有两个动点E,F,且EF=‎‎2‎‎2‎,则下列结论中错误的是________. ①AC⊥BE; ②EF // ‎平面ABCD; ③三棱锥A-BEF的体积为定值; ④异面直线AE,BF所成的角为定值. ‎ ‎ ‎ ‎12. 已知f(x)=‎‎-sinπ‎2‎x,-2≤x≤0,‎‎|lnx|,x>0,‎若关于x的方程f(x)=k有四个实根x‎1‎,x‎2‎,x‎3‎,x‎4‎,则这四根之和x‎1‎‎+x‎2‎+x‎3‎+‎x‎4‎的取值范围是________. ‎ ‎ 三、 解答题 (本题共计 6 小题 ,每题 13 分 ,共计78分 , ) ‎ ‎ ‎ ‎13. 在锐角‎△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知a=‎‎7‎,b=‎3‎,‎7‎sinB+sinA=2‎‎3‎. ‎ ‎(1)求角A的大小;‎ ‎ ‎ ‎(2)求边长c.‎ ‎ ‎ ‎14. 如图,在四棱锥P-ABCD中,底面ABCD是菱形,且‎∠ABC=‎‎120‎‎∘‎.点E是棱PC的中点,平面ABE与棱PD交于点F. ‎ ‎(1)求证:AB//EF;‎ ‎ ‎ ‎(2)若PA=PD=AD=2‎,且平面PAD⊥‎平面ABCD,求平面PAF与平面AFE所成的锐二面角的余弦值.‎ ‎ ‎ ‎15. 为了回馈顾客,某商场在元旦期间举行购物抽奖活动,举办方设置了甲、乙两种抽奖方案,方案甲的中奖率为‎3‎‎5‎,中奖可以获得‎3‎分;方案乙的中奖率为‎3‎‎4‎,中奖可以获得‎2‎分;未中奖则不得分,每人有且只有一次抽奖机会,每次抽奖中奖与否互不影响,抽奖结束后凭分数兑换奖品. ‎ ‎(1)若小明选择方案甲抽奖,小红选择方案乙抽奖,记他们的累计得分为X,求X≥3‎的概率;‎ ‎ ‎ ‎(2)若小明、小红两人都选择方案甲或都选择方案乙进行抽奖,分别求两种方案下小明、小红累计得分的分布列,并指出为了累计得分较大,两种方案下他们选择何种方案较好,并给出理由?‎ ‎ ‎ ‎16. 已知抛物线C:‎x‎2‎=‎2py(p>0)‎,焦点为F,准线与y轴交于点E.若点P在C上,横坐标为‎2‎,且满足:‎|PE|=‎2‎|PF|‎. ‎ ‎(1)求抛物线C的方程;‎ ‎ ‎ ‎(2)若直线PE交x轴于点Q,过点Q做直线l,与抛物线C有两个交点M,N(其中,点M在第一象限).若QM‎→‎‎=λMN‎→‎,当λ∈(1, 2)‎时,求S‎△OMPS‎△ONP的取值范围.‎ ‎ ‎ ‎17. 已知函数fx=lnx+axex,a∈R. ‎ ‎(1)‎若函数y=fx在x=‎x‎0‎ln2100‎, 退出循环,输出n的值为‎10‎. 故选C.‎ ‎3.【答案】‎ B ‎【解答】‎ 解:∵ 直线方程θ=α和直线方程ρsin(θ-α)=1‎, 把θ=α代入得ρsin0=0≠1‎, ∴ 两直线没有交点,∴ 两直线平行. 故选B.‎ ‎4.【答案】‎ C ‎【解答】‎ 解:如图,连接OM, 设椭圆方程为x‎2‎a‎2‎‎+y‎2‎b‎2‎=1(a>b>0)‎,其右顶点为A,右焦点为F,B为椭圆E在第二象限上的点,直线BO交椭圆E于点C,直线BF平分线段AC于M, ‎∴ OM为‎△ABC的中位线, ‎∴ △OFM∼△AFB,且‎|OF|‎‎|FA|‎‎=‎‎1‎‎2‎, ‎∴ ca-c=‎‎1‎‎2‎, 解得椭圆的离心率为e=ca=‎‎1‎‎3‎. 故选C.‎ ‎5.【答案】‎ A ‎【解答】‎ 解:x,y满足的约束条件表示为如图所示阴影区域: 所以‎2x+y在点A处取得最小值, 因为A点坐标为‎(-1,-1)‎, 所以‎2x+y的最小值为‎-2-1=-3‎. 故选A.‎ ‎6.【答案】‎ D ‎【解答】‎ 解:‎∵ lgx=a,lgy=b, ‎∴ lgx-lgy‎10‎‎2‎=‎1‎‎2‎lgx-2lgy‎10‎ ‎‎=‎1‎‎2‎lgx-2lgy-1‎ ‎‎=‎1‎‎2‎lgx-2lgy+2 ‎‎=‎1‎‎2‎a-2b+2‎,‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 ‎ 故选D.‎ ‎7.【答案】‎ A ‎【解答】‎ 因为‎|OB‎→‎|=‎2‎,|BA‎→‎|=1‎,‎∠AOB=‎45‎‎∘‎,所以OB‎→‎‎=OA‎→‎+‎AB‎→‎, 所以OP‎→‎‎=λOA‎→‎+μOB‎→‎=λOA‎→‎+μ(OA‎→‎+AB‎→‎)‎=‎(λ+μ)OA‎→‎+μAB‎→‎, 则‎|‎OP‎→‎‎|‎‎2‎=‎(λ+μ‎)‎‎2‎+‎μ‎2‎=‎(3-λ‎)‎‎2‎+(3-2λ‎)‎‎2‎=‎5λ‎2‎-18λ+18‎, 所以当λ=‎‎9‎‎5‎时,‎|‎OP‎→‎‎|‎‎2‎取最小值‎9‎‎5‎, 则‎|OP‎→‎|‎的最小值为‎3‎‎5‎‎5‎,‎ ‎8.【答案】‎ A ‎【解答】‎ 解:根据定义,函数y=f(x)‎,x∈D,若存在常数C,对任意的x‎1‎‎∈D,存在唯一的x‎2‎‎∈D,使得f(x‎1‎)+f(x‎2‎)‎‎2‎‎=C,则称函数f(x)‎在D上的均值为C. 令x‎1‎‎⋅x‎2‎=10×100=1000‎ 当x‎1‎‎∈‎【‎10‎,‎100‎】时,选定x‎2‎‎=‎1000‎x‎1‎∈‎【‎10‎,‎100‎】 可得:C=lg(x‎1‎x‎2‎)‎‎2‎=‎‎3‎‎2‎ 故选A.‎ 二、 填空题 (本题共计 4 小题 ,每题 5 分 ,共计20分 ) ‎ ‎9.【答案】‎ ‎7‎‎25‎ ‎【解答】‎ 由题意可得,cos(π‎4‎+α)=‎‎3‎‎5‎,sin(π‎4‎+α)=‎‎4‎‎5‎,α∈(0, π‎4‎)‎. ∴ cos(π‎2‎+2α)=2cos‎2‎(π‎4‎+α)-1=2×‎9‎‎25‎-1=-‎‎7‎‎25‎,即‎-sin2α=-‎‎7‎‎25‎,sin2α=‎‎7‎‎25‎,‎ ‎10.【答案】‎ ‎1‎‎148‎ ‎【解答】‎ 解:已知a‎1‎‎=‎‎1‎‎3‎,‎1‎an+1‎‎-‎1‎an=5(n∈N‎*‎)‎ , 所以数列‎{‎1‎an}‎是首项为‎1‎‎1‎‎3‎‎=3‎,公差为‎5‎的等差数列, 所以‎1‎a‎30‎‎=3+29×5=148‎ . 故a‎30‎‎=‎‎1‎‎148‎. 故答案为:‎1‎‎148‎.‎ ‎11.【答案】‎ ‎④‎ ‎【解答】‎ 解:∵ AC⊥‎平面BB‎1‎D‎1‎D,又BE⊂‎平面BB‎1‎D‎1‎D, ∴ AC⊥BE.故①正确. ∵ B‎1‎D‎1‎‎ // ‎平面ABCD,又E,F在直线D‎1‎B‎1‎上运动, ∴ EF // ‎平面ABCD.故②正确. ③中由于点B到直线B‎1‎D‎1‎的距离不变,故‎△BEF的面积为定值. 又点A到平面BEF的距离为‎2‎‎2‎,故VA-BEF为定值.③正确. 由图得: 当点E在D‎1‎处,F为D‎1‎B‎1‎的中点时,异面直线AE,BF所成的角是‎∠OD‎1‎A, 当E在上底面的中心时,F在B‎1‎的位置,异面直线AE,BF所成的角是‎∠OEA, 显然两个角不相等,④不正确. 故答案为:④.‎ ‎12.【答案】‎ ‎(0,e+‎1‎e-2)‎ ‎【解答】‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 解:作f(x)=‎‎-sinπ‎2‎x,-2≤x≤0,‎‎|lnx|,x>0‎图象,如图, 结合图象可知, 当‎00‎, ∴ g(k)‎在‎(0,1)‎上单调递增, ∵ g(0)=0,g(1)=e+‎1‎e-2‎, ∴ g(k)∈(0,e+‎1‎e-2)‎. 故答案为:‎(0,e+‎1‎e-2)‎. ‎ 三、 解答题 (本题共计 6 小题 ,每题 13 分 ,共计78分 ) ‎ ‎13.【答案】‎ 由正弦定理可得,asinA‎=‎bsinB,即‎7‎sinA‎=‎‎3‎sinB, 所以‎7‎sinB=3sinA, 因为,‎7‎sinB+sinA=2‎‎3‎. 所以sinA=‎‎3‎‎2‎且A锐角,故角A=‎1‎‎3‎π,‎ 由余弦定理可得,a‎2‎=b‎2‎‎+c‎2‎-2bccosA, 所以‎7‎=‎9+c‎2‎-2×3×c×‎‎1‎‎2‎, 即c‎2‎‎-3c+2‎=‎0‎, 解可得c=‎1‎或c=‎2‎, 当c=‎1‎时,cosB=a‎2‎‎+c‎2‎-‎b‎2‎‎2ac=-‎7‎‎14‎<0‎可得B为钝角,与已知矛盾; 当c=‎2‎时,cosB=a‎2‎‎+c‎2‎-‎b‎2‎‎2ac=‎7‎‎14‎>0‎可得B为锐角,符合题意, 故c=‎‎2‎ ‎【解答】‎ 由正弦定理可得,asinA‎=‎bsinB,即‎7‎sinA‎=‎‎3‎sinB, 所以‎7‎sinB=3sinA, 因为,‎7‎sinB+sinA=2‎‎3‎. 所以sinA=‎‎3‎‎2‎且A锐角,故角A=‎1‎‎3‎π,‎ 由余弦定理可得,a‎2‎=b‎2‎‎+c‎2‎-2bccosA, 所以‎7‎=‎9+c‎2‎-2×3×c×‎‎1‎‎2‎, 即c‎2‎‎-3c+2‎=‎0‎, 解可得c=‎1‎或c=‎2‎, 当c=‎1‎时,cosB=a‎2‎‎+c‎2‎-‎b‎2‎‎2ac=-‎7‎‎14‎<0‎可得B为钝角,与已知矛盾; 当c=‎2‎时,cosB=a‎2‎‎+c‎2‎-‎b‎2‎‎2ac=‎7‎‎14‎>0‎可得B为锐角,符合题意, 故c=‎‎2‎ ‎14.【答案】‎ ‎(1)证明:∵ 底面ABCD是菱形, ∴ AB//CD. ∵ AB⊄‎平面PCD,CD⊂‎平面PCD, ∴ AB//‎平面PCD. ∵ A,B,E,F四点共面, 且平面ABEF∩‎平面PCD=EF, ∴ AB//EF.‎ ‎(2)解:取AD的中点G,连结PG,GB. ∵ PA=PD, ∴ PG⊥AD. ∵ 平面PAD⊥‎平面ABCD, 且平面PAD∩‎平面ABCD=AD, ∴ PG⊥‎平面ABCD. ∵ GB⊂‎平面ABCD, ∴ PG⊥GB. ‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 在菱形ABCD中, ∵ AB=AD,‎∠DAB=‎‎60‎‎∘‎,G是AD的中点, ∴ AD⊥GB. 如图,建立空间直角坐标系G-xyz, ∵ PA=PD=AD=2‎, ∴ G(0,0,0)‎,A(1,0,0)‎,B(0,‎3‎,0)‎,C(-2,‎3‎,0)‎,D(-1,0,0)‎,P(0,0,‎3‎)‎. ∵ AB//CD//EF,点E是棱PC的中点, ∴ F是棱PD的中点, ∴ E‎-1,‎3‎‎2‎,‎‎3‎‎2‎,F‎-‎1‎‎2‎,0,‎‎3‎‎2‎, ∴ AF‎→‎‎=‎‎-‎3‎‎2‎,0,‎‎3‎‎2‎,EF‎→‎‎=‎‎1‎‎2‎‎,-‎3‎‎2‎,0‎. 设平面AFE的法向量为n‎→‎‎=(x,y,z)‎, 则n‎→‎‎⋅AF‎→‎=0,‎n‎→‎‎⋅EF‎→‎=0,‎ 即‎-‎3‎‎2‎x+‎3‎‎2‎z=0,‎‎1‎‎2‎x-‎3‎‎2‎y=0,‎ 解得z=‎3‎x,‎y=‎3‎‎3‎x.‎ 不妨令x=3‎, 则平面AFE的一个法向量为n‎→‎‎=(3,‎3‎,3‎3‎)‎. ∵ BG⊥‎平面PAD, ∴ GB‎→‎‎=(0,‎3‎,0)‎是平面PAF的一个法向量. ∵ cos⟨n‎→‎,GB‎→‎⟩=n‎→‎‎⋅‎GB‎→‎‎|n‎→‎|⋅|GB‎→‎|‎=‎3‎‎39‎‎×‎‎3‎=‎‎13‎‎13‎, ∴ 平面PAF与平面AFE所成的锐二面角的余弦值为‎13‎‎13‎. ‎ ‎【解答】‎ ‎(1)证明:∵ 底面ABCD是菱形, ∴ AB//CD. ∵ AB⊄‎平面PCD,CD⊂‎平面PCD, ∴ AB//‎平面PCD. ∵ A,B,E,F四点共面, 且平面ABEF∩‎平面PCD=EF, ∴ AB//EF.‎ ‎(2)解:取AD的中点G,连结PG,GB. ∵ PA=PD, ∴ PG⊥AD. ∵ 平面PAD⊥‎平面ABCD, 且平面PAD∩‎平面ABCD=AD, ∴ PG⊥‎平面ABCD. ∵ GB⊂‎平面ABCD, ∴ PG⊥GB. 在菱形ABCD中, ∵ AB=AD,‎∠DAB=‎‎60‎‎∘‎,G是AD的中点, ∴ AD⊥GB. 如图,建立空间直角坐标系G-xyz, ∵ PA=PD=AD=2‎, ∴ G(0,0,0)‎,A(1,0,0)‎,B(0,‎3‎,0)‎,C(-2,‎3‎,0)‎,D(-1,0,0)‎,P(0,0,‎3‎)‎. ∵ AB//CD//EF,点E是棱PC的中点, ∴ F是棱PD的中点, ∴ E‎-1,‎3‎‎2‎,‎‎3‎‎2‎,F‎-‎1‎‎2‎,0,‎‎3‎‎2‎, ∴ AF‎→‎‎=‎‎-‎3‎‎2‎,0,‎‎3‎‎2‎,EF‎→‎‎=‎‎1‎‎2‎‎,-‎3‎‎2‎,0‎. 设平面AFE的法向量为n‎→‎‎=(x,y,z)‎, 则n‎→‎‎⋅AF‎→‎=0,‎n‎→‎‎⋅EF‎→‎=0,‎ 即‎-‎3‎‎2‎x+‎3‎‎2‎z=0,‎‎1‎‎2‎x-‎3‎‎2‎y=0,‎ 解得z=‎3‎x,‎y=‎3‎‎3‎x.‎ 不妨令x=3‎, 则平面AFE的一个法向量为n‎→‎‎=(3,‎3‎,3‎3‎)‎.‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 ‎ ∵ BG⊥‎平面PAD, ∴ GB‎→‎‎=(0,‎3‎,0)‎是平面PAF的一个法向量. ∵ cos⟨n‎→‎,GB‎→‎⟩=n‎→‎‎⋅‎GB‎→‎‎|n‎→‎|⋅|GB‎→‎|‎=‎3‎‎39‎‎×‎‎3‎=‎‎13‎‎13‎, ∴ 平面PAF与平面AFE所成的锐二面角的余弦值为‎13‎‎13‎. ‎ ‎15.【答案】‎ 解:(1)由已知得小明中奖的概率为‎3‎‎5‎,小红中奖的概率为‎3‎‎4‎,且两人中奖与否互不影响, 记“这两人的累计得分X≥3‎”的事件为A,则事件A包含“X=3‎”、“X=5‎”‎2‎个互斥的事件, ∴ X≥3‎的概率P(X≥3)=P(X=3)+P(X=5)=‎3‎‎5‎×‎1‎‎4‎+‎3‎‎5‎×‎3‎‎4‎=‎‎3‎‎5‎.‎ ‎(2)设小明、小红都选择方案甲所获得的累计得分为X‎1‎,则X‎1‎的所有可能的取值为‎0‎,‎3‎,‎6‎, 则X‎1‎的分布列为: ‎ ‎ ‎X‎1‎ ‎ ‎‎0‎ ‎ ‎‎3‎ ‎ ‎‎6‎ ‎ ‎P ‎ ‎‎4‎‎25‎ ‎ ‎‎12‎‎25‎ ‎ ‎‎9‎‎25‎ E(X‎1‎)=0×‎4‎‎25‎+3×‎12‎‎25‎+6×‎9‎‎25‎=‎‎18‎‎5‎‎. 都选择方案乙所获得的累计得分为X‎2‎,则X‎2‎的所有可能取值为‎0‎,‎2‎,‎4‎, 则X‎2‎的分布列为: ‎ ‎ ‎X‎2‎ ‎ ‎‎0‎ ‎ ‎‎2‎ ‎ ‎‎4‎ ‎ ‎P ‎ ‎‎1‎‎16‎ ‎ ‎‎6‎‎16‎ ‎9‎‎16‎‎ ‎ E(X‎2‎)=0×‎1‎‎16‎+2×‎6‎‎16‎+4×‎9‎‎16‎=3‎‎, ∵ E(X‎1‎)>E(X‎2‎)‎,∴ 他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.‎ ‎【解答】‎ 解:(1)由已知得小明中奖的概率为‎3‎‎5‎,小红中奖的概率为‎3‎‎4‎,且两人中奖与否互不影响, 记“这两人的累计得分X≥3‎”的事件为A,则事件A包含“X=3‎”、“X=5‎”‎2‎个互斥的事件, ∴ X≥3‎的概率P(X≥3)=P(X=3)+P(X=5)=‎3‎‎5‎×‎1‎‎4‎+‎3‎‎5‎×‎3‎‎4‎=‎‎3‎‎5‎.‎ ‎(2)设小明、小红都选择方案甲所获得的累计得分为X‎1‎,则X‎1‎的所有可能的取值为‎0‎,‎3‎,‎6‎, 则X‎1‎的分布列为: ‎ ‎ ‎X‎1‎ ‎ ‎‎0‎ ‎ ‎‎3‎ ‎ ‎‎6‎ ‎ ‎P ‎ ‎‎4‎‎25‎ ‎ ‎‎12‎‎25‎ ‎ ‎‎9‎‎25‎ E(X‎1‎)=0×‎4‎‎25‎+3×‎12‎‎25‎+6×‎9‎‎25‎=‎‎18‎‎5‎‎. 都选择方案乙所获得的累计得分为X‎2‎,则X‎2‎的所有可能取值为‎0‎,‎2‎,‎4‎, 则X‎2‎的分布列为: ‎ ‎ ‎X‎2‎ ‎ ‎‎0‎ ‎ ‎‎2‎ ‎ ‎‎4‎ ‎ ‎P ‎ ‎‎1‎‎16‎ ‎ ‎‎6‎‎16‎ ‎9‎‎16‎‎ ‎ E(X‎2‎)=0×‎1‎‎16‎+2×‎6‎‎16‎+4×‎9‎‎16‎=3‎‎, ∵ E(X‎1‎)>E(X‎2‎)‎,∴ 他们都选择方案甲进行抽奖时,累计得分的数学期望较大.‎ ‎16.【答案】‎ 由已知可得F(0, p‎2‎)‎,E(0, -p‎2‎)‎,P(2, ‎2‎p)‎. ∵ ‎|PE|=‎2‎|PF|‎,∴ ‎4+(‎2‎p+‎p‎2‎‎)‎‎2‎‎=‎2‎⋅‎‎4+(‎2‎p-‎p‎2‎‎)‎‎2‎. ∵ p>0‎,∴ p=‎2‎. ∴ 抛物线C的方程为x‎2‎=‎4y.‎ 由(1)得P(2, 1)‎,E(0, -1)‎,易求得Q(1, 0)‎. 由题意得,直线的斜率存在且不为‎0‎, 可设直线l的方程为x=my+1‎, 联立方程组x=my+1‎x‎2‎‎=4y‎ ‎ 整理得m‎2‎y‎2‎‎+(2m-4)y+1‎=‎0‎,‎△‎=‎16-16m>0‎,m<1‎. 设M(x‎1‎, y‎1‎)‎,N(x‎2‎, y‎2‎)‎, ∴ y‎1‎‎+y‎2‎=‎‎4-2mm‎2‎,y‎1‎y‎2‎‎=‎‎1‎m‎2‎. ∴ y‎1‎‎+‎y‎2‎y‎1‎y‎2‎‎=4-2m,‎1‎y‎1‎‎+‎1‎y‎2‎=4-2m. ∵ QM‎→‎‎=λMN‎→‎,∴ ‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 ‎ y‎1‎‎=λ(y‎2‎-y‎1‎),y‎1‎y‎2‎=‎λλ+1‎, ∵ λ∈(1, 2)‎,∴ y‎1‎y‎2‎‎=λ‎1+λ∈(‎1‎‎2‎,‎2‎‎3‎)‎, 设‎△OMP在OP边上的高为hM,‎△ONP在OP边上的高为hN, S‎△OMPS‎△ONP‎=‎1‎‎2‎OP⋅‎hM‎1‎‎2‎OP⋅‎hN=hMhN=‎|x‎1‎-2y‎1‎|‎‎|x‎2‎-2y‎2‎|‎=‎|(m-2)y‎1‎+1|‎‎|(m-2)y‎2‎+1|‎=‎|(‎1‎y‎1‎+‎1‎y‎2‎)y‎1‎-2|‎‎|(‎1‎y‎1‎+‎1‎y‎2‎)y‎2‎-2|‎ ‎‎=|y‎1‎y‎2‎|=y‎1‎y‎2‎∈(‎1‎‎2‎,‎2‎‎3‎) ‎∴ S‎△OMPS‎△ONP的取值范围是‎(‎1‎‎2‎, ‎2‎‎3‎)‎.‎ ‎【解答】‎ 由已知可得F(0, p‎2‎)‎,E(0, -p‎2‎)‎,P(2, ‎2‎p)‎. ∵ ‎|PE|=‎2‎|PF|‎,∴ ‎4+(‎2‎p+‎p‎2‎‎)‎‎2‎‎=‎2‎⋅‎‎4+(‎2‎p-‎p‎2‎‎)‎‎2‎. ∵ p>0‎,∴ p=‎2‎. ∴ 抛物线C的方程为x‎2‎=‎4y.‎ 由(1)得P(2, 1)‎,E(0, -1)‎,易求得Q(1, 0)‎. 由题意得,直线的斜率存在且不为‎0‎, 可设直线l的方程为x=my+1‎, 联立方程组x=my+1‎x‎2‎‎=4y‎ ‎ 整理得m‎2‎y‎2‎‎+(2m-4)y+1‎=‎0‎,‎△‎=‎16-16m>0‎,m<1‎. 设M(x‎1‎, y‎1‎)‎,N(x‎2‎, y‎2‎)‎, ∴ y‎1‎‎+y‎2‎=‎‎4-2mm‎2‎,y‎1‎y‎2‎‎=‎‎1‎m‎2‎. ∴ y‎1‎‎+‎y‎2‎y‎1‎y‎2‎‎=4-2m,‎1‎y‎1‎‎+‎1‎y‎2‎=4-2m. ∵ QM‎→‎‎=λMN‎→‎,∴ y‎1‎‎=λ(y‎2‎-y‎1‎),y‎1‎y‎2‎=‎λλ+1‎, ∵ λ∈(1, 2)‎,∴ y‎1‎y‎2‎‎=λ‎1+λ∈(‎1‎‎2‎,‎2‎‎3‎)‎, 设‎△OMP在OP边上的高为hM,‎△ONP在OP边上的高为hN, S‎△OMPS‎△ONP‎=‎1‎‎2‎OP⋅‎hM‎1‎‎2‎OP⋅‎hN=hMhN=‎|x‎1‎-2y‎1‎|‎‎|x‎2‎-2y‎2‎|‎=‎|(m-2)y‎1‎+1|‎‎|(m-2)y‎2‎+1|‎=‎|(‎1‎y‎1‎+‎1‎y‎2‎)y‎1‎-2|‎‎|(‎1‎y‎1‎+‎1‎y‎2‎)y‎2‎-2|‎ ‎‎=|y‎1‎y‎2‎|=y‎1‎y‎2‎∈(‎1‎‎2‎,‎2‎‎3‎) ‎∴ S‎△OMPS‎△ONP的取值范围是‎(‎1‎‎2‎, ‎2‎‎3‎)‎.‎ ‎17.【答案】‎ ‎(1)‎证明:f‎'‎‎(x)=‎‎1‎x‎+a-(lnx+ax)‎ex. ‎∵ ‎函数y=f(x)‎在x=‎x‎0‎处取得极值‎1‎, ‎∴ f‎'‎(x‎0‎)=‎1‎x‎0‎‎+a-(lnx‎0‎+ax‎0‎)‎ex‎0‎=0‎,且f(x‎0‎)=lnx‎0‎+ax‎0‎ex‎0‎=1‎, ‎∴ ‎1‎x‎0‎+a=lnx‎0‎+ax‎0‎=‎ex‎0‎, ‎∴ a=ex‎0‎-‎‎1‎x‎0‎, 令r(x)=ex-‎1‎x(x>0)‎,则r‎'‎‎(x)=ex+‎1‎x‎2‎>0‎, ‎∴ r(x)‎为增函数, ‎∵ 00‎, ‎∴ h‎'‎(x)>0‎, ‎∴ h(x)‎在‎(0,+∞)‎上单调递增,且h(1)=e>0‎,h‎1‎‎2‎=e‎4‎-ln2<0‎. ‎∴ h(x)‎有唯一零点x‎1‎,且‎1‎‎2‎‎0‎,g‎'‎‎(x)>0‎,g(x)‎单调递增. ‎∴ g(x‎)‎min=g(x‎1‎)‎. ‎∴ a≤ex‎1‎-lnx‎1‎x‎1‎-‎‎1‎x‎1‎. 由h(x‎1‎)=0‎整理得x‎1‎ex‎1‎‎=-‎lnx‎1‎x‎1‎, ‎∵ ‎1‎‎2‎0‎. 令k(x)=xex(x>0)‎,则方程x‎1‎ex‎1‎‎=-‎lnx‎1‎x‎1‎等价于k(x‎1‎)=k(-lnx‎1‎)‎, 而 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 k‎'‎‎(x)=(x+1)‎ex在‎(0,+∞)‎上恒大于零, ‎∴ k(x)‎在‎(0,+∞)‎上单调递增, ‎∵ k(x‎1‎)=k(-lnx‎1‎)‎, ‎∴ x‎1‎=-lnx‎1‎, ‎∴ ex‎1‎=‎‎1‎x‎1‎, ‎∴ g(x‎1‎)=ex‎1‎-lnx‎1‎x‎1‎-‎1‎x‎1‎=‎1‎x‎1‎-‎(-x‎1‎)‎x‎1‎-‎1‎x‎1‎=1‎. ‎∴ a≤1‎. ‎∴ ‎实数a的取值范围为‎(-∞,1]‎.‎ ‎【解答】‎ ‎(1)‎证明:f‎'‎‎(x)=‎‎1‎x‎+a-(lnx+ax)‎ex. ‎ ‎∵ ‎函数y=f(x)‎在x=‎x‎0‎处取得极值‎1‎,‎ ‎∴ f‎'‎(x‎0‎)=‎1‎x‎0‎‎+a-(lnx‎0‎+ax‎0‎)‎ex‎0‎=0‎‎,且f(x‎0‎)=lnx‎0‎+ax‎0‎ex‎0‎=1‎,‎ ‎∴ ‎1‎x‎0‎+a=lnx‎0‎+ax‎0‎=‎ex‎0‎‎,‎ ‎∴ a=ex‎0‎-‎‎1‎x‎0‎‎,‎ 令r(x)=ex-‎1‎x(x>0)‎,则r‎'‎‎(x)=ex+‎1‎x‎2‎>0‎,‎ ‎∴ r(x)‎为增函数,‎ ‎∵ 00‎‎,‎ ‎∴ h‎'‎(x)>0‎‎,‎ ‎∴ h(x)‎在‎(0,+∞)‎上单调递增,且h(1)=e>0‎,h‎1‎‎2‎=e‎4‎-ln2<0‎.‎ ‎∴ h(x)‎有唯一零点x‎1‎,且‎1‎‎2‎‎0‎,g‎'‎‎(x)>0‎,g(x)‎单调递增.‎ ‎∴ g(x‎)‎min=g(x‎1‎)‎‎.‎ ‎∴ a≤ex‎1‎-lnx‎1‎x‎1‎-‎‎1‎x‎1‎‎.‎ 由h(x‎1‎)=0‎整理得x‎1‎ex‎1‎‎=-‎lnx‎1‎x‎1‎,‎ ‎∵ ‎1‎‎2‎0‎.‎ 令k(x)=xex(x>0)‎,则方程x‎1‎ex‎1‎‎=-‎lnx‎1‎x‎1‎等价于k(x‎1‎)=k(-lnx‎1‎)‎,‎ 而k‎'‎‎(x)=(x+1)‎ex在‎(0,+∞)‎上恒大于零,‎ ‎∴ k(x)‎在‎(0,+∞)‎上单调递增,‎ ‎∵ k(x‎1‎)=k(-lnx‎1‎)‎‎,‎ ‎∴ x‎1‎=-lnx‎1‎‎,‎ ‎∴ ex‎1‎=‎‎1‎x‎1‎‎,‎ ‎∴ g(x‎1‎)=ex‎1‎-lnx‎1‎x‎1‎-‎1‎x‎1‎=‎1‎x‎1‎-‎(-x‎1‎)‎x‎1‎-‎1‎x‎1‎=1‎‎.‎ ‎∴ a≤1‎‎.‎ ‎∴ ‎实数a的取值范围为‎(-∞,1]‎.‎ ‎18.【答案】‎ ‎(1)设第n年的投入资金和收入金额分别为an万元,bn万元, 依题意得,当投入的资金不低于‎20‎万元,即an‎≥20‎,an‎=‎‎1‎‎2‎an+1‎bn=bn+1‎‎+80‎,n≥2‎, 此时‎{an}‎是首项为‎1000‎,公比为‎1‎‎2‎的等比数列, ‎{bn}‎是首项为‎40‎,公差为‎80‎的等差数列, 所以an=‎1000×(‎‎1‎‎2‎‎)‎n-1‎,bn=‎80n-40‎,‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页 ‎ 令an‎<20‎,得‎2‎n-1‎‎>50‎,解得n≥7‎ 所以an‎=‎1000×(‎1‎‎2‎‎)‎n-1‎,1≤n≤6‎‎20,n≥7‎ ‎,bn=‎80n-40,1≤n≤6‎‎440,n≥7‎ ‎ (2)Sn‎=n[40+(80n-40)]‎‎2‎-‎1000×[1-(‎1‎‎2‎‎)‎n]‎‎1-‎‎1‎‎2‎=2000×(‎1‎‎2‎‎)‎n+40n‎2‎-2000‎, 所以Sn‎-‎Sn-1‎=‎-2000×(‎1‎‎2‎‎)‎n+80n-40‎,n≥2‎, 因为f(x)‎=‎-2000×(‎1‎‎2‎‎)‎x+80x-40‎为增函数,f(3)<0‎,f(4)<0‎, 所以当‎2≤n≤3‎时,Sn+1‎‎>‎Sn,当‎4≤n≤6‎时,Sn+1‎‎<‎Sn, 又因为S‎1‎‎<0‎,S‎6‎=‎-528.75<0‎, 所以‎1≤n≤6‎,Sn‎<0‎,即前‎6‎年未盈利, 当n≥7‎,Sn=S‎6‎‎+(b‎7‎-a‎7‎)+(b‎8‎-a‎8‎)+...+(bn-an)‎=‎-528.75+420(n-6)‎, 令Sn‎>0‎,得n≥8‎ 综上,预计公司从第‎8‎年起开始盈利.‎ ‎【解答】‎ ‎(1)设第n年的投入资金和收入金额分别为an万元,bn万元, 依题意得,当投入的资金不低于‎20‎万元,即an‎≥20‎,an‎=‎‎1‎‎2‎an+1‎bn=bn+1‎‎+80‎,n≥2‎, 此时‎{an}‎是首项为‎1000‎,公比为‎1‎‎2‎的等比数列, ‎{bn}‎是首项为‎40‎,公差为‎80‎的等差数列, 所以an=‎1000×(‎‎1‎‎2‎‎)‎n-1‎,bn=‎80n-40‎, 令an‎<20‎,得‎2‎n-1‎‎>50‎,解得n≥7‎ 所以an‎=‎1000×(‎1‎‎2‎‎)‎n-1‎,1≤n≤6‎‎20,n≥7‎ ‎,bn=‎80n-40,1≤n≤6‎‎440,n≥7‎ ‎ (2)Sn‎=n[40+(80n-40)]‎‎2‎-‎1000×[1-(‎1‎‎2‎‎)‎n]‎‎1-‎‎1‎‎2‎=2000×(‎1‎‎2‎‎)‎n+40n‎2‎-2000‎, 所以Sn‎-‎Sn-1‎=‎-2000×(‎1‎‎2‎‎)‎n+80n-40‎,n≥2‎, 因为f(x)‎=‎-2000×(‎1‎‎2‎‎)‎x+80x-40‎为增函数,f(3)<0‎,f(4)<0‎, 所以当‎2≤n≤3‎时,Sn+1‎‎>‎Sn,当‎4≤n≤6‎时,Sn+1‎‎<‎Sn, 又因为S‎1‎‎<0‎,S‎6‎=‎-528.75<0‎, 所以‎1≤n≤6‎,Sn‎<0‎,即前‎6‎年未盈利, 当n≥7‎,Sn=S‎6‎‎+(b‎7‎-a‎7‎)+(b‎8‎-a‎8‎)+...+(bn-an)‎=‎-528.75+420(n-6)‎, 令Sn‎>0‎,得n≥8‎ 综上,预计公司从第‎8‎年起开始盈利.‎ 第21页 共22页 ◎ 第22页 共22页