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- 2021-06-23 发布
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2014年江西省高考数学试卷(理科)
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(5分)是z的共轭复数,若z+=2,(z﹣)i=2(i为虚数单位),则z=( )
A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i
2.(5分)函数f(x)=ln(x2﹣x)的定义域为( )
A.(0,1) B.[0,1] C.(﹣∞,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,0]∪[1,+∞)
3.(5分)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2﹣x(a∈R),若f[g(1)]=1,则a=( )
A.1 B.2 C.3 D.﹣1
4.(5分)在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C=,则△ABC的面积( )
A.3 B. C. D.3
5.(5分)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是( )
A. B. C. D.
6.(5分)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是( )
表1
成绩
性别
不及格
及格
总计
男
6
14
20
女
10
22
32
总计
16
36
52
表2
视力
性别
好
差
总计
男
4
16
20
女
12
20
32
总计
16
36
52
表3
智商
性别
偏高
正常
总计
男
8
12
20
女
8
24
32
总计
16
36
52
表4
阅读量
性别
丰富
不丰富
总计
男
14
6
20
女
2
30
32
总计
16
36
52
A.成绩 B.视力 C.智商 D.阅读量
7.(5分)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )
A.7 B.9 C.10 D.11
8.(5分)若f(x)=x2+2f(x)dx,则f(x)dx=( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
9.(5分)在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y﹣4=0相切,则圆C面积的最小值为( )
A.π B.π C.(6﹣2)π D.π
10.(5分)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=11,AD=7,AA1=12.一质点从顶点A射向点E(4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i﹣1次到第i次反射点之间的线段记为li(i=2,3,4),l1=AE,将线段l1,l2,l3,l4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )
A. B. C.
D.
二、选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分,本题共5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.不等式选做题
11.(5分)对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
坐标系与参数方程选做题
12.若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1﹣x(0≤x≤1)的极坐标方程为( )
A.ρ=,0≤θ≤ B.ρ=,0≤θ≤
C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤ D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分
13.(5分)10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是 .
14.(5分)若曲线y=e﹣x上点P的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是 .
15.(5分)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,向量=3﹣2与=3﹣的夹角为β,则cosβ= .
16.(5分)过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于 .
五、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.(12分)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(﹣,)
(1)当a=,θ=时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;
(2)若f()=0,f(π)=1,求a,θ的值.
18.(12分)已知首项是1的两个数列{an},{bn}(bn≠0,n∈N*)满足anbn+1﹣an+1bn+2bn+1bn=0.
(1)令cn=,求数列{cn}的通项公式;
(2)若bn=3n﹣1,求数列{an}的前n项和Sn.
19.(12分)已知函数f(x)=(x2+bx+b)(b∈R)
(1)当b=4时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在区间(0,)上单调递增,求b的取值范围.
20.(12分)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD.
(1)求证:AB⊥PD;
(2)若∠BPC=90°,PB=,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.
21.(13分)如图,已知双曲线C:﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).
(1)求双曲线C的方程;
(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.
22.(14分)随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A、B两组,每组n个数,A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2;记ξ=a2﹣a1,η=b2﹣b1.
(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;
(2)C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);
(3)对(2)中的事件C,表示C的对立事件,判断P(C)和P()的大小关系,并说明理由.
2014年江西省高考数学试卷(理科)
参考答案与试题解析
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分,每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1.(5分)(2014•江西)是z的共轭复数,若z+=2,(z﹣)i=2(i为虚数单位),则z=( )
A.1+i B.﹣1﹣i C.﹣1+i D.1﹣i
【分析】由题,先求出z﹣=﹣2i,再与z+=2联立即可解出z得出正确选项.
【解答】解:由于,(z﹣)i=2,可得z﹣=﹣2i ①
又z+=2 ②
由①②解得z=1﹣i
故选D.
2.(5分)(2014•江西)函数f(x)=ln(x2﹣x)的定义域为( )
A.(0,1) B.[0,1] C.(﹣∞,0)∪(1,+∞) D.(﹣∞,0]∪[1,+∞)
【分析】根据函数成立的条件,即可求出函数的定义域.
【解答】解:要使函数有意义,则x2﹣x>0,即x>1或x<0,
故函数的定义域为(﹣∞,0)∪(1,+∞),
故选:C
3.(5分)(2014•江西)已知函数f(x)=5|x|,g(x)=ax2﹣x(a∈R),若f[g(1)]=1,则a=( )
A.1 B.2 C.3 D.﹣1
【分析】根据函数的表达式,直接代入即可得到结论.
【解答】解:∵g(x)=ax2﹣x(a∈R),
∴g(1)=a﹣1,
若f[g(1)]=1,
则f(a﹣1)=1,
即5|a﹣1|=1,则|a﹣1|=0,
解得a=1,
故选:A.
4.(5分)(2014•江西)在△ABC中,内角A,B,C所对应的边分别为a,b,c,若c2=(a﹣b)2+6,C=,则△ABC的面积( )
A.3 B. C. D.3
【分析】根据条件进行化简,结合三角形的面积公式进行求解即可.
【解答】解:∵c2=(a﹣b)2+6,
∴c2=a2﹣2ab+b2+6,
即a2+b2﹣c2=2ab﹣6,
∵C=,
∴cos===,
解得ab=6,
则三角形的面积S=absinC==,
故选:C
5.(5分)(2014•江西)一几何体的直观图如图所示,下列给出的四个俯视图中正确的是( )
A. B. C. D.
【分析】通过几何体结合三视图的画图方法,判断选项即可.
【解答】解:几何体的俯视图,轮廓是矩形,几何体的上部的棱都是可见线段,所以C、D不正确;几何体的上部的棱与正视图方向垂直,所以A不正确,
故选:B.
6.(5分)(2014•江西)某人研究中学生的性别与成绩、视力、智商、阅读量这4个变量的关系,随机抽查了52名中学生,得到统计数据如表1至表4,则与性别有关联的可能性最大的变量是( )
表1
成绩
性别
不及格
及格
总计
男
6
14
20
女
10
22
32
总计
16
36
52
表2
视力
性别
好
差
总计
男
4
16
20
女
12
20
32
总计
16
36
52
表3
智商
性别
偏高
正常
总计
男
8
12
20
女
8
24
32
总计
16
36
52
表4
阅读量
性别
丰富
不丰富
总计
男
14
6
20
女
2
30
32
总计
16
36
52
A.成绩 B.视力 C.智商 D.阅读量
【分析】根据表中数据,利用公式,求出X2,即可得出结论.
【解答】解:表1:X2=≈0.009;
表2:X2=≈1.769;
表3:X2=≈1.3;
表4:X2=≈23.48,
∴阅读量与性别有关联的可能性最大,
故选:D.
7.(5分)(2014•江西)阅读如图程序框图,运行相应的程序,则程序运行后输出的结果为( )
A.7 B.9 C.10 D.11
【分析】算法的功能是求S=0+lg+lg+lg+…+lg的值,根据条件确定跳出循环的i值.
【解答】解:由程序框图知:算法的功能是求S=0+lg+lg+lg+…+lg的值,
∵S=lg+lg+…+lg=lg>﹣1,而S=lg+lg+…+lg=lg<﹣1,
∴跳出循环的i值为9,∴输出i=9.
故选:B.
8.(5分)(2014•江西)若f(x)=x2+2f(x)dx,则f(x)dx=( )
A.﹣1 B.﹣ C. D.1
【分析】利用回代验证法推出选项即可.
【解答】解:若f(x)dx=﹣1,则:f(x)=x2﹣2,
∴x2﹣2=x2+2(x2﹣2)dx=x2+2()=x2﹣,显然A不正确;
若f(x)dx=,则:f(x)=x2﹣,
∴x2﹣=x2+2(x2﹣)dx=x2+2()=x2﹣,显然B正确;
若f(x)dx=,则:f(x)=x2+,
∴x2+=x2+2(x2+)dx=x2+2()=x2+2,显然C不正确;
若f(x)dx=1,则:f(x)=x2+2,
∴x2+2=x2+2(x2+2)dx=x2+2()=x2+,显然D不正确;
故选:B.
9.(5分)(2014•江西)在平面直角坐标系中,A,B分别是x轴和y轴上的动点,若以AB为直径的圆C与直线2x+y﹣4=0相切,则圆C面积的最小值为( )
A.π B.π C.(6﹣2)π D.π
【分析】如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,由已知得
|OC|=|CE|=r,过点O作直线2x+y﹣4=0的垂直线段OF,交AB于D,交直线2x+y﹣4=0于F,则当D恰为AB中点时,圆C的半径最小,即面积最小.
【解答】解:如图,设AB的中点为C,坐标原点为O,圆半径为r,
由已知得|OC|=|CE|=r,
过点O作直线2x+y﹣4=0的垂直线段OF,
交AB于D,交直线2x+y﹣4=0于F,
则当D恰为OF中点时,圆C的半径最小,即面积最小
此时圆的直径为O(0,0)到直线2x+y﹣4=0的距离为:
d==,
此时r=
∴圆C的面积的最小值为:Smin=π×()2=.
故选:A.
10.(5分)(2014•江西)如图,在长方体ABCD﹣A1B1C1D1中,AB=11,AD=7,AA1=12.一质点从顶点A射向点E(4,3,12),遇长方体的面反射(反射服从光的反射原理),将第i﹣1次到第i次反射点之间的线段记为li(i=2,3,4),l1=AE,将线段l1,l2,l3,l4竖直放置在同一水平线上,则大致的图形是( )
A. B. C. D.
【分析】根据平面反射定理,列出反射线与入射线的关系,得到入射线与反射平面的交点,再利用两点间的距离公式,求出距离,即可求解.
【解答】解:根据题意有:
A的坐标为:(0,0,0),B的坐标为(11,0,0),C的坐标为(11,7,0),D的坐标为(0,7,0);
A1的坐标为:(0,0,12),B1的坐标为(11,0,12),C1的坐标为(11,7,12),D1的坐标为(0,7,12);
E的坐标为(4,3,12)
(1)l1长度计算
所以:l1=|AE|==13.
(2)l2长度计算
将平面A1B1C1D1沿Z轴正向平移AA1个单位,得到平面A2B2C2D2;显然有:
A2的坐标为:(0,0,24),B2的坐标为(11,0,24),C2的坐标为(11,7,24),D2的坐标为(0,7,24);
显然平面A2B2C2D2和平面ABCD关于平面A1B1C1D1对称.
设AE与的延长线与平面A2B2C2D2相交于:E2(xE2,yE2,24)
根据相似三角形易知:
xE2=2xE=2×4=8,
yE2=2yE=2×3=6,
即:E2(8,6,24)
根据坐标可知,E2在长方形A2B2C2D2内.
根据反射原理,E2在平面ABCD上的投影即为AE反射光与平面ABCD的交点.
所以F的坐标为(8,6,0).
因此:l2=|EF|==13.
(3)l3长度计算
设G的坐标为:(xG,yG,zG)
如果G落在平面BCC1B1;
这个时候有:xG=11,yG≤7,zG≤12
根据反射原理有:AE∥FG
于是:向量与向量共线;
即有:=λ
因为:=(4,3,12);=(xG﹣8,yG﹣6,zG﹣0)=(3,yG﹣6,zG)
即有:(4,3,12)=λ(3,yG﹣6,zG)
解得:yG=,zG=9;
故G的坐标为:(11,,9)
因为:>7,故G点不在平面BCC1B1上,
所以:G点只能在平面DCC1D1上;
因此有:yG=7;xG≤11,zG≤12
此时:=(xG﹣8,yG﹣6,zG﹣0)=(xG﹣8,1,zG)
即有:(4,3,12)=λ(xG﹣8,1,zG)
解得:xG=,zG=4;
满足:xG≤11,zG≤12
故G的坐标为:(,7,4)
所以:l3=|FG|==
(4)l4长度计算
设G点在平面A1B1C1D1的投影为G’,坐标为(,7,12)
因为光线经过反射后,还会在原来的平面内;
即:AEFGH共面
故EG的反射线GH只能与平面A1B1C1D1相交,且交点H只能在A1G';
易知:l4>|GG’|=12﹣4=8>l3.
根据以上解析,可知l1,l2,l3,l4要满足以下关系:
l1=l2;且l4>l3
对比ABCD选项,可知,只有C选项满足以上条件.
故本题选:C.
二、选做题:请考生在下列两题中任选一题作答,若两题都做,则按所做的第一题记分,本题共5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.不等式选做题
11.(5分)(2014•江西)对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|的最小值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】把表达式分成2组,利用绝对值三角不等式求解即可得到最小值.
【解答】解:对任意x,y∈R,|x﹣1|+|x|+|y﹣1|+|y+1|
=|x﹣1|+|﹣x|+|1﹣y|+|y+1|
≥|x﹣1﹣x|+|1﹣y+y+1|=3,
当且仅当x∈[0,1],y∈[﹣1,1]成立.
故选:C.
坐标系与参数方程选做题
12.(2014•江西)若以直角坐标系的原点为极点,x轴的非负半轴为极轴建立极坐标系,则线段y=1﹣x(0≤x≤1)的极坐标方程为( )
A.ρ=,0≤θ≤ B.ρ=,0≤θ≤
C.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤ D.ρ=cosθ+sinθ,0≤θ≤
【分析】根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,把方程y=1﹣x(0≤x≤1)化为极坐标方程.
【解答】解:根据直角坐标和极坐标的互化公式x=ρcosθ,y=ρsinθ,y=1﹣x(0≤x≤1),
可得ρcosθ+ρsinθ=1,即 ρ=.
由0≤x≤1,可得线段y=1﹣x(0≤x≤1)在第一象限,故极角θ∈[0,],
故选:A.
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分
13.(5分)(2014•江西)10件产品中有7件正品,3件次品,从中任取4件,则恰好取到1件次品的概率是 .
【分析】本题是一个等可能事件的概率,试验发生包含的事件是从10件中取4件有C104种结果,满足条件的事件是恰好有1件次品有C73种结果,得到概率.
【解答】解:由题意知本题是一个等可能事件的概率,
试验发生包含的事件是从10件中取4件有C104种结果,
满足条件的事件是恰好有1件次品有C种结果,
∴恰好有一件次品的概率是P==
故答案为:
14.(5分)(2014•江西)若曲线y=e﹣x上点P的切线平行于直线2x+y+1=0,则点P的坐标是 (﹣ln2,2) .
【分析】先设P(x,y),对函数求导,由在在点P处的切线与直线2x+y+1=0平行,求出x,最后求出y.
【解答】解:设P(x,y),则y=e﹣x,
∵y′=﹣e﹣x,在点P处的切线与直线2x+y+1=0平行,
∴﹣e﹣x=﹣2,解得x=﹣ln2,
∴y=e﹣x=2,故P(﹣ln2,2).
故答案为:(﹣ln2,2).
15.(5分)(2014•江西)已知单位向量与的夹角为α,且cosα=,向量=3
﹣2与=3﹣的夹角为β,则cosβ= .
【分析】转化向量为平面直角坐标系中的向量,通过向量的数量积求出所求向量的夹角.
【解答】解:单位向量与的夹角为α,且cosα=,不妨=(1,0),=,
=3﹣2=(),=3﹣=(),
∴cosβ===.
故答案为:.
16.(5分)(2014•江西)过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>0)相交于A,B两点,若M是线段AB的中点,则椭圆C的离心率等于 .
【分析】利用点差法,结合M是线段AB的中点,斜率为﹣,即可求出椭圆C的离心率.
【解答】解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则①,②,
∵M是线段AB的中点,
∴=1,=1,
∵直线AB的方程是y=﹣(x﹣1)+1,
∴y1﹣y2=﹣(x1﹣x2),
∵过点M(1,1)作斜率为﹣的直线与椭圆C:+=1(a>b>
0)相交于A,B两点,M是线段AB的中点,
∴①②两式相减可得,即,
∴a=b,
∴=b,
∴e==.
故答案为:.
五、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤
17.(12分)(2014•江西)已知函数f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),其中a∈R,θ∈(﹣,)
(1)当a=,θ=时,求f(x)在区间[0,π]上的最大值与最小值;
(2)若f()=0,f(π)=1,求a,θ的值.
【分析】(1)由条件利用两角和差的正弦公式、余弦公式化简函数的解析式为f(x)=﹣sin(x﹣),再根据x∈[0,π],利用正弦函数的定义域和值域求得函数的最值.
(2)由条件可得θ∈(﹣,),cosθ﹣asin2θ=0 ①,﹣sinθ﹣acos2θ=1 ②,由这两个式子求出a和θ的值.
【解答】解:(1)当a=,θ=时,f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ)
=sin(x+)+cos(x+)=sinx+cosx﹣sinx=﹣sinx+cosx
=sin(﹣x)=﹣sin(x﹣).
∵x∈[0,π],∴x﹣∈[﹣,],
∴sin(x﹣)∈[﹣,1],
∴﹣sin(x﹣)∈[﹣1,],
故f(x)在区间[0,π]上的最小值为﹣1,最大值为.
(2)∵f(x)=sin(x+θ)+acos(x+2θ),a∈R,θ∈(﹣,),
f()=0,f(π)=1,
∴cosθ﹣asin2θ=0 ①,﹣sinθ﹣acos2θ=1 ②,
由①求得sinθ=,由②可得cos2θ==﹣﹣.
再根据cos2θ=1﹣2sin2θ,可得﹣﹣=1﹣2×,
求得 a=﹣1,∴sinθ=﹣,θ=﹣.
综上可得,所求的a=﹣1,θ=﹣.
18.(12分)(2014•江西)已知首项是1的两个数列{an},{bn}(bn≠0,n∈N*)满足anbn+1﹣an+1bn+2bn+1bn=0.
(1)令cn=,求数列{cn}的通项公式;
(2)若bn=3n﹣1,求数列{an}的前n项和Sn.
【分析】(1)由anbn+1﹣an+1bn+2bn+1bn=0,cn=,可得数列{cn}是以1为首项,2为公差的等差数列,即可求数列{cn}的通项公式;
(2)用错位相减法来求和.
【解答】解:(1)∵anbn+1﹣an+1bn+2bn+1bn=0,cn=,
∴cn﹣cn+1+2=0,
∴cn+1﹣cn=2,
∵首项是1的两个数列{an},{bn},
∴数列{cn}是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴cn=2n﹣1;
(2)∵bn=3n﹣1,cn=,
∴an=(2n﹣1)•3n﹣1,
∴Sn=1×30+3×31+…+(2n﹣1)×3n﹣1,
∴3Sn=1×3+3×32+…+(2n﹣1)×3n,
∴﹣2Sn=1+2•(31+…+3n﹣1)﹣(2n﹣1)•3n,
∴Sn=(n﹣1)3n+1.
19.(12分)(2014•江西)已知函数f(x)=(x2+bx+b)(b∈R)
(1)当b=4时,求f(x)的极值;
(2)若f(x)在区间(0,)上单调递增,求b的取值范围.
【分析】(1)把b=4代入函数解析式,求出函数的导函数,由导函数的零点对定义域分段,由导函数在各区间段内的符号判断原函数的单调性,从而求得极值;
(2)求出原函数的导函数,由导函数在区间(0,)上大于等于0恒成立,得到对任意x∈(0,)恒成立.由单调性求出的范围得答案.
【解答】解:(1)当b=4时,f(x)=(x2+4x+4)=(x),
则=.
由f′(x)=0,得x=﹣2或x=0.
当x<﹣2时,f′(x)<0,f(x)在(﹣∞,﹣2)上为减函数.
当﹣2<x<0时,f′(x)>0,f(x)在(﹣2,0)上为增函数.
当0<x<时,f′(x)<0,f(x)在(0,)上为减函数.
∴当x=﹣2时,f(x)取极小值为0.
当x=0时,f(x)取极大值为4;
(2)由f(x)=(x2+bx+b),得:
=.
由f(x)在区间(0,)上单调递增,
得f′(x)≥0对任意x∈(0,)恒成立.
即﹣5x2﹣3bx+2x≥0对任意x∈(0,)恒成立.
∴对任意x∈(0,)恒成立.
∵.
∴.
∴b的取值范围是.
20.(12分)(2014•江西)如图,四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,平面PAD⊥平面ABCD.
(1)求证:AB⊥PD;
(2)若∠BPC=90°,PB=,PC=2,问AB为何值时,四棱锥P﹣ABCD的体积最大?并求此时平面BPC与平面DPC夹角的余弦值.
【分析】(1)要证AD⊥PD,可以证明AB⊥面PAD,再利用面面垂直以及线面垂直的性质,即可证明AB⊥PD.
(2)过P做PO⊥AD得到PO⊥平面ABCD,作OM⊥BC,连接PM,由边长关系得到BC=,PM=,设AB=x,则VP﹣ABCD=,故当时,VP﹣ABCD取最大值,建立空间直角坐标系O﹣AMP,利用向量方法即可得到夹角的余弦值.
【解答】解:(1)∵在四棱锥P﹣ABCD中,ABCD为矩形,∴AB⊥AD,
又∵平面PAD⊥平面ABCD,平面PAD∩平面ABCD=AD,
∴AB⊥面PAD,∴AB⊥PD.
(2)过P做PO⊥AD,∴PO⊥平面ABCD,
作OM⊥BC,连接PM
∴PM⊥BC,
∵∠BPC=90°,PB=,PC=2,
∴BC=,PM===,BM==,
设AB=x,∴OM=x∴PO=,
∴VP﹣ABCD=×x××==,
当,即x=,VP﹣ABCD=,
建立空间直角坐标系O﹣AMP,如图所示,
则P(0,0,),D(﹣,0,0),C(﹣,,0),M(0,,0),B(,,0)
面PBC的法向量为=(0,1,1),面DPC的法向量为=(1,0,﹣2)
∴cosθ==﹣=﹣.由图可知二面角为锐角,即cos
21.(13分)(2014•江西)如图,已知双曲线C:﹣y2=1(a>0)的右焦点为F,点A,B分别在C的两条渐近线AF⊥x轴,AB⊥OB,BF∥OA(O为坐标原点).
(1)求双曲线C的方程;
(2)过C上一点P(x0,y0)(y0≠0)的直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.证明:当点P在C上移动时,恒为定值,并求此定值.
【分析】(1)依题意知,A(c,),设B(t,﹣),利用AB⊥OB,BF∥OA,可求得a=,从而可得双曲线C的方程;
(2)易求A(2,),l的方程为:﹣y0y=1,直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N,可求得M(2,),N(,
),于是化简=可得其值为,于是原结论得证.
【解答】(1)解:依题意知,A(c,),设B(t,﹣),
∵AB⊥OB,BF∥OA,∴•=﹣1,=,
整理得:t=,a=,
∴双曲线C的方程为﹣y2=1;
(2)证明:由(1)知A(2,),l的方程为:﹣y0y=1,
又F(2,0),直线l:﹣y0y=1与直线AF相交于点M,与直线x=相交于点N.
于是可得M(2,),N(,),
∴=====.
22.(14分)(2014•江西)随机将1,2,…,2n(n∈N*,n≥2)这2n个连续正整数分成A、B两组,每组n个数,A组最小数为a1,最大数为a2;B组最小数为b1,最大数为b2;记ξ=a2﹣a1,η=b2﹣b1.
(1)当n=3时,求ξ的分布列和数学期望;
(2)C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,求事件C发生的概率P(C);
(3)对(2)中的事件C,表示C的对立事件,判断P(C)和P()的大小关系,并说明理由.
【分析】(1)当n=3时,ξ的取值可能为2,3,4,5,求出随机变量ξ的分布列,代入数学期望公式可得其数学期望Eξ.
(2)根据C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,利用分类加法原理,可得事件C发生的概率P(C)的表达式;
(3)判断P(C)和P()的大小关系,即判断P(C)和的大小关系,根据(2)的公式,可得答案.
【解答】解:(1)当n=3时,ξ的取值可能为2,3,4,5
其中P(ξ=2)==,
P(ξ=3)==,
P(ξ=4)==,
P(ξ=5)==,
故随机变量ξ的分布列为:
ξ
2
3
4
5
P
ξ的数学期望E(ξ)=2×+3×+4×+5×=;
(2)∵C表示事件“ξ与η的取值恰好相等”,
∴P(C)=2×
(3)当n=2时,P(C)=2×=,此时P()<;
即P()<P(C);
当n≥3时,P(C)=2×<,此时P()>;
即P()>P(C);
参与本试卷答题和审题的老师有:xintrl;maths;qiss;刘长柏;清风慕竹;wsj1012;bjkjdxcl;caoqz;涨停;sxs123;szjzl;wfy814;豫汝王世崇(排名不分先后)
2017年2月3日
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