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- 2021-05-13 发布
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6,2019 年全国统一高考数学试卷(理科)(新课标Ⅰ)
第 I 卷(选择题)
一、单选题
1.已知集合 ,则 =
A. B. C. D.
2.设复数 z 满足 ,z 在复平面内对应的点为(x,y),则
A. B. C. D.
3.已知 ,则
A. B. C. D.
4.古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比是
( ≈0.618,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人
体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是 .若某人满足上述两个黄金分
割比例,且腿长为 105cm,头顶至脖子下端的长度为 26 cm,则其身高可能是
A.165 cm B.175 cm C.185 cm D.190cm
5.函数 f(x)= 在[—π,π]的图像大致为
A. B.
{ } }24 2 { 6 0M x x N x x x= − < < = − − <, M N∩
}{ 4 3x x− < < }{ 4 2x x− < <− }{ 2 2x x− < < }{ 2 3x x< <
=1iz −
2 2+1 1( )x y+ = 2 2( 1) 1x y− + = 2 2( 1) 1x y+ − = 22 ( +1) 1yx + =
0.2 0.3
2log 0.2, 2 , 0.2a b c= = =
a b c< < a c b< < c a b< < b c a< <
5 1
2
−
5 1
2
−
5 1
2
−
2
sin
cos
x x
x x
+
+
C. D.
6.我国古代典籍《周易》用“卦”描述万物的变化.每一“重卦”由从下到上排列的 6 个
爻组成,爻分为阳爻“——”和阴爻“— —”,如图就是一重卦.在所有重卦中随机取一重
卦,则该重卦恰有 3 个阳爻的概率是
A. B. C. D.
7.已知非零向量 a,b 满足 =2 ,且(a–b) b,则 a 与 b 的夹角为
A. B. C. D.
8.如图是求 的程序框图,图中空白框中应填入
A.A= B.A= C.A= D.A=
9.记 为等差数列 的前 n 项和.已知 ,则
A. B. C. D.
10.已知椭圆 C 的焦点为 ,过 F2 的直线与 C 交于 A,B 两点.若
5
16
11
32
21
32
11
16
a b ⊥
π
6
π
3
2π
3
5π
6
1
12 12 2
+
+
1
2 A+
12 A
+ 1
1 2A+
11 2A
+
nS { }na 4 50 5S a= =,
2 5na n= − 3 10na n= − 22 8nS n n= − 21 22nS n n= −
1 21,0 1,0F F−( ) , ( )
, ,则 C 的方程为
A. B. C. D.
11.关于函数 有下述四个结论:
①f(x)是偶函数 ②f(x)在区间( , )单调递增
③f(x)在 有 4 个零点 ④f(x)的最大值为 2
其中所有正确结论的编号是
A.①②④ B.②④ C.①④ D.①③
12.已知三棱锥 P-ABC 的四个顶点在球 O 的球面上,PA=PB=PC,△ABC 是边长为 2 的正三角
形,E,F 分别是 PA,PB 的中点,∠CEF=90°,则球 O 的体积为
A. B. C. D.
第 II 卷(非选择题)
13.曲线 在点 处的切线方程为___________.
14.记 Sn 为等比数列{an}的前 n 项和.若 ,则 S5=____________.
15.甲、乙两队进行篮球决赛,采取七场四胜制(当一队赢得四场胜利时,该队获胜,决赛
结束).根据前期比赛成绩,甲队的主客场安排依次为“主主客客主客主”.设甲队主场取胜
的概率为 0.6,客场取胜的概率为 0.5,且各场比赛结果相互独立,则甲队以 4∶1 获胜的概
率是____________.
16.已知双曲线 C: 的左、右焦点分别为 F1,F2,过 F1 的直线与 C 的
两条渐近线分别交于 A,B 两点.若 , ,则 C 的离心率为
____________.
17. 的内角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,设
.
(1)求 A;
2 22AF F B=│ │ │ │ 1AB BF=│ ││ │
2
2 12
x y+ =
2 2
13 2
x y+ =
2 2
14 3
x y+ =
2 2
15 4
x y+ =
( ) sin | | | sin |f x x x= +
2
π π
[ , ]π π−
8 6π 4 6π 2 6π 6π
23( )exy x x= + (0,0)
2
1 4 6
1
3a a a= =,
2 2
2 2 1( 0, 0)x y a ba b
− = > >
1F A AB=
1 2 0F B F B⋅ =
ABC
2 2(sin sin ) sin sin sinB C A B C− = −
(2)若 ,求 sinC.
18.如图,直四棱柱 ABCD–A1B1C1D1 的底面是菱形,AA1=4,AB=2,∠BAD=60°,E,M,N 分
别是 BC,BB1,A1D 的中点.
(1)证明:MN∥平面 C1DE;
(2)求二面角 A-MA1-N 的正弦值.
19.已知抛物线 C:y2=3x 的焦点为 F,斜率为 的直线 l 与 C 的交点为 A,B,与 x 轴的交
点为 P.
(1)若|AF|+|BF|=4,求 l 的方程;
(2)若 ,求|AB|.
20.已知函数 , 为 的导数.证明:
(1) 在区间 存在唯一极大值点;
(2) 有且仅有 2 个零点.
21.为了治疗某种疾病,研制了甲、乙两种新药,希望知道哪种新药更有效,为此进行动物
试验.试验方案如下:每一轮选取两只白鼠对药效进行对比试验.对于两只白鼠,随机选一
只施以甲药,另一只施以乙药.一轮的治疗结果得出后,再安排下一轮试验.当其中一种药
治愈的白鼠比另一种药治愈的白鼠多 4 只时,就停止试验,并认为治愈只数多的药更有
效.为了方便描述问题,约定:对于每轮试验,若施以甲药的白鼠治愈且施以乙药的白鼠未
治愈则甲药得 1 分,乙药得 分;若施以乙药的白鼠治愈且施以甲药的白鼠未治愈则乙药
得 1 分,甲药得 分;若都治愈或都未治愈则两种药均得 0 分.甲、乙两种药的治愈率分
别记为 α 和 β,一轮试验中甲药的得分记为 X.
(1)求 的分布列;
(2)若甲药、乙药在试验开始时都赋予 4 分, 表示“甲药的累计得分为
2 2a b c+ =
3
2
3AP PB=
( ) sin ln(1 )f x x x= − + ( )f x′ ( )f x
( )f x′ ( 1, )2
π−
( )f x
1−
1−
X
( 0,1, ,8)ip i = i
时,最终认为甲药比乙药更有效”的概率,则 , ,
,其中 , , .假设 ,
.
(i)证明: 为等比数列;
(ii)求 ,并根据 的值解释这种试验方案的合理性.
22.[选修 4-4:坐标系与参数方程]
在直角坐标系 xOy 中,曲线 C 的参数方程为 (t 为参数),以坐标原点 O 为
极点,x 轴的正半轴为极轴建立极坐标系,直线 l 的极坐标方程为
.
(1)求 C 和 l 的直角坐标方程;
(2)求 C 上的点到 l 距离的最小值.
23.[选修 4-5:不等式选讲]
已知 a,b,c 为正数,且满足 abc=1.证明:
(1) ;
(2)
参考答案
1.C
【解析】
【分析】
本题考查集合的交集和一元二次不等式的解法,渗透了数学运算素养.采取数轴法,利用数
形结合的思想解题.
【详解】
由题意得, ,则
.故选 C.
0 0p = 8 1p = 1 1i i i ip ap bp cp− += + +
( 1,2, ,7)i = ( 1)a P X= = − ( 0)b P X= = ( 1)c P X= = 0.5α =
0.8β =
1{ }i ip p+ − ( 0,1,2, ,7)i =
4p 4p
2
2
2
1
1
4
1
tx t
ty t
−= +
= +
,
2 cos 3 sin 11 0ρ θ ρ θ+ + =
2 2 21 1 1 a b ca b c
+ + ≤ + +
3 3 3( ) ( ) ( ) 24a b b c c a+ + + ≥+ +
{ } { }4 2 , 2 3M x x N x x= − < < = − < <
{ }2 2M N x x∩ = − < <
【点睛】
不能领会交集的含义易致误,区分交集与并集的不同,交集取公共部分,并集包括二者部
分.
2.C
【解析】
【分析】
本题考点为复数的运算,为基础题目,难度偏易.此题可采用几何法,根据点(x,y)和点
(0,1)之间的距离为 1,可选正确答案 C.
【详解】
则 .故选 C.
【点睛】
本题考查复数的几何意义和模的运算,渗透了直观想象和数学运算素养.采取公式法或几何
法,利用方程思想解题.
3.B
【解析】
【分析】
运用中间量 比较 ,运用中间量 比较
【详解】
则 .故
选 B.
【点睛】
本题考查指数和对数大小的比较,渗透了直观想象和数学运算素养.采取中间变量法,利用
转化与化归思想解题.
4.B
【解析】
【分析】
理解黄金分割比例的含义,应用比例式列方程求解.
【详解】
, ( 1) ,z x yi z i x y i= + − = + − 2 2( 1) 1,z i x y− = + − = 2 2( 1) 1x y+ − =
0 ,a c 1 ,b c
2 2log 0.2 log 1 0,a = < = 0.2 02 2 1,b = > = 0.3 00 0.2 0.2 1,< < = 0 1,c a c b< < < <
设人体脖子下端至肚脐的长为 x cm,肚脐至腿根的长为 y cm,则 ,
得 .又其腿长为 105cm,头顶至脖子下端的长度为 26cm,所以其
身高约为 42.07+5.15+105+26=178.22,接近 175cm.故选 B.
【点睛】
本题考查类比归纳与合情推理,渗透了逻辑推理和数学运算素养.采取类比法,利用转化思
想解题.
5.D
【解析】
【分析】
先判断函数的奇偶性,得 是奇函数,排除 A,再注意到选项的区别,利用特殊值得正
确答案.
【详解】
由 ,得 是奇函数,其图象关于原点对
称.又 .故选 D.
【点睛】
本题考查函数的性质与图象,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素养.采取性质法或赋
值法,利用数形结合思想解题.
6.A
【解析】
【分析】
本题主要考查利用两个计数原理与排列组合计算古典概型问题,渗透了传统文化、数学计算
等数学素养,“重卦”中每一爻有两种情况,基本事件计算是住店问题,该重卦恰有 3 个阳
爻是相同元素的排列问题,利用直接法即可计算.
【详解】
由题知,每一爻有 2 中情况,一重卦的 6 爻有 情况,其中 6 爻中恰有 3 个阳爻情况有
26 26 5 1
105 2
x
x y
+ −= =+
42.07 , 5.15x cm y cm≈ ≈
( )f x
2 2
sin( ) ( ) sin( ) ( )cos( ) ( ) cos
x x x xf x f xx x x x
− + − − −− = = = −− + − + ( )f x
2
2
1 4 22( ) 1,2 ( )2
f
π
π π
π π
+ += = >
2( ) 01f
ππ π= >− +
62
,所以该重卦恰有 3 个阳爻的概率为 = ,故选 A.
【点睛】
对利用排列组合计算古典概型问题,首先要分析元素是否可重复,其次要分析是排列问题还
是组合问题.本题是重复元素的排列问题,所以基本事件的计算是“住店”问题,满足条件
事件的计算是相同元素的排列问题即为组合问题.
7.B
【解析】
【分析】
本题主要考查利用平面向量数量积计算向量长度、夹角与垂直问题,渗透了转化与化归、数
学计算等数学素养.先由 得出向量 的数量积与其模的关系,再利用向量夹角
公式即可计算出向量夹角.
【详解】
因为 ,所以 =0,所以 ,所以 =
,所以 与 的夹角为 ,故选 B.
【点睛】
对向量夹角的计算,先计算出向量的数量积及各个向量的摸,在利用向量夹角公式求出夹角
的余弦值,再求出夹角,注意向量夹角范围为 .
8.A
【解析】
【分析】
本题主要考查算法中的程序框图,渗透阅读、分析与解决问题等素养,认真分析式子结构特
征与程序框图结构,即可找出作出选择.
【详解】
执行第 1 次, 是,因为第一次应该计算 = , =2,循环,
3
6C
3
6
62
C 5
16
( )a b b− ⊥ ,a b
( )a b b− ⊥ 2( )a b b a b b− ⋅ = ⋅ − 2a b b⋅ = cosθ
2
2
| | 1
2 | | 2
a b b
a b b
⋅ = =⋅ a b 3
π
[0, ]π
1 , 1 22A k= = ≤
1
12 2
+
1
2 A+ 1k k= +
执行第 2 次, ,是,因为第二次应该计算 = , =3,循环,
执行第 3 次, ,否,输出,故循环体为 ,故选 A.
【点睛】
秒杀速解 认真观察计算式子的结构特点,可知循环体为 .
9.A
【解析】
【分析】
等差数列通项公式与前 n 项和公式.本题还可用排除,对 B, ,
,排除 B,对 C,
,排除 C.对 D,
,排除 D,故选 A.
【详解】
由题知, ,解得 ,∴ ,故选 A.
【点睛】
本题主要考查等差数列通项公式与前 n 项和公式,渗透方程思想与数学计算等素养.利用等
差数列通项公式与前 n 项公式即可列出关于首项与公差的方程,解出首项与公差,在适当计
算即可做了判断.
10.B
【解析】
【分析】
由已知可设 ,则 ,得 ,在 中求得
,再在 中,由余弦定理得 ,从而可求解.
【详解】
2 2k = ≤
1
12 12 2
+
+
1
2 A+ 1k k= +
2 2k = ≤ 1
2A A
= +
1
2A A
= +
5 5a =
4
4( 7 2) 10 02S
− += = − ≠
2
4 5 5 40, 2 5 8 5 0 10 5S a S S= = − = × − × − = ≠
2
4 5 5 4
1 50, 5 2 5 0 52 2S a S S= = − = × − × − = ≠
4 1
5 1
4 4 3 02
4 5
dS a
a a d
= + × × =
= + =
1 3
2
a
d
= −
= 2 5na n= −
2F B n= 2 12 , 3AF n BF AB n= = = 1 2AF n= 1AF B△
1
1cos 3F AB∠ = 1 2AF F△ 3
2n =
法一:如图,由已知可设 ,则 ,由椭圆的定义有
.在 中,由余弦定理推论得
.在 中,由余弦定理得 ,
解得 .
所求椭圆方程为 ,
故选 B.
法二:由已知可设 ,则 ,由椭圆的定义有
.在 和 中,由余弦定理得
,又 互补,
,两式消去 ,得 ,
解得 . 所求椭圆方程为
,故选 B.
【点睛】
本题考查椭圆标准方程及其简单性质,考查数形结合思想、转化与化归的能力,很好的
落实了直观想象、逻辑推理等数学素养.
11.C
【解析】
2F B n= 2 12 , 3AF n BF AB n= = =
1 2 1 22 4 , 2 2a BF BF n AF a AF n= + = ∴ = − = 1AF B△
2 2 2
1
4 9 9 1cos 2 2 3 3
n n nF AB n n
+ −∠ = =⋅ ⋅ 1 2AF F△ 2 2 14 4 2 2 2 43n n n n+ − ⋅ ⋅ ⋅ =
3
2n =
2 2 22 4 2 3 , 3 , 3 1 2 ,a n a b a c∴ = = ∴ = ∴ = − = − = ∴
2 2
13 2
x y+ =
2F B n= 2 12 , 3AF n BF AB n= = =
1 2 1 22 4 , 2 2a BF BF n AF a AF n= + = ∴ = − = 1 2AF F△ 1 2BF F△
2 2
2 1
2 2
2 1
4 4 2 2 2 cos 4 ,
4 2 2 cos 9
n n AF F n
n n BF F n
+ − ⋅ ⋅ ⋅ ∠ =
+ − ⋅ ⋅ ⋅ ∠ = 2 1 2 1,AF F BF F∠ ∠
2 1 2 1cos cos 0AF F BF F∴ ∠ + ∠ = 2 1 2 1cos cosAF F BF F∠ ∠, 2 23 6 11n n+ =
3
2n = 2 2 22 4 2 3 , 3 , 3 1 2 ,a n a b a c∴ = = ∴ = ∴ = − = − = ∴
2 2
13 2
x y+ =
【分析】
化简函数 ,研究它的性质从而得出正确答案.
【详解】
为偶函数,故①正确.当
时, ,它在区间 单调递减,故②错误.当 时,
,它有两个零点: ;当 时,
,它有一个零点: ,故 在 有 个零点:
,故③错误.当 时, ;当
时, ,又 为偶函数,
的最大值为 ,故④正确.综上所述,①④ 正确,故选 C.
【点睛】
画出函数 的图象,由图象可得①④正确,故选 C.
12.D
【解析】
【分析】
先证得 平面 ,再求得 ,从而得 为正方体一部分,
进而知正方体的体对角线即为球直径,从而得解.
【详解】
解法一: 为边长为 2 的等边三角形, 为正三棱锥,
,又 , 分别为 、 中点,
, ,又 , 平面 ,
( ) sin sinf x x x= +
( ) ( ) ( ) ( )sin sin sin sin ,f x x x x x f x f x− = − + − = + = ∴
2 x
π π< < ( ) 2sinf x x= ,2
π π 0 x π≤ ≤
( ) 2sinf x x= 0 , π 0xπ− ≤ <
( ) ( )sin sin 2sinf x x x x= − − = − π− ( )f x [ ],−π π 3
0−π , , π [ ]( )2 , 2x k k k ∗∈ π π + π ∈N ( ) 2sinf x x=
[ ]( )2 , 2 2x k k k ∗∈ π + π π + π ∈N ( ) sin sin 0f x x x= − = ( )f x
( )f x∴ 2
( ) sin sinf x x x= +
PB ⊥ PAC 2PA PB PC= = = P ABC−
,PA PB PC ABC= = ∆ P ABC∴ −
PB AC∴ ⊥ E F PA AB
/ /EF PB∴ EF AC∴ ⊥ EF CE⊥ ,CE AC C EF= ∴ ⊥ PAC PB ⊥
平面 , , 为正方体一部分,
,即 ,故选 D.
解法二:
设 , 分别为 中点,
,且 , 为边长为 2 的等边三角形,
又
中余弦定理 ,作 于 , ,
为 中点, , ,
, ,又 ,
PAC 2PAB PA PB PC∴∠ = 90°,∴ = = = P ABC∴ −
2 2 2 2 6R = + + = 36 4 4 6 6, 62 3 3 8R V R= ∴ = π = × = ππ
2PA PB PC x= = = ,E F ,PA AB
/ /EF PB∴ 1
2EF PB x= = ABC∆
3CF∴ = 90CEF∠ = ° 2 13 , 2CE x AE PA x∴ = − = =
AEC∆ ( )2 24 3
cos 2 2
x x
EAC x
+ − −
∠ = × × PD AC⊥ D PA PC=
D AC 1cos 2
ADEAC PA x
∠ = = 2 24 3 1
4 2
x x
x x
+ − +∴ =
2 2 1 22 1 2 2 2x x x∴ + = ∴ = = 2PA PB PC∴ = = = = = =2AB BC AC
两两垂直, , ,
,故选 D.
【点睛】
本题考查学生空间想象能力,补体法解决外接球问题.可通过线面垂直定理,得到三棱两两
互相垂直关系,快速得到侧棱长,进而补体成正方体解决.
13. .
【解析】
【分析】
本题根据导数的几何意义,通过求导数,确定得到切线的斜率,利用直线方程的点斜式求得
切线方程
【详解】
详解:
所以,
所以,曲线 在点 处的切线方程为 ,即 .
【点睛】
准确求导数是进一步计算的基础,本题易因为导数的运算法则掌握不熟,二导致计算错
误.求导要“慢”,计算要准,是解答此类问题的基本要求.
14. .
【解析】
【分析】
本题根据已知条件,列出关于等比数列公比 的方程,应用等比数列的求和公式,计算得到
.题目的难度不大,注重了基础知识、基本计算能力的考查.
【详解】
设等比数列的公比为 ,由已知 ,所以 又 ,
, ,PA PB PC∴ 2 2 2 2 6R∴ = + + = 6
2R∴ =
34 4 6 6 63 3 8V R∴ = π = π× = π
3 0x y− =
/ 2 23(2 1) 3( ) 3( 3 1) ,x x xy x e x x e x x e= + + + = + +
/
0| 3xk y == =
23( )exy x x= + (0,0) 3y x= 3 0x y− =
121
3
q
5S
q 2
1 4 6
1 ,3a a a= = 3 2 51 1( ) ,3 3q q= 0q ≠
所以 所以 .
【点睛】
准确计算,是解答此类问题的基本要求.本题由于涉及幂的乘方运算、繁分式分式计算,
部分考生易出现运算错误.
15.0.216.
【解析】
【分析】
本题应注意分情况讨论,即前五场甲队获胜的两种情况,应用独立事件的概率的计算公式求
解.题目有一定的难度,注重了基础知识、基本计算能力及分类讨论思想的考查.
【详解】
前四场中有一场客场输,第五场赢时,甲队以 获胜的概率是
前四场中有一场主场输,第五场赢时,甲队以 获胜的概率是
综上所述,甲队以 获胜的概率是
【点睛】
由于本题题干较长,所以,易错点之一就是能否静心读题,正确理解题意;易错点之二是思
维的全面性是否具备,要考虑甲队以 获胜的两种情况;易错点之三是是否能够准确计
算.
16.2.
【解析】
【分析】
通过向量关系得到 和 ,得到 ,结合双曲线的渐近线
可得 从而由 可求
离心率.
【详解】
如图,
3,q =
5
5
1
5
1 (1 3 )(1 ) 1213
1 1 3 3
a qS q
−−= = =− −
4:1 30.6 0.5 0.5 2 0.108,× × × =
4:1 2 20.4 0.6 0.5 2 0.072,× × × =
4:1 0.108 0.072 0.18.q = + =
4:1
1F A AB= 1OA F A⊥ 1AOB AOF∠ = ∠
2 1,BOF AOF∠ = ∠ 0
2 1 60 ,BOF AOF BOA∠ = ∠ = ∠ = 0tan 60 3b
a
= =
由 得 又 得 OA 是三角形 的中位线,即
由 ,得 则 有
,
又 OA 与 OB 都是渐近线,得 又 ,得
.又渐近线 OB 的斜率为 ,所以该双曲
线的离心率为 .
【点睛】
本题考查平面向量结合双曲线的渐进线和离心率,渗透了逻辑推理、直观想象和数学运算素
养.采取几何法,利用数形结合思想解题.
17.(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)利用正弦定理化简已知边角关系式可得: ,从而可整理出 ,根
据 可求得结果;(2)利用正弦定理可得 ,利用
、两角和差正弦公式可得关于 和 的方程,结合同角三角函
数关系解方程可求得结果.
【详解】
(1)
即:
1 ,F A AB=
1 .F A AB= 1 2 ,OF OF= 1 2F F B
2 2/ / , 2 .BF OA BF OA=
1 2 0F B F B =
1 2 1, ,F B F B OA F A⊥ ⊥ 1OB OF=
1AOB AOF∠ = ∠
2 1,BOF AOF∠ = ∠ 2 1BOF AOB AOF π∠ + ∠ + ∠ =
0
2 1 60 ,BOF AOF BOA∠ = ∠ = ∠ = 0tan 60 3b
a
= =
2 21 ( ) 1 ( 3) 2c be a a
= = + = + =
3A
π= 6 2sin 4C
+=
2 2 2b c a bc+ − = cos A
( )0,A π∈ 2 sin sin 2 sinA B C+ =
( )sin sinB A C= + sinC cosC
( )2 2 2 2sin sin sin 2sin sin sin sin sin sinB C B B C C A B C− = − + = −
2 2 2sin sin sin sin sinB C A B C+ − =
由正弦定理可得:
(2) ,由正弦定理得:
又 ,
整理可得:
解得: 或
因为 所以 ,故 .
(2)法二: ,由正弦定理得:
又 ,
整理可得: ,即
由 ,所以
.
【点睛】
本题考查利用正弦定理、余弦定理解三角形的问题,涉及到两角和差正弦公式、同角三角函
2 2 2b c a bc+ − =
2 2 2 1cos 2 2
b c aA bc
+ −∴ = =
( )0,πA∈ 3A
π
=
2 2a b c+ = 2 sin sin 2 sinA B C+ =
( )sin sin sin cos cos sinB A C A C A C= + = +
3A
π=
3 3 12 cos sin 2sin2 2 2C C C∴ × + + =
3sin 6 3cosC C− =
2 2sin cos 1C C+ = ( ) ( )2 23sin 6 3 1 sinC C∴ − = −
6 2sin 4C
+= 6 2
4
−
6sin 2sin 2sin 2sin 02B C A C= − = − > 6sin 4C > 6 2sin 4C
+=
2 2a b c+ = 2 sin sin 2 sinA B C+ =
( )sin sin sin cos cos sinB A C A C A C= + = +
3A
π=
3 3 12 cos sin 2sin2 2 2C C C∴ × + + =
3sin 6 3cosC C− = 3sin 3cos 2 3sin 66C C C
π − = − =
2sin 6 2C
π ∴ − =
2(0, ), ( , )3 6 6 2C C
π π π π∈ − ∈ − ,6 4 4 6C C
π π π π− = = +
6 2sin sin( )4 6 4C
π π += + =
数关系的应用,解题关键是能够利用正弦定理对边角关系式进行化简,得到余弦定理的形式
或角之间的关系.
18.(1)见解析;(2) .
【解析】
【分析】
(1)利用三角形中位线和 可证得 ,证得四边形 为平行四边形,
进而证得 ,根据线面平行判定定理可证得结论;(2)以菱形 对角线交点
为原点可建立空间直角坐标系,通过取 中点 ,可证得 平面 ,得到平面
的法向量 ;再通过向量法求得平面 的法向量 ,利用向量夹角公式求得
两个法向量夹角的余弦值,进而可求得所求二面角的正弦值.
【详解】
(1)连接 ,
, 分别为 , 中点 为 的中位线
且
又 为 中点,且 且
四边形 为平行四边形
,又 平面 , 平面
平面
(2)设 ,
10
5
1 1/ /AD BC / /ME ND MNDE
/ /MN DE ABCD
AB F DF ⊥ 1AMA
1AMA DF
1MAN n
ME 1B C
M E 1BB BC ME∴ 1B BC∆
1/ /ME BC∴ 1
1
2ME B C=
N 1A D 1 1/ /AD BC 1/ /ND BC∴ 1
1
2ND B C=
//ME ND∴ ∴ MNDE
/ /MN DE∴ MN ⊄ 1C DE DE Ì 1C DE
/ /MN∴ 1C DE
AC BD O= 1 1 1 1 1AC B D O=
由直四棱柱性质可知: 平面
四边形 为菱形
则以 为原点,可建立如下图所示的空间直角坐标系:
则: , , ,D(0,-1,0)
取 中点 ,连接 ,则
四边形 为菱形且 为等边三角形
又 平面 , 平面
平面 ,即 平面
为平面 的一个法向量,且
设平面 的法向量 ,又 ,
,令 ,则 ,
二面角 的正弦值为:
【点睛】
本题考查线面平行关系的证明、空间向量法求解二面角的问题.求解二面角的关键是能够利
1OO ⊥ ABCD
ABCD AC BD∴ ⊥
O
( )3,0,0A ( )0,1,2M ( )1 3,0,4A 3 1, ,22 2N
−
AB F DF 03 1, ,2 2F
ABCD 60BAD∠ = BAD∴∆ DF AB∴ ⊥
1AA ⊥ ABCD DF ⊂ ABCD 1DF AA∴ ⊥
DF ⊥∴ 1 1ABB A DF ⊥ 1AMA
DF∴
1AMA 3 3, ,02 2DF
=
1MAN ( ), ,n x y z= ( )1 3, 1, 2MA = − 3 3, ,02 2MN
= −
1 3 2 0
3 3 02 2
n MA x y z
n MN x y
⋅ = − + =∴
⋅ = − =
3x = 1y = 1z = − ( )3,1, 1n∴ = −
3 15cos , 515
DF nDF n
DF n
⋅∴ < >= = =
⋅
10sin , 5DF n∴ < >=
∴ 1A MA N− − 10
5
用垂直关系建立空间直角坐标系,从而通过求解法向量夹角的余弦值来得到二面角的正弦值,
属于常规题型.
19.(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)设直线 : , , ;根据抛物线焦半径公式可得
;联立直线方程与抛物线方程,利用韦达定理可构造关于 的方程,解方程求得
结果;(2)设直线 : ;联立直线方程与抛物线方程,得到韦达定理的形式;利
用 可得 ,结合韦达定理可求得 ;根据弦长公式可求得结果.
【详解】
(1)设直线 方程为: , ,
由抛物线焦半径公式可知:
联立 得:
则
,解得:
直线 的方程为: ,即:
(2)设 ,则可设直线 方程为:
联立 得:
则
,
,
12 8 7 0x y− − = 4 13
3
l 3y = x m2
+ ( )1 1,A x y ( )2 2,B x y
1 2 1x x =+ m
l 2
3x y t= +
3AP PB=
1 23y y= − 1 2y y
l 3y = x m2
+ ( )1 1,A x y ( )2 2,B x y
1 2
3 42AF BF x x+ = + + = 1 2
5
2x x∴ + =
2
3
2
3
y x m
y x
= +
=
( )2 29 12 12 4 0x m x m+ − + =
( )2 212 12 144 0m m∆ = − − > 1
2m∴ <
1 2
12 12 5
9 2
mx x
−∴ + = − = 7
8m = −
∴ l 3 7
2 8y x= − 12 8 7 0x y− − =
( ),0P t l 2
3x y t= +
2
2
3
3
x y t
y x
= +
=
2 2 3 0y y t− − =
4 12 0t∆ = + > 1
3t∴ > −
1 2 2y y∴ + = 1 2 3y y t=−
3AP PB=
1 23y y∴ =− 2 1y∴ =− 1 3y = 1 2 3y y∴ =−
则
【点睛】
本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的综合应用问题,涉及到平面向量、弦长公式的
应用.关键是能够通过直线与抛物线方程的联立,通过韦达定理构造等量关系.
20.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)求得导函数后,可判断出导函数在 上单调递减,根据零点存在定理可判断出
,使得 ,进而得到导函数在 上的单调性,从而可证得结论;
(2)由(1)的结论可知 为 在 上的唯一零点;当 时,首先可
判断出在 上无零点,再利用零点存在定理得到 在 上的单调性,可知
,不存在零点;当 时,利用零点存在定理和 单调性可判断出存
在唯一一个零点;当 ,可证得 ;综合上述情况可证得结论.
【详解】
(1)由题意知: 定义域为: 且
令 ,
,
在 上单调递减, 在 上单调递减
在 上单调递减
( )2
1 2 1 2
4 13 4 131 4 4 129 3 3AB y y y y= + ⋅ + − = ⋅ + =
1, 2
π −
0 0, 2x
π ∃ ∈
( )0 0g x′ = 1, 2
π −
0x = ( )f x ( ]1,0− 0,
2
x pæ ö÷çÎ ÷ç ÷ç ÷è ø
( )00, x ( )f x 0 , 2x
π
( ) 0f x > ,2x
π π ∈
( )f x
( ),x π∈ +∞ ( ) 0f x <
( )f x ( )1,− +∞ ( ) 1cos 1f x x x
′ = − +
( ) 1cos 1g x x x
= − + 1, 2x
π ∈ −
( ) ( )2
1sin
1
g x x
x
′∴ = − +
+ 1, 2x
π ∈ −
( )2
1
1x + 1, 2
π − 1
1 1 1 ,7n na a+
− = 1, 2
π −
( )g x′∴ 1, 2
π −
又 ,
,使得
当 时, ; 时,
即 在 上单调递增;在 上单调递减
则 为 唯一的极大值点
即: 在区间 上存在唯一的极大值点 .
(2)由(1)知: ,
①当 时,由(1)可知 在 上单调递增
在 上单调递减
又
为 在 上的唯一零点
②当 时, 在 上单调递增,在 上单调递减
又
在 上单调递增,此时 ,不存在零点
又
,使得
在 上单调递增,在 上单调递减
( )0 sin0 1 1 0g′ = − + = > ( ) ( )2 2
4 4sin 1 02 2 2 2
g
π π
π π
′ = − + = − < + +
0 0, 2x
π ∴∃ ∈
( )0 0g x′ =
∴ ( )01,x x∈ − ( ) 0g x′ > 0 , 2x x
π ∈
( ) 0g x′ <
( )g x ( )01, x− 0 , 2x
π
0x x= ( )g x
( )f x′ 1, 2
π − 0x
( ) 1cos 1f x x x
′ = − +
( )1,x∈ − +∞
( ]1,0x∈ − ( )f x′ ( ]1,0−
( ) ( )0 0f x f′ ′∴ ≤ = ( )f x∴ ( ]1,0−
( )0 0f =
0x∴ = ( )f x ( ]1,0−
0, 2x
π ∈
( )f x′ ( )00, x 0 , 2x
π
( )0 0f ′ = ( )0 0f x′∴ >
( )f x∴ ( )00, x ( ) ( )0 0f x f> =
2 2cos 02 2 2 2f
π π
π π
′ = − = − < + +
1 0 , 2x x
π ∴∃ ∈
( )1 0f x′ =
( )f x∴ ( )0 1,x x 1, 2x
π
又 ,
在 上恒成立,此时不存在零点
③当 时, 单调递减, 单调递减
在 上单调递减
又 ,
即 ,又 在 上单调递减
在 上存在唯一零点
④当 时, ,
即 在 上不存在零点
综上所述: 有且仅有 个零点
【点睛】
本题考查导数与函数极值之间的关系、利用导数解决函数零点个数的问题.解决零点问题的
关键一方面是利用零点存在定理或最值点来说明存在零点,另一方面是利用函数的单调性说
明在区间内零点的唯一性,二者缺一不可.
21.(1)见解析;(2)(i)见解析;(ii) .
【解析】
【分析】
(1)首先确定 所有可能的取值,再来计算出每个取值对应的概率,从而可得分布列;
(2)(i)求解出 的取值,可得 ,从而整
理出符合等比数列定义的形式,问题得证;(ii)列出证得的等比数列的通项公式,采用累
( ) ( )0 0 0f x f> = 2sin ln 1 ln ln1 02 2 2 2
ef
π π π
π
= − + = > = +
( ) 0f x∴ > 0 , 2x
π
,2x
π π ∈ sin x ( )ln 1x− +
( )f x∴ ,2
π π
02f
π >
( ) ( ) ( )sin ln 1 ln 1 0f π π π π= − + = − + <
( ) 02f f
ππ ⋅ <
( )f x ,2
π π
∴ ( )f x ,2
π π
( ),x π∈ +∞ [ ]sin 1,1x ∈ − ( ) ( )ln 1 ln 1 ln 1x eπ+ > + > =
( )sin ln 1 0x x∴ − + <
( )f x ( ),π +∞
( )f x 2
4
1
257p =
X
, ,a b c ( )1 10.4 0.5 0.1 1,2, ,7i i i ip p p p i− += + + = ⋅⋅⋅
加的方式,结合 和 的值可求得 ;再次利用累加法可求出 .
【详解】
(1)由题意可知 所有可能的取值为: , ,
; ;
则 的分布列如下:
(2) ,
, ,
(i)
即
整理可得:
是以 为首项, 为公比的等比数列
(ii)由(i)知:
, ,……,
作和可得:
表示最终认为甲药更有效的.由计算结果可以看出,在甲药治愈率为 0.5,乙药治愈率为
0.8 时,认为甲药更有效的概率为 ,此时得出错误结论的概率非常小,
8p 0p 1p 4p
X 1− 0 1
( ) ( )1 1P X α β∴ =− = − ( ) ( )( )0 1 1P X αβ α β= = + − − ( ) ( )1 1P X α β= = −
X
X 1− 0 1
P ( )1 α β−
( )( )1 1αβ α β+ − − ( )1α β−
0.5α = 0.8β =
0.5 0.8 0.4a∴ = × = 0.5 0.8 0.5 0.2 0.5b = × + × = 0.5 0.2 0.1c = × =
( )1 1 1,2, ,7i i i ip ap bp cp i− += + + = ⋅⋅⋅
( )1 10.4 0.5 0.1 1,2, ,7i i i ip p p p i− += + + = ⋅⋅⋅
( )1 15 4 1,2, ,7i i ip p p i− += + = ⋅⋅⋅ ( )( )1 14 1,2, ,7i i i ip p p p i+ −∴ − = − = ⋅⋅⋅
{ }1i ip p+∴ − ( )0,1,2, ,7i = ⋅⋅⋅ 1 0p p− 4
( )1 1 0 14 4i i
i ip p p p p+ − = − ⋅ = ⋅
7
8 7 1 4p p p∴ − = ⋅ 6
7 6 1 4p p p− = ⋅ 0
1 0 1 4p p p− = ⋅
( ) 8 8
0 1 7
8 0 1 1 1
1 4 4 14 4 4 11 4 3p p p p p
− −− = ⋅ + +⋅⋅⋅+ = = =−
1 8
3
4 1p∴ = −
( ) 4 4
0 1 2 3
4 4 0 1 1 8 4
1 4 4 1 3 1 14 4 4 4 1 4 3 4 1 4 1 257p p p p p
− −∴ = − = ⋅ + + + = = × = =− − +
4p
4
1 0.0039257p = ≈
说明这种实验方案合理.
【点睛】
本题考查离散型随机变量分布列的求解、利用递推关系式证明等比数列、累加法求解数列通
项公式和数列中的项的问题.本题综合性较强,要求学生能够熟练掌握数列通项求解、概率
求解的相关知识,对学生分析和解决问题能力要求较高.
22.(1) ; ;(2)
【解析】
【分析】
(1)利用代入消元法,可求得 的直角坐标方程;根据极坐标与直角坐标互化原则可得
的直角坐标方程;(2)利用参数方程表示出 上点的坐标,根据点到直线距离公式可将所
求距离表示为三角函数的形式,从而根据三角函数的范围可求得最值.
【详解】
(1)由 得: ,又
整理可得 的直角坐标方程为:
又 ,
的直角坐标方程为:
(2)设 上点的坐标为:
则 上的点到直线 的距离
当 时, 取最小值
2
2: 1, ( 1,1]4
yC x x+ = ∈ − : 2 3 11 0l x y+ + = 7
C l
C
2
2
1
1
tx t
−= +
2 1 0, ( 1,1]1
xt xx
−= ≥ ∈ −+ ( )
2
2
22
16
1
ty
t
=
+
( )( )2 2
2
116 1 4 1 1 4 4
11 1
x
xy x x x
x
x
−× +∴ = = + − = −
− + +
C
2
2 1, ( 1,1]4
yx x+ = ∈ −
cosx ρ θ= siny ρ θ=
l∴ 2 3 11 0x y+ + =
C ( )cos ,2sinθ θ
C l 4sin 112cos 2 3sin 11 6
7 7
d
πθθ θ
+ + + + = =
sin 16
πθ + = − d
则
【点睛】
本题考查参数方程、极坐标方程与直角坐标方程的互化、求解椭圆上的点到直线距离的最值
问题.求解本题中的最值问题通常采用参数方程来表示椭圆上的点,将问题转化为三角函数
的最值求解问题.
23.(1)见解析;(2)见解析
【解析】
【分析】
(1)利用 将所证不等式可变为证明: ,利用基本不等
式可证得 ,从而得到结论;(2)利用基本不等式可得
,再次利用基本不等式可将式转化为
,在取等条件一致的情况下,可得结论.
【详解】
(1)
当且仅当 时取等号
,即:
(2) ,当且仅当 时取等
号
又 , , (当且仅当 时等号同时成立)
又
【点睛】
本题考查利用基本不等式进行不等式的证明问题,考查学生对于基本不等式的变形和应用能
min 7d =
1abc = 2 2 2a b c bc ac ab+ + ≥ + +
( )2 2 22 2 2 2a b c ab bc ac+ + ≥ + +
( ) ( ) ( ) ( )( )( )3 3 3 3a b b c c a a b b c c a+ + + + + ≥ + + +
( ) ( ) ( ) ( )3 3 3 224a b b c c a abc+ + + + + ≥
1abc =
1 1 1 1 1 1 abc bc ac aba b c a b c
∴ + + = + + ⋅ = + +
( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 2 2a b c a b b c c a ab bc ac+ + = + + + + + ≥ + +
a b c= =
( )2 2 2 1 1 12 2a b c a b c
∴ + + ≥ + +
2 2 2 1 1 1a b c a b c
+ + + +≥
( ) ( ) ( ) ( )( )( )3 3 3 3a b b c c a a b b c c a+ + + + + ≥ + + + a b c= =
2a b ab+ ≥ 2b c bc+ ≥ 2a c ac+ ≥ a b c= =
( ) ( ) ( ) ( )3 3 3 23 2 2 2 24a b b c c a ab bc ac abc∴ + + + + + ≥ × × × =
1abc = ( ) ( ) ( )3 3 3 24a b b c c a∴ + + + + + ≥
力,需要注意的是在利用基本不等式时需注意取等条件能否成立.
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0050