2023年普通高等学校招生全国统一考试(2全国卷)(6)
数学(理)试题。
答案解析:1. c .
2. b ∵a=,b=,a∪b=a,m=3或。
m=3或m=0或m=1.
当m=1时,与集合中元素的互异性不符,故选b项.
3. c ∵焦距为4,即2c=4,∴c=2.
又∵准线x=-4,∴.
a2=8.∴b2=a2-c2=8-4=4.
椭圆的方程为,故选c项.
4. d 连结ac交bd于点o,连结oe,ab=2,∴.
又,则ac=cc1.
作ch⊥ac1于点h,交oe于点m.
由oe为△acc1的中位线知,cm⊥oe,m为ch的中点.
由bd⊥ac,ec⊥bd知,bd⊥面eoc,cm⊥bd.∴cm⊥面bde.
hm为直线ac1到平面bde的距离.
又△acc1为等腰直角三角形,∴ch=2.∴hm=1.
5. a ,∴a1=1.
an=1+(n-1)×1=n.∴.
设的前n项和为tn,则。
6. d ∵a·b=0,∴a⊥b.
又∵|a|=1,|b|=2,.
7. a ∵sinα+cosα=,且α为第二象限角,α∈2kπ+,2kπ+)k∈z).
2α∈(4kπ+π4kπ+)k∈z).
由(sinα+cosα)2=1+sin2α=,
9. d ∵x=ln π>1,y=log52>,且<e0=1,∴y<z<x.
10. a y′=3x2-3=3(x+1)(x-1).
当y′>0时,x<-1或x>1;
当y′<0时,-1<x<1.
函数的递增区间为(-∞1)和(1,+∞递减区间为(-1,1).
x=-1时,取得极大值;x=1时,取得极小值.
要使函数图象与x轴恰有两个公共点,只需:
f(-1)=0或f(1)=0,即(-1)3-3×(-1)+c=0或13-3×1+c=0,c=-2或c=2.
11. a 如图,由于每行、每列的字母都互不相同,故只须排好1,2,3号格即可,显然1号格有3种选择,2,3号格均有两种选择,所以不同的排法共有3×2×2=12种.
12. b 结合已知中的点e,f的位置,由反射与对称的关系,可将点p的运动路线展开成直线,如图.
当点p碰到e时,m为偶数,且,即4m=3n.
故m的最小值为6,n=8,线段pe与网格线交点的个数为(除e点外)6+8=14个.
pe的方程为,即4y=3x-,x,y不能同时为整数,所以pe不过网格交点)
13.答案:-1
解析:由题意画出可行域,由z=3x-y得y=3x-z,要使z取最小值,只需截距最大即可,故直线过a(0,1)时,z最大.
zmax=3×0-1=-1.
14.答案:
解析:y=sinx-cosx=.
当y取最大值时,,∴x=2kπ+.
又∵0≤x<2π,∴
15.答案:56
解析:∵,n=
令8-2r=-2,解得r=5.∴系数为。
16.答案:
解析:取bc的中点o,连结ao,a1o,ba1,ca1,易证bc⊥ao,bc⊥a1o,从而bc⊥aa1,又bb1∥aa1,bb1⊥bc.
延长cb至d,使bd=bc,连结b1d,则b1d∥bc1,设bc=1,则,.
所以,所求角的余弦值为。
17.解:由b=π-a+c),得cosb=-cos(a+c).
于是cos(a-c)+cosb=cos(a-c)-cos(a+c)=2sinasinc,由已知得sinasinc=.①
由a=2c及正弦定理得sina=2sinc.②
由①②得,于是(舍去)或。
又a=2c,所以。
18.解法一:(1)证明:因为底面abcd为菱形,所以bd⊥ac.
又pa⊥底面abcd,所以pc⊥bd.
设ac∩bd=f,连结ef.
因为,pa=2,pe=2ec,故,从而,因为,∠fce=∠pca,所以△fce∽△pca,∠fec=∠pac=90°,由此知pc⊥ef.
pc与平面bed内两条相交直线bd,ef都垂直,所以pc⊥平面bed.
2)在平面pab内过点a作ag⊥pb,g为垂足.
因为二面角a-pb-c为90°,所以平面pab⊥平面pbc.
又平面pab∩平面pbc=pb,故ag⊥平面pbc,ag⊥bc.
bc与平面pab内两条相交直线pa,ag都垂直,故bc⊥平面pab,于是bc⊥ab,所以底面abcd为正方形,ad=2,.
设d到平面pbc的距离为d.
因为ad∥bc,且ad平面pbc,bc平面pbc,故ad∥平面pbc,a,d两点到平面pbc的距离相等,即d=ag=.
设pd与平面pbc所成的角为α,则。
所以pd与平面pbc所成的角为30°.
解法二:(1)证明:以a为坐标原点,射线ac为x轴的正半轴,建立如图所示的空间直角坐标系a-xyz.
设c(,0,0),d(,b,0),其中b>0,则p(0,0,2),e(,0,),b(,-b,0).
于是=(,0,-2),=b,),b,),从而,故pc⊥be,pc⊥de.
又be∩de=e,所以pc⊥平面bde.
2)=(0,0,2),=b,0).
设m=(x,y,z)为平面pab的法向量,则m·=0,m·=0,即2z=0且x-by=0,令x=b,则m=(b,,0).
设n=(p,q,r)为平面pbc的法向量,则n·=0,n·=0,即且,令p=1,则,,n=(1,,)
因为面pab⊥面pbc,故m·n=0,即,故,于是n=(1,-1,),2),〈n,〉=60°.
因为pd与平面pbc所成角和〈n,〉互余,故pd与平面pbc所成的角为30°.
19.解:记ai表示事件:第1次和第2次这两次发球,甲共得i分,i=0,1,2;
bi表示事件:第3次和第4次这两次发球,甲共得i分,i=0,1,2;
a表示事件:第3次发球,甲得1分;
b表示事件:开始第4次发球时,甲、乙的比分为1比2;
c表示事件:开始第5次发球时,甲得分领先.
1)b=a0·a+a1·,p(a)=0.4,p(a0)=0.42=0.16,p(a1)=2×0.6×0.4=0.48,p(b)=p(a0·a+a1·)
p(a0·a)+p(a1·)
p(a0)p(a)+p(a1)p()
2)(理)p(a2)=0.62=0.36.
的可能取值为0,1,2,3.
p(ξ=0)=p(a2·a)=p(a2)p(a)=0.36×0.4=0.
144,p(ξ=2)=p(b)=0.352,p(ξ=3)=p(a0·)=p(a0)p()=0.16×0.
6=0.096,p(ξ=1)=1-p(ξ=0)-p(ξ=2)-p(ξ=3)
eξ=0×p(ξ=0)+1×p(ξ=1)+2×p(ξ=2)+3×p(ξ=3)=0.408+2×0.352+3×0.096=1.400.
20.解:(1)f′(x)=a-sinx.
当a≥1时,f′(x)≥0,且仅当a=1,时,f′(x)=0,所以f(x)在[0,π]是增函数;
当a≤0时,f′(x)≤0,且仅当a=0,x=0或x=π时,f′(x)=0,所以f(x)在[0,π]是减函数;
当0<a<1时,由f′(x)=0,解得x1=arcsina,x2=π-arcsina.
当x∈[0,x1)时,sinx<a,f′(x)>0,f(x)是增函数;
当x∈(x1,x2)时,sinx>a,f′(x)<0,f(x)是减函数;
当x∈(x2,π]时,sinx<a,f′(x)>0,f(x)是增函数.
2)由f(x)≤1+sinx,得f(π)1,aπ-1≤1,所以。
令g(x)=sinx-x(0≤x≤),则g′(x)=cosx-.
当x∈(0,arccos)时,g′(x)>0,当x∈(arccos,)时,g′(x)<0.
又g(0)=g()=0,所以g(x)≥0,即x≤sinx(0≤x≤).
当a≤时,有f(x)≤x+cosx.
当0≤x≤时, x≤sinx,cosx≤1,所以f(x)≤1+sinx;
当≤x≤π时,f(x)≤x+cosx=1+(x-)-sin(x-)≤1+sinx.
综上,a的取值范围是(-∞
21.解:(1)设a(x0,(x0+1)2),对y=(x+1)2求导得y′=2(x+1),故l的斜率k=2(x0+1).
当x0=1时,不合题意,所以x0≠1.
圆心为m(1,),ma的斜率。
由l⊥ma知k·k′=-1,即2(x0+1)·=1,解得x0=0,故a(0,1),r=|ma|=,即。
2)设(t,(t+1)2)为c上一点,则在该点处的切线方程为y-(t+1)2=2(t+1)(x-t),即y=2(t+1)x-t2+1.
若该直线与圆m相切,则圆心m到该切线的距离为,即,化简得t2(t2-4t-6)=0,解得t0=0,,.
抛物线c在点(ti,(ti+1)2)(i=0,1,2)处的切线分别为l,m,n,其方程分别为y=2x+1,①
y=2(t1+1)x-t12+1,②
y=2(t2+1)x-t22+1,③
-③得。将x=2代入②得y=-1,故d(2,-1).
所以d到l的距离。
22.解:(1)用数学归纳法证明:2≤xn<xn+1<3.
当n=1时,x1=2,直线pq1的方程为。
令y=0,解得,所以2≤x1<x2<3.
假设当n=k时,结论成立,即2≤xk<xk+1<3.
直线pqk+1的方程为,令y=0,解得,由归纳假设知;
xk+2-xk+1=,即xk+1<xk+2.
所以2≤xk+1<xk+2<3,即当n=k+1时,结论成立.
由①②知对任意的正整数n,2≤xn<xn+1<3.
2)由(1)及题意得。
设bn=xn-3,则,数列{}是首项为,公比为5的等比数列.
因此,即,所以数列的通项公式为。
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