【文档说明】2022年高考数学新高考卷1卷及答案.docx,共(24)页,1.529 MB,由baby熊上传
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2022年普通高等学校招生全国统一考试数学一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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。1.若集合{4},31,MxxNxx==∣∣…则MN=
.{02}Axx∣1.{2}3Bxx∣.{316}Cxx∣1.{16}3Dxx∣2.若()11,iz−=则zz+=.2A−.1B−C.1D.23.在ABC中,点D在边AB上,2.BDDA=记,,CACD==mn则CB=.32A−mn.23B−+mn.32C+mn.23D+mn4.南
水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库。知该水库水位为海拔148.5m时,相应水面的面积为2140.0;km水位为海拔157.5m时,相应水面的面积为2180.0.km将该水库
在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔148.5m上升到157.5m时,增加的水量约为()72.6593.1.010Am93.1.210Bm93.1.410Cm93.1.610Dm5.从2
至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为1.6A1.3B1.2C2.3D6.记函数()(sin0)4fxxb=++的最小正周期为T,若2,3T则()yfx=的
图像关于点3,22中心对称,则2f=A.13.2B5.2CD.37.设0.110.1,,ln0.9,9aebc===−则.Aabc.Bcba.Ccab.Dacb8.已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36,且33
3,l则该正四棱锥体积的取值范围是81.18,4A2781.,44B2764.,43CD.[18,27]二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要。全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。
9.已知正方体1111,ABCDABCD−则A.直线1BC与1DA所成的角为90B.直线1BC与1CA所成的角为90C.直线1BC与平面11BBDD所成的角为45D.直线1BC与平面ABCD所成的角为4510.已知函数()31,fxxx=−+则A.f(x)
有两个极值点B.f(x)有三个零点C.点(0,1)是曲线()yfx=的对称中心D.直线2yx=是曲线()yfx=的切线11.已知O为坐标原点,点A(1,1)在抛物线C:(220)xpyp=上,过点()0,1
B−的直线交C于P,Q两点,则A.C的准线为1y=−B.直线AB与C相切2.|||COPOQOA∣∣∣2.DBPBQBA∣∣∣∣∣∣12.已知函数()fx及其导函数()fx的定义域均为R,记()().gxfx=若32,2fx−()2gx+均为偶函数,
则().00Af=1.02Bg−=C.()()14ff−=()().12Dgg−=三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。()813.1yxyx−+的展开式中26xy的系
数为________(用数字作答).14.写出与圆221xy+=和()()223416xy−+−=都相切的一条直线的方程___________..15.若曲线()xyxae=+有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是_________.16.已知椭圆C:(222210),
xyabab+=C的上顶点为A,两个焦点为12,,FF离心率为12,过1F且垂直于2AF的直线与C交于D,E两点,|6,DE=∣则ADE的周长是__________..四、解答题:本题共6小题,共70分。
解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17.(10分)记nS为数列na的前n项和,已知11,nnSaa=是公差为13,的等差数列.(1)求na的通项公式;(2)证明:121112.naaa+++18.(12分)记ABC!的
内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cossin2.1sin1cos2ABAB=++(1)若2,3C=求B;(2)求222abc+的最小值.19.(12分)如图,直三棱柱111ABCABC−的体积为4,1ABC!'的面积为22.(1)求A到平面1ABC的距离;(2)设D为1AC
的中点,1,AAAB=平面1ABC⊥平面11,ABBA求二面角ABDC−−的正弦值.20.(12分)一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在己患该疾
病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:不够良好良好病例组4060对照组1090(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习
惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”,()()PBAPBA∣∣与()()PBAPBA∣∣的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.(i)证明:()()()();PA
BPABRPABPAB=∣∣∣∣(ii)利用该调查数据,给出()()|,PABPAB∣的估计值,并利用(i)的结果给出R的估计值.附:,P(K2≥k)0.0500.0100.001K3.8416.63510.828
()()()()()22nadbcKabcdacbd−=++++21.(12分)已知点A(2,1)在双曲线C:(222211)1xyaaa−=−上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.(1
)求l的斜率;(2)若tan22,PAQ=求PAQ的面积.22.(12分)已知函数()xfxeax=−和()lngxaxx=−有相同的最小值.(1)求a;(2)证明:存在直线,yb=,其与两条曲线()yfx=和()ygx=共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.绝密☆
启用前2022年普通高等学校招生全国统一考试数学本试卷共4页,22小题,满分150分.考试用时120分钟.注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上.用2B
铅笔将试卷类型(A)填涂在答题卡相应位置上.将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”.2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他
答案,答案不能答在试卷上.3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液.不按以上要求作
答的答案无效.4.考生必须保持答题卡的整洁.考试结束后,将试卷和答题卡一并交回.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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.1.若集合{4},{31
}MxxNxx==∣∣,则MN=()A.02xxB.123xxC.316xxD.1163xx【答案】D【解析】【分析】求出集合,MN后可求MN.详解】1{16},{}3MxxNxx==∣0∣,故1163MNxx=
,故选:D2.若i(1)1z−=,则zz+=()A.2−B.1−C.1D.2【答案】D【解析】【分析】利用复数的除法可求z,从而可求zz+.【详解】由题设有21i1iiiz−===−,故1+iz=,故()()1i1i2zz+=++−=,故选
:D3.在ABC中,点D在边AB上,2BDDA=.记CAmCDn==,,则CB=()A.32mn−B.23mn−+C.32mn+D.23mn+【答案】B【解析】【【分析】根据几何条件以及平面向量的线性运算即可解出.【详解】
因为点D在边AB上,2BDDA=,所以2BDDA=,即()2CDCBCACD−=−,所以CB=3232CDCAnm−=−23mn=−+.故选:B.4.南水北调工程缓解了北方一些地区水资源短缺问题,其中一部分水蓄入某水库.已知该水库水位为海拔1485
m.时,相应水面的面积为21400km.;水位为海拔1575m.时,相应水面的面积为21800km.,将该水库在这两个水位间的形状看作一个棱台,则该水库水位从海拔1485m.上升到1575m.时,增加的水量约为(72.65)
()A.931.010mB.931.210mC.931.410mD.931.610m【答案】C【解析】【分析】根据题意只要求出棱台的高,即可利用棱台的体积公式求出.【详解】依题意可知棱台的高为157.5148.59MN=−=(m),所以增加
的水量即为棱台的体积V.棱台上底面积262140.014010S==kmm,下底面积262180.018010S==kmm,∴()()661211914010180101401801033VhSSSS=++=++()()6799
333206071096182.65101.437101.410(m)=++=.故选:C.5.从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,则这2个数互质的概率为()A.16B.13C.12D.23【答案】D【解
析】【分析】由古典概型概率公式结合组合、列举法即可得解.【详解】从2至8的7个整数中随机取2个不同的数,共有27C21=种不同的取法,若两数不互质,不同的取法有:()()()()()()()2,4,2,6,2,8,3,6,4,6,4,8,6,8,共7种,故所求概
率2172213P−==.故选:D.6.记函数()sin(0)4fxxb=++的最小正周期为T.若23T,且()yfx=的图象关于点3,22中心对称,则2f=()A.1
B.32C.52D.3【答案】A【解析】【分析】由三角函数的图象与性质可求得参数,进而可得函数解析式,代入即可得解.【详解】由函数的最小正周期T满足23T,得223,解得23,又因为函数图象关于点3,22对称,所以3,24kkZ+=,且2b=,所以
12,63kkZ=−+,所以52=,5()sin224fxx=++,所以5sin21244f=++=.故选:A7.设0.110.1e,ln0.99abc=
==−,,则()A.abcB.cbaC.cabD.acb【答案】C【解析】【分析】构造函数()ln(1)fxxx=+−,导数判断其单调性,由此确定,,abc大小.【详解】设()ln(1)(1)
fxxxx=+−−,因为1()111xfxxx=−=−++,当(1,0)x−时,()0fx,当,()0x+时()0fx,所以函数()ln(1)fxxx=+−在(0,)+单调递减,在(1,0)−上单调递增,所以1()(0)09f
f=,所以101ln099−,故110lnln0.999=−,即bc,所以1()(0)010ff−=,所以91ln+01010,故1109e10−,所以11011e109,故ab,设()eln(1)(01)xgxxxx=+−,则()(
)21e11()+1e11xxxgxxxx−+=+=−−,令2()e(1)+1xhxx=−,2()e(21)xhxxx=+−,的当021x−时,()0hx,函数2()e(1)+1xhxx=−单调递减,当211x−
时,()0hx,函数2()e(1)+1xhxx=−单调递增,又(0)0h=,所以当021x−时,()0hx,所以当021x−时,()0gx,函数()eln(1)xgxxx=+−单调
递增,所以(0.1)(0)0gg=,即0.10.1eln0.9−,所以ac故选:C.8.已知正四棱锥的侧棱长为l,其各顶点都在同一球面上.若该球的体积为36,且333l,则该正四棱锥体积的取值范围是()A.8118,4B.2781,44C.2
764,43D.[18,27]【答案】C【解析】【分析】设正四棱锥的高为h,由球的截面性质列方程求出正四棱锥的底面边长与高的关系,由此确定正四棱锥体积的取值范围.【详解】∵球的体积为36,所以球的半径
3R=,设正四棱锥的底面边长为2a,高为h,则2222lah=+,22232(3)ah=+−,所以26hl=,2222alh=−所以正四棱锥的体积42622411214()=333366936lllVShahll=
==−−,所以5233112449696llVll−=−=,当326l时,0V,当2633l时,0V,所以当26l=时,正四棱锥的体积V取最大值,最大值为643,又3l=时,274V=,33l=时,814V=,所以正四棱锥的体积V的最小
值为274,所以该正四棱锥体积的取值范围是276443,.故选:C.二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.9.已知正方体1111
ABCDABCD−,则()A.直线1BC与1DA所成的角为90B.直线1BC与1CA所成的角为90C.直线1BC与平面11BBDD所成的角为45D.直线1BC与平面ABCD所成的角为45【答案】ABD【解析】【分析】
数形结合,依次对所给选项进行判断即可.【详解】如图,连接1BC、1BC,因为11//DABC,所以直线1BC与1BC所成的角即为直线1BC与1DA所成的角,因为四边形11BBCC为正方形,则1BC⊥1BC,故直线1BC与1DA所成的角为90
,A正确;连接1AC,因为11AB⊥平面11BBCC,1BC平面11BBCC,则111ABBC⊥,因为1BC⊥1BC,1111ABBCB=,所以1BC⊥平面11ABC,又1AC平面11ABC,所以11BCCA⊥,故B正确;连接11AC
,设1111ACBDO=,连接BO,因为1BB⊥平面1111DCBA,1CO平面1111DCBA,则11COBB⊥,因为111COBD⊥,1111BDBBB=,所以1CO⊥平面11BBDD,所以1CBO为直线1BC与平面11BB
DD所成的角,设正方体棱长为1,则122CO=,12BC=,1111sin2COCBOBC==,所以,直线1BC与平面11BBDD所成的角为30,故C错误;因为1CC⊥平面ABCD,所以1CBC为直线1BC与平面ABCD所成的角,易得145CBC
=,故D正确.故选:ABD10.已知函数3()1fxxx=−+,则()A.()fx有两个极值点B.()fx有三个零点C.点(0,1)是曲线()yfx=的对称中心D.直线2yx=是曲线()yfx=的切线【答案】AC【解析】【分析】利用极值点的定义可判断A,结合()fx的单调性、极值可判断B,利
用平移可判断C;利用导数的几何意义判断D.【详解】由题,()231fxx=−,令()0fx得33x或33x−,令()0fx得3333x−,所以()fx在33(,)33−上单调递减,在3(,)3−−,3(,)3+上单调递增,所
以33x=是极值点,故A正确;因323()1039f−=+,323()1039f=−,()250f−=−,所以,函数()fx在3,3−−上有一个零点,当33x时,()303fxf,即函数()fx在3
3,+上无零点,综上所述,函数()fx有一个零点,故B错误;令3()hxxx=−,该函数的定义域为R,()()()()33hxxxxxhx−=−−−=−+=−,则()hx是奇函数,(0,0)是()hx的对称中心,
将()hx的图象向上移动一个单位得到()fx的图象,所以点(0,1)是曲线()yfx=的对称中心,故C正确;令()2312fxx=−=,可得1x=,又()(1)11ff=−=,当切点为(1,1)时,切线方程为21yx=−,当切点为(1,1)−时,切线方程为23yx=+,故D错误.故选:
AC11.已知O为坐标原点,点(1,1)A在抛物线2:2(0)Cxpyp=上,过点(0,1)B−的直线交C于P,Q两点,则()A.C的准线为1y=−B.直线AB与C相切C.2|OPOQOAD.2||
||||BPBQBA【答案】BCD【解析】【分析】求出抛物线方程可判断A,联立AB与抛物线的方程求交点可判断B,利用距离公式及弦长公式可判断C、D.【详解】将点A的代入抛物线方程得12p=,所以抛物线方程为2xy=,
故准线方程为14y=−,A错误;.1(1)210ABk−−==−,所以直线AB的方程为21yx=−,联立221yxxy=−=,可得2210xx−+=,解得1x=,故B正确;设过B的直线为l,若直线l与y轴重合,则直线l与抛物线C只有一个交点,所以,直线l
的斜率存在,设其方程为1ykx=−,1122(,),(,)PxyQxy,联立21ykxxy=−=,得210xkx−+=,所以21212Δ401kxxkxx=−+==,所以2k或2k−,21212()1yyx
x==,又2221111||OPxyyy=+=+,2222222||OQxyyy=+=+,所以2121212||||(1)(1)||2||OPOQyyyykxkxkOA=++===,故C正确;因为21||
1||BPkx=+,22||1||BQkx=+,所以2212||||(1)||15BPBQkxxk=+=+,而2||5BA=,故D正确.故选:BCD12.已知函数()fx及其导函数()fx的定义域均为R,记()()gxfx=,若322fx−
,(2)gx+均为偶函数,则()A.(0)0f=B.102g−=C.(1)(4)ff−=D.(1)(2)gg−=【答案】BC【解析】【分析】转化题设条件为函数的对称性,结合原函数与导函数图象的关系,根据函数的性质逐项判断即可得解.
【详解】因为322fx−,(2)gx+均为偶函数,所以332222fxfx−=+即3322fxfx−=+,(2)(2)gxgx+=−,所以()()3fxfx−=,(4)()gxgx−=,则(1)(4)ff−=,故C正确;函数()fx,(
)gx的图象分别关于直线3,22xx==对称,又()()gxfx=,且函数()fx可导,所以()()30,32ggxgx=−=−,所以()(4)()3gxgxgx−==−−,所以()(2
)(1)gxgxgx+=−+=,所以13022gg−==,()()()112ggg−==−,故B正确,D错误;若函数()fx满足题设条件,则函数()fxC+(C为常数)也满足题设条
件,所以无法确定()fx的函数值,故A错误.故选:BC.【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是转化题干条件为抽象函数的性质,准确把握原函数与导函数图象间的关系,准确把握函数的性质(必要时结合图象)即可得解.三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13.81()
yxyx−+的展开式中26xy的系数为________________(用数字作答).【答案】-28【解析】【分析】()81yxyx−+可化为()()88yxyxyx+−+,结合二项式展开式的通项公式求解.【详解】因为()()()8881=yyxyxyxyxx
−++−+,所以()81yxyx−+的展开式中含26xy的项为6265352688C28yxyCxyxyx−=−,()81yxyx−+的展开式中26xy的系数为-28故答案为:-2814.写出与圆221xy+=和
22(3)(4)16xy−+−=都相切的一条直线的方程________________.【答案】3544yx=−+或7252424yx=−或1x=−【解析】【分析】先判断两圆位置关系,分情况讨论即可.【详解】圆221xy+=的圆心为()0,0O,半径为1,圆22(3)(4)16xy−+−=的圆心1
O为(3,4),半径为4,两圆圆心距为22345+=,等于两圆半径之和,故两圆外切,如图,当切线为l时,因为143OOk=,所以34lk=−,设方程为3(0)4yxtt=−+O到l的距离||19116td==+,解得54t=,所
以l的方程为3544yx=−+,当切线为m时,设直线方程为0kxyp++=,其中0p,0k,由题意22113441pkkpk=+++=+,解得7242524kp=−=,7252424yx=−当切线为n时,易知切线方程为1x=−,
故答案为:3544yx=−+或7252424yx=−或1x=−.15.若曲线()exyxa=+有两条过坐标原点的切线,则a的取值范围是________________.【答案】()(),40,−−+【解析】【分析】设出切点横坐标0x,利用导数的几何意义求得切线方程,根据切线经过原点得到关于
0x的方程,根据此方程应有两个不同的实数根,求得a的取值范围.【详解】∵()exyxa=+,∴(1)exyxa=++,设切点为()00,xy,则()000exyxa=+,切线斜率()001exkxa=++,切线方程为:()()()00000e1exxy
xaxaxx−+=++−,∵切线过原点,∴()()()00000e1exxxaxax−+=++−,整理得:2000xaxa+−=,∵切线有两条,∴240aa=+,解得4a−或0a,∴a的取值范围是()(),40
,−−+,故答案为:()(),40,−−+16.已知椭圆2222:1(0)xyCabab+=,C的上顶点为A,两个焦点为1F,2F,离心率为12.过1F且垂直于2AF的直线与C交于D,E两点,||6DE=,则ADE的周长是________________.【答案】
13【解析】【分析】利用离心率得到椭圆的方程为222222213412043xyxyccc+=+−=,即,根据离心率得到直线2AF的斜率,进而利用直线的垂直关系得到直线DE的斜率,写出直线DE的方程:3xyc=−,代入椭圆方程22234120xyc+−=,整理化简得到:22136390ycyc
−−=,利用弦长公式求得138c=,得1324ac==,根据对称性将ADE的周长转化为2FDE△的周长,利用椭圆的定义得到周长为413a=.【详解】∵椭圆的离心率为12cea==,∴2ac=,∴22223bacc=−=,∴椭圆的方程为2222222134120
43xyxyccc+=+−=,即,不妨设左焦点为1F,右焦点为2F,如图所示,∵222AFaOFcac===,,,∴23AFO=,∴12AFF△为正三角形,∵过1F且垂直于2AF的直线与C交于D,E两点,DE为线段2AF的垂直平分线,∴直线DE的斜率为33,斜率倒数为3,直线DE的
方程:3xyc=−,代入椭圆方程22234120xyc+−=,整理化简得到:22136390ycyc−−=,判别式()2222634139616ccc=+=,∴()21213226461313cCDyy=+−===
,∴138c=,得1324ac==,∵DE为线段2AF的垂直平分线,根据对称性,22ADDFAEEF==,,∴ADE的周长等于2FDE△的周长,利用椭圆的定义得到2FDE△周长为222211121222413DFEFDEDFEFDFEFDFDF
EFEFaaa++=+++=+++=+==.故答案为:13.四、解答题:本题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.17.记nS为数列na的前n项和,已知11,nnSaa=是公差为13的等
差数列.(1)求na的通项公式;(2)证明:121112naaa+++.【答案】(1)()12nnna+=(2)见解析【解析】【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得()121133nnSnna+=+−=,得到()23nnnaS+=,利用
和与项的关系得到当2n时,()()112133nnnnnnanaaSS−−++=−=−,进而得:111nnanan−+=−,利用累乘法求得()12nnna+=,检验对于1n=也成立,得到na的通项公式()12nnna+=;(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到1
21111211naaan+++=−+,进而证得.【小问1详解】∵11a=,∴111Sa==,∴111Sa=,又∵nnSa是公差为13的等差数列,∴()121133nnSnna+=+−=,∴()23nnnaS+=,∴当2n时,()1113nnn
aS−−+=,∴()()112133nnnnnnanaaSS−−++=−=−,整理得:()()111nnnana−−=+,即111nnanan−+=−,∴31211221nnnnnaaaaaaaaaa−−−=
()1341123212nnnnnn++==−−,显然对于1n=也成立,∴na的通项公式()12nnna+=;【小问2详解】()12112,11nannnn==−++∴12111naaa+++1111112
121222311nnn=−+−+−=−++18.记ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知cossin21sin1cos2ABAB=++.(1)若23
C=,求B;(2)求222abc+的最小值.【答案】(1)π6;(2)425−.【解析】【分析】(1)根据二倍角公式以及两角差的余弦公式可将cossin21sin1cos2ABAB=++化成()cossinABB+=,再结合π02B,即可求出;(2)由(1)知,π2CB=+,π22AB=−
,再利用正弦定理以及二倍角公式将222abc+化成2224cos5cosBB+−,然后利用基本不等式即可解出.【小问1详解】因为2cossin22sincossin1sin1cos22coscosABBBBABBB===++,即()1sincoscossins
incoscos2BABABABC=−=+=−=,而π02B,所以π6B=;【小问2详解】由(1)知,sincos0BC=−,所以πππ,022CB,而πsincossin2BCC=−=−,所以π2
CB=+,即有π22AB=−.所以222222222sinsincos21cossincosabABBBcCB+++−==()2222222cos11cos24cos5285425coscosBBBBB−+−==+−−=−.当且仅当2
2cos2B=时取等号,所以222abc+的最小值为425−.19.如图,直三棱柱111ABCABC−的体积为4,1ABC的面积为22.(1)求A到平面1ABC的距离;(2)设D为1AC的中点,1AAAB=,平面1ABC⊥平面11ABBA,求二面角ABDC−−的
正弦值.【答案】(1)2(2)32【解析】【分析】(1)由等体积法运算即可得解;(2)由面面垂直的性质及判定可得BC⊥平面11ABBA,建立空间直角坐标系,利用空间向量法即可得解.【小问1详解】在直三棱柱111ABCABC−中,
设点A到平面1ABC的距离为h,则111111112211433333AABCAAABCAABCABBCCCBVShhVSAAV−−−======,解得2h=,所以点A到平面1ABC的距离为2;【小问2详解】取1AB的中点E,
连接AE,如图,因为1AAAB=,所以1AEAB⊥,又平面1ABC⊥平面11ABBA,平面1ABC平面111ABBAAB=,且AE平面11ABBA,所以AE⊥平面1ABC,在直三棱柱111ABCABC−中,1BB
⊥平面ABC,由BC平面1ABC,BC平面ABC可得AEBC⊥,1BBBC⊥,又1,AEBB平面11ABBA且相交,所以BC⊥平面11ABBA,所以1,,BCBABB两两垂直,以B为原点,建立空间直角坐标
系,如图,由(1)得2AE=,所以12AAAB==,122AB=,所以2BC=,则()()()()10,2,0,0,2,2,0,0,0,2,0,0AABC,所以1AC的中点()1,1,1D,则()1,
1,1BD=,()()0,2,0,2,0,0BABC==,设平面ABD的一个法向量(),,mxyz=,则020mBDxyzmBAy=++===,可取()1,0,1m=−,设平面BDC的一个法向量(),,nabc=,则020mBDabcmBCa=++=
==,可取()0,1,1n=−r,则11cos,222mnmnmn===,所以二面角ABDC−−的正弦值为213122−=.20.一医疗团队为研究某地的一种地方性疾病与当地居民的卫生习惯(卫生习惯分为良好和不够良好两类)的关系,在已患该
疾病的病例中随机调查了100例(称为病例组),同时在未患该疾病的人群中随机调查了100人(称为对照组),得到如下数据:不够良好良好病例组4060对照组1090(1)能否有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异?(2)从该地的人群中任选一人,A表示事件“选到的人卫生习
惯不够良好”,B表示事件“选到的人患有该疾病”.(|)(|)PBAPBA与(|)(|)PBAPBA的比值是卫生习惯不够良好对患该疾病风险程度的一项度量指标,记该指标为R.(ⅰ)证明:(|)(|)(|)(|)PABPABRPABPAB=;(ⅱ)利用该调查数据,给出(|),(|)PABPAB的估计
值,并利用(ⅰ)的结果给出R的估计值.附22()()()()()nadbcKabcdacbd−=++++,()2PKk0.0500.0100.001k3.8416.63510.828【答案】(1)答案见解析(2)(i)证明
见解析;(ii)6R=;【解析】【分析】(1)由所给数据结合公式求出2K的值,将其与临界值比较大小,由此确定是否有99%的把握认为患该疾病群体与未黄该疾病群体的卫生习惯有差异;(2)(i)根据定义结合条件概
率公式即可完成证明;(ii)根据(i)结合已知数据求R.【小问1详解】由已知222()200(40906010)=24()()()()50150100100nadbcKabcdacbd−−==++++,又2(6.635)=0.01
PK,246.635,所以有99%的把握认为患该疾病群体与未患该疾病群体的卫生习惯有差异.【小问2详解】(i)因为(|)(|)()()()()=(|)(|)()()()()PBAPBAPABPAPABPARPB
APBAPAPABPAPAB=,所以()()()()()()()()PABPBPABPBRPBPABPBPAB=所以(|)(|)(|)(|)PABPABRPABPAB=,(ii)由已知40(|)100PAB=,10(|)10
0PAB=,又60(|)100PAB=,90(|)100PAB=,所以(|)(|)=6(|)(|)PABPABRPABPAB=21.已知点(2,1)A在双曲线2222:1(1)1xyCaaa−=−上,直线l交C于P,Q两点,直线,APAQ的斜率之和为
0.(1)求l的斜率;(2)若tan22PAQ=,求PAQ△的面积.【答案】(1)1−;(2)1629.【解析】【分析】(1)由点(2,1)A在双曲线上可求出a,易知直线l的斜率存在,设:lykxm=+,()()1122,,,PxyQxy,再根据0APBPkk+=
,即可解出l的斜率;(2)根据直线,APAQ的斜率之和为0可知直线,APAQ的倾斜角互补,再根据tan22PAQ=即可求出直线,APAQ的斜率,再分别联立直线,APAQ与双曲线方程求出点,PQ的坐标,即可得到直线PQ的方程以及
PQ的长,由点到直线的距离公式求出点A到直线PQ的距离,即可得出PAQ△的面积.【小问1详解】因为点(2,1)A在双曲线2222:1(1)1xyCaaa−=−上,所以224111aa−=−,解得22a=,即
双曲线22:12xCy−=易知直线l的斜率存在,设:lykxm=+,()()1122,,,PxyQxy,联立2212ykxmxy=+−=可得,()222124220kxmkxm−−−−=,所以,2121222
422,2121mkmxxxxkk++=−=−−,()()22222216422210120mkmkmk=++−−+.所以由0APBPkk+=可得,212111022yyxx−−+=−−,即()()()()122121210xkxmxkxm−+−+−+−=,即()()()1
212212410kxxmkxxm+−−+−−=,所以()()2222242124102121mmkkmkmkk++−−−−−=−−,化简得,()2844410kkmk+−++=,即()()1210kkm+−+=,所以1k=−或12mk=−,当12m
k=−时,直线():21lykxmkx=+=−+过点()2,1A,与题意不符,舍去,故1k=−.【小问2详解】不妨设直线,PAPB的倾斜角为(),,因为0APBPkk+=,所以π+=,因为tan22PAQ=,所以()tan22−=,即tan222=−,即2
2tantan20−−=,解得tan2=,于是,直线():221PAyx=−+,直线():221PByx=−−+,联立()2222112yxxy=−+−=可得,()232122104202xx+−+−=,因为方程有一个根为2,所以10423Px−=,Py=4253−,同理可得,1
0423Qx+=,Qy=4253−−.所以5:03PQxy+−=,163PQ=,点A到直线PQ的距离52122332d+−==,故PAQ△的面积为116221622339=.22.已知函数()xfxeax=−和()lngxaxx=−有相同最
小值.的(1)求a;(2)证明:存在直线yb=,其与两条曲线()yfx=和()ygx=共有三个不同的交点,并且从左到右的三个交点的横坐标成等差数列.【答案】(1)1a=(2)见解析【解析】【分析】(1)根据导数可得函数的单调性,从而可得相应的最小值,根据最小值相等可求
a.注意分类讨论.(2)根据(1)可得当1b时,exxb−=的解的个数、lnxxb−=的解的个数均为2,构建新函数()eln2xhxxx=+−,利用导数可得该函数只有一个零点且可得()(),fxgx的大小关系,根
据存在直线yb=与曲线()yfx=、()ygx=有三个不同的交点可得b的取值,再根据两类方程的根的关系可证明三根成等差数列.【小问1详解】()exfxax=−的定义域为R,而()e=−xfxa,若0a,则()0fx,此时()fx无最小值,故0a.()lngxaxx=−的定义域为()0,+
,而11()axgxaxx−=−=.当lnxa时,()0fx,故()fx在(),lna−上为减函数,当lnxa时,()0fx,故()fx在()ln,a+上为增函数,故()min()lnlnfxfaaaa==−.当10xa时,
()0gx,故()gx在10,a上为减函数,当1xa时,()0gx,故()gx在1,a+上为增函数,故min11()1lngxgaa==−.因为()exfxax=−和()lngxaxx=−有相同的最小
值,故11lnlnaaaa−=−,整理得到1ln1aaa−=+,其中0a,设()1ln,01agaaaa−=−+,则()()()222211011agaaaaa−−=−=++,故()ga为()0,+上的减函数,而()10g=,故()0ga=的唯一解为1a=
,故1ln1aaa−=+的解为1a=.综上,1a=.【小问2详解】由(1)可得e()xxfx=−和()lngxxx=−的最小值为11ln11ln11−=−=.当1b时,考虑exxb−=的解的个数、lnxxb−=的解的个数.设()exSxxb=−−,()e1xSx=−,当
0x时,()0Sx,当0x时,()0Sx,故()Sx在(),0−上为减函数,在()0,+上为增函数,所以()()min010SxSb==−,而()e0bSb−−=,()e2bSbb=−,设()e2bubb=−
,其中1b,则()e20bub=−,故()ub在()1,+上为增函数,故()()1e20ubu=−,故()0Sb,故()exSxxb=−−有两个不同的零点,即exxb−=的解的个数为2.设()lnTx
xxb=−−,()1xTxx−=,当01x时,()0Tx¢<,当1x时,()0Tx,故()Tx在()0,1上为减函数,在()1,+上为增函数,所以()()min110TxTb==−,而()ee0bbT−−=,()ee20bbTb=−,()lnTxxxb=−−有两个不同的零点即l
nxxb−=的解的个数为2.当1b=,由(1)讨论可得lnxxb−=、exxb−=仅有一个零点,当1b时,由(1)讨论可得lnxxb−=、exxb−=均无零点,故若存在直线yb=与曲线()yfx=、()ygx=有三个不同
的交点,则1b.设()eln2xhxxx=+−,其中0x,故1()e2xhxx=+−,设()e1xsxx=−−,0x,则()e10xsx=−,故()sx在()0,+上为增函数,故()()00sxs=即e1xx+,所以1()1210hxx
x+−−,所以()hx在()0,+上为增函数,而(1)e20h=−,31e333122()e3e30eeeh=−−−−,故()hx在()0,+上有且只有一个零点0x,0311ex且:当00xx时,()0h
x即elnxxxx−−即()()fxgx,当0xx时,()0hx即elnxxxx−−即()()fxgx,因此若存在直线yb=与曲线()yfx=、()ygx=有三个不同交点,故()()001bfxgx==,此时exxb−=有两个不同的零点1010,(0)xxxx,
此时lnxxb−=有两个不同的零点0404,(01)xxxx,故11exxb−=,00exxb−=,44ln0xxb−−=,00ln0xxb−−=所以44lnxbx−=即44exbx−=即()44e0xbx
bb−−−−=,故4xb−为方程exxb−=的解,同理0xb−也为方程exxb−=的解又11exxb−=可化为11exxb=+即()11ln0xxb−+=即()()11ln0xbxbb+−+−=,故1xb+为方程lnxxb−=的解,同理0xb+也为方程lnxxb−=的解,所以
1004,,xxxbxb=−−,而1b,故0410xxbxxb=−=−即1402xxx+=.【点睛】思路点睛:函数的最值问题,往往需要利用导数讨论函数的单调性,此时注意对参数的分类讨论,而不同方程的根的性质,注
意利用方程的特征找到两类根之间的关系。的