1、 第 1 页(共 19 页) 2021 年新高考数学模拟试卷(年新高考数学模拟试卷(37) 一选择题(共一选择题(共 8 小题,满分小题,满分 40 分,每小题分,每小题 5 分)分) 1 (5 分)已知集合 A0,1,2,3,集合 Bx|x|2,则 AB( ) A0,3 B0,1,2 C1,2 D0,1,2,3 2 (5 分)已知 i 是虚数单位,复数 z 满足 3:2 = 1 ,则 =( ) A1+5i B15i C15i D1+5i 3 (5 分)设命题 p:所有正方形都是平行四边形,则p 为( ) A所有正方形都不是平行四边形 B有的平行四边形不是正方形 C有的正方形不是平行四边形 D
2、不是正方形的四边形不是平行四边形 4 (5 分)20102018 年之间,受益于基础设施建设对光纤产品的需求,以及个人计算机及 智能手机的下一代规格升级,电动汽车及物联网等新机遇,连接器行业增长呈现加速状 态根据该折线图,下列结论正确的个数为( 每年市场规模量逐年增加;增长最快的一年为 20132014; 这 8 年的增长率约为 40%; 2014 年至 2018 年每年的市场规模相对于 2010 年至 2014 年每年的市场规模,数据方 差更小,变化比较平稳 A1 B2 C3 D4 5 (5 分)青春因奉献而美丽,为了响应党的十九大关于“推动城乡义务教育一体化发展, 高度重视农村义务教育”
3、精神, 现有 5 名师范大学毕业生主动要求赴西部某地区甲、 乙、 丙三个不同的学校去支教,每个学校至少去 1 人,则恰好有 2 名大学生分配去甲学校的 第 2 页(共 19 页) 概率为( ) A2 5 B3 5 C1 5 D 2 15 6 (5 分)函数 f(x)x2+e|x|的图象只可能是( ) A B C D 7 (5 分) 矩形 ABCD 中, BC2, 沿对角线 AC 将三角形 ADC 折起, 得到四面体 ABCD, 四面体 ABCD 外接球表面积为 16,当四面体 ABCD 的体积取最大值时,四面体 A BCD 的表面积为( ) A43 + 39 2 B43 + 39 C23 +
4、39 2 D23 + 39 8 (5 分)f(x)是定义在 R 上的奇函数,当 x0 时, (x2+1)f(x)+2xf(x)0,且 f (1)0,则不等式 f(x)0 的解集是( ) A (1,+) B (1,0)(1,+) C (,1) D (,1)(0,1) 二多选题(共二多选题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5 分)分) 9 (5 分)给出下列命题,其中正确的命题有( ) A若 aR,则(a+1)i 是纯虚数 B随机变量 XN(3,22) ,若 X2+3,则 D()1 C公共汽车上有 10 位乘客,沿途 5 个车站,乘客下车的可能方式有 105种 D回归方程
5、为 = 0.85 85.71中,变量 y 与 x 具有正的线性相关关系 EP(A)0.5,P(B)0.3,P(AB)0.2,则 P(A|B)0.4 10 (5 分)已知双曲线 2 2 2 2 = 1(0,0)的左、右焦点分别为 F1,F2,点 M 在双 曲线的左支上,若 2|MF2|5|MF1|,则双曲线的离心率可以是( ) 第 3 页(共 19 页) A3 B7 3 C2 D5 3 11 (5 分)已知函数 f(x)2sinxcosx2sin2x,给出下列四个选项,正确的有( ) A函数 f(x)的最小正周期是 B函数 f(x)在区间 8 , 5 8 上是减函数 C函数 f(x)的图象关于点
6、( 8 ,0)对称 D函数 f(x)的图象可由函数 = 22的图象向右平移 8个单位,再向下平移 1 个 单位得到 12 (5 分)已知正方体 ABCDA1B1C1D1的棱长为 1,E 是 DD1的中点,则下列选项中正 确的是( ) AACB1E BB1C平面 A1BD C三棱锥 C1B1CE 的体积为1 3 D异面直线 B1C 与 BD 所成的角为 45 三填空题(共三填空题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5 分)分) 13 (5 分)已知向量 =(1,1) , = (, 2),且 ( + 2 ),则 m 的值等于 14 (5 分)函数 f(x)= 在点 P(1,
7、f(1) )处的切线与直线 2x+y30 垂直,则 a 15 (5 分)抛物线 x26y 的焦点到直线 3x+4y10 的距离为 16 (5 分)已知数列an满足对m,nN*,都有 am+anan+m成立,7= 2,函数 () = 2 + 42 2,记 ynf(an) ,则数列yn的前 13 项和为 四解答题(共四解答题(共 6 小题,满分小题,满分 70 分)分) 17 (10 分)在ABC 中,内角 A,B,C 对应的边分别为 a,b,c,且满足 = 3; (1)求 sin2A; (2)若 a1,ABC 的面积为2,求 b+c 的值 18 (12 分)记 Sn为等比数列an的前 n 项的和
8、,且an为递增数列,已知 a24,S314 (1)求数列an的通项公式; 第 4 页(共 19 页) (2)设 bn(1)n 2:1 22+1,求数列bn的前 2n 项之和 T2n 19 (12 分)直三棱柱 ABCA1B1C1中,AA1ABAC1,E,F 分别是 CC1,BC 的中点, 且 AEA1B1, (1)证明:AB平面 A1ACC1 (2) 棱 A1B1上是否存在一点 D, 使得平面 DEF 与平面 ABC 所成锐二面角的余弦值为 14 14 若存在,说明点 D 的位置,若不存在,说明理由 20 (12 分)已知函数 f(x)xasinx,g(x)x+mlnx ()求证:当|a|1
9、时,对任意 x(0,+) ,f(x)0 恒成立; ()求函数 g(x)的极值; ()当 a= 1 2时,若存在 x1,x2(0,+)且 x1x2,满足 f(x1)+g(x1)f(x2) +g(x2) ,求证: 12 2 4 9 21 (12 分)已知椭圆 C: 2 2 + 2= 1(a1)的离心率是 2 2 ()求椭圆 C 的方程; ()已知 F1,F2分别是椭圆 C 的左、右焦点,过 F2作斜率为 k 的直线 l,交椭圆 C 于 A,B 两点,直线 F1A,F1B 分别交 y 轴于不同的两点 M,N如果MF1N 为锐角,求 k 的取值范围 22 (12 分)公元 2020 年春,我国湖北武汉
10、出现了新型冠状病毒,人感染后会出现发热、 咳嗽、气促和呼吸困难等,严重的可导致肺炎甚至危及生命为了尽快遏制住病毒的传 播, 我国科研人员, 在研究新型冠状病毒某种疫苗的过程中, 利用小白鼠进行科学试验 为 了研究小白鼠连续接种该疫苗后出现 Z 症状的情况,决定对小白鼠进行做接种试验该 试验的设计为: 对参加试验的每只小白鼠每天接种一次;连续接种三天为一个接种周期; 试验共进行 3 个周期 第 5 页(共 19 页) 已知每只小白鼠接种后当天出现 Z 症状的概率均为1 4,假设每次接种后当天是否出现 Z 症状与上次接种无关 ()若某只小白鼠出现 Z 症状即对其终止试验,求一只小白鼠至多能参加一个
11、接种周 期试验的概率; ()若某只小白鼠在一个接种周期内出现 2 次或 3 次 Z 症状,则在这个接种周期结束 后,对其终止试验设一只小白鼠参加的接种周期数为 X,求 X 的分布列及数学期望 第 6 页(共 19 页) 2021 年新高考数学模拟试卷(年新高考数学模拟试卷(37) 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一选择题(共一选择题(共 8 小题,满分小题,满分 40 分,每小题分,每小题 5 分)分) 1 (5 分)已知集合 A0,1,2,3,集合 Bx|x|2,则 AB( ) A0,3 B0,1,2 C1,2 D0,1,2,3 【解答】解:A0,1,2,3,Bx|2x2, AB0,1
12、,2 故选:B 2 (5 分)已知 i 是虚数单位,复数 z 满足 3:2 = 1 ,则 =( ) A1+5i B15i C15i D1+5i 【解答】 解: 因为 3:2 = 1 , 所以 zi (1i) (3+2i) 5i, 所以 = 1 5, 1 + 5, 故选:D 3 (5 分)设命题 p:所有正方形都是平行四边形,则p 为( ) A所有正方形都不是平行四边形 B有的平行四边形不是正方形 C有的正方形不是平行四边形 D不是正方形的四边形不是平行四边形 【解答】解:命题的否定为否定量词,否定结论 故p,有的正方形不是平行四边形 故选:C 4 (5 分)20102018 年之间,受益于基础
13、设施建设对光纤产品的需求,以及个人计算机及 智能手机的下一代规格升级,电动汽车及物联网等新机遇,连接器行业增长呈现加速状 态根据该折线图,下列结论正确的个数为( 每年市场规模量逐年增加;增长最快的一年为 20132014; 这 8 年的增长率约为 40%; 2014 年至 2018 年每年的市场规模相对于 2010 年至 2014 年每年的市场规模,数据方 差更小,变化比较平稳 第 7 页(共 19 页) A1 B2 C3 D4 【解答】解:对于,除 2012 年外,每年市场规模量逐年增加,即错误, 对于,增长最快的一年为 20132014,且增量为 6.7(十亿美元) ,即正确, 对于,这
14、8 年的增长率约为 40%,因为 45.3(1+40%)63.4263.5,即正确, 对于,分析数据可得:2014 年至 2018 年每年的市场规模相对于 2010 年至 2014 年每 年的市场规模,数据方差更小,变化比较平稳,即正确, 即正确, 故选:C 5 (5 分)青春因奉献而美丽,为了响应党的十九大关于“推动城乡义务教育一体化发展, 高度重视农村义务教育” 精神, 现有 5 名师范大学毕业生主动要求赴西部某地区甲、 乙、 丙三个不同的学校去支教,每个学校至少去 1 人,则恰好有 2 名大学生分配去甲学校的 概率为( ) A2 5 B3 5 C1 5 D 2 15 【解答】解:现有 5
15、 名师范大学毕业生主动要求赴西部某地区甲、乙、丙三个不同的学 校去支教,每个学校至少去 1 人, 基本事件总数 n(5 14133 2 2 + 5 23211 2 2 ) 3 3 =150, 恰好有 2 名大学生分配去甲学校包含的基本事件个数 m= 5 2321122 =60, 恰好有 2 名大学生分配去甲学校的概率为 P= = 60 150 = 2 5 故选:A 6 (5 分)函数 f(x)x2+e|x|的图象只可能是( ) 第 8 页(共 19 页) A B C D 【解答】解:因为对于任意的 xR,f(x)x2+e|x|0 恒成立,所以排除 A,B, 由于 f(0)02+e|0|1,则排
16、除 D, 故选:C 7 (5 分) 矩形 ABCD 中, BC2, 沿对角线 AC 将三角形 ADC 折起, 得到四面体 ABCD, 四面体 ABCD 外接球表面积为 16,当四面体 ABCD 的体积取最大值时,四面体 A BCD 的表面积为( ) A43 + 39 2 B43 + 39 C23 + 39 2 D23 + 39 【解答】解:由题意可知,直角三角形斜边的中线是斜边的一半, 所以长宽分别为 2 和 1 的长方形 ABCD 沿对角线 AC 折起二面角,得到四面体 ABCD, 则四面体 ABCD 的外接球的球心 O 为 AC 中点,半径 R= 1 2AC, 所求四面体 ABCD 的外接
17、球的表面积为 4R216;R2AC4AB23 矩形 ABCD 中,AB23,BC2,沿 AC 将三角形 ADC 折起, 当平面 ADC平面 ABC 时,得到的四面体 ABCD 的体积最大,如图所示; 过点 D 作 DO平面 ABC,垂足为 O, 第 9 页(共 19 页) 则点 D 到平面 ABC 的距离为 dOD= = 223 4 = 3, 过点 O 作 OMAB,作 ONBC,垂足分别为 M、N,连接 DM,DN; 则 BMAB,DNBC; 所以 AO1,OC3, 所以 OM= 1 2,ON= 33 2 ; 所以 DM= 2+ 2= 13 2 , DN= 2+ 2= 39 2 ; 又 SA
18、DCSABC= 1 2 2 3 22 3, SACD= 1 2ABDM= 1 2 2 3 13 2 = 39 2 , SBCD= 1 2BCDN= 1 2 2 39 2 = 39 2 ; 所以四面体 ABCD 的表面积为: S2SABC+SACD+SBCD4 3 + 39; 故选:B 8 (5 分)f(x)是定义在 R 上的奇函数,当 x0 时, (x2+1)f(x)+2xf(x)0,且 f (1)0,则不等式 f(x)0 的解集是( ) A (1,+) B (1,0)(1,+) C (,1) D (,1)(0,1) 【解答】解:令 F(x)(x2+1)f(x) , 则 F(x)(x2+1)f
19、(x)+2xf(x) , 当 x0 时, (x2+1)f(x)+2xf(x)0, 当 x0 时,F(x)0, F(x)(x2+1)f(x)在(0,+)上单调递减, f(x)是定义在 R 上的奇函数,f(1)0, f(1)0, 当 0x1 时,F(x)(x2+1)f(x)0, f(x)0; 又 F(x)(x2+1)f(x)(x2+1)f(x)F(x) , 第 10 页(共 19 页) F(x)(x2+1)f(x)为奇函数,又 x0 时,F(x)(x2+1)f(x)在(0,+) 上单调递减, x0 时,F(x)(x2+1)f(x)在(,0)上单调递减, f(1)0, 当 x1 时,F(x)(x2+
20、1)f(x)0,从而 f(x)0; 由得:0x1 或 x1 时 f(x)0 不等式 f(x)0 的解集是(0,1)(,1) 故选:D 二多选题(共二多选题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5 分)分) 9 (5 分)给出下列命题,其中正确的命题有( ) A若 aR,则(a+1)i 是纯虚数 B随机变量 XN(3,22) ,若 X2+3,则 D()1 C公共汽车上有 10 位乘客,沿途 5 个车站,乘客下车的可能方式有 105种 D回归方程为 = 0.85 85.71中,变量 y 与 x 具有正的线性相关关系 EP(A)0.5,P(B)0.3,P(AB)0.2,则 P(
21、A|B)0.4 【解答】解:A:若 aR,当 a1 时, (a+1)i 是实数;故 A 错; B:随机变量 XN(3,22) ,EX3,DX4;若 X2+3= 3 2 ,则 D()D ( 2 3 2)= ( 1 2) 2D(X)=1 4 41;B 对; C:根据题意,公共汽车沿途 5 个车站,则每个乘客有 5 种下车的方式,则 10 位乘客共 有 510种下车的可能方式;故 C 对; D:因为 = 0.85 85.71中,0.850,故量 y 与 x 具有正的线性相关关系,即 D 对; E:因为 P(A)0.5,P(B)0.3,P(AB)0.2,则 P(A|B)= () () = 0.2 0.
22、3 = 2 3, 故 E 错 故选:CD 10 (5 分)已知双曲线 2 2 2 2 = 1(0,0)的左、右焦点分别为 F1,F2,点 M 在双 曲线的左支上,若 2|MF2|5|MF1|,则双曲线的离心率可以是( ) A3 B7 3 C2 D5 3 第 11 页(共 19 页) 【解答】解:由双曲线的定义可得|MF2|MF1|= 3 2|MF1|2a, 根据点 M 在双曲线的左支上,可得|MF1|= 4 3 ca, e= 7 3, 双曲线离心率的最大值为7 3,观察选项,选项 BCD 符合题意 故选:BCD 11 (5 分)已知函数 f(x)2sinxcosx2sin2x,给出下列四个选项
23、,正确的有( ) A函数 f(x)的最小正周期是 B函数 f(x)在区间 8 , 5 8 上是减函数 C函数 f(x)的图象关于点( 8 ,0)对称 D函数 f(x)的图象可由函数 = 22的图象向右平移 8个单位,再向下平移 1 个 单位得到 【解答】解:f(x)sin2x2sin2x+11sin 2x+cos 2x1= 2sin(2x+ 4)1 对于 A:因为 2,则 f(x)的最小正周期 T,结论正确 对于 B: 当 x 8 , 5 8 时, 2x+ 4 2 , 3 2 , 则 sinx 在 8 , 5 8 上是减函数, 结论正确 对于 C:因为 f( 8)1,得到函数 f(x)图象的一
24、个对称中心为( 8,1) ,结 论不正确 对于 D:函数 f(x)的图象可由函数 y= 2sin2x 的图象向左平移 8个单位再向下平移 1 个单位得到,结论不正确 故正确结论有 A,B, 故选:AB 12 (5 分)已知正方体 ABCDA1B1C1D1的棱长为 1,E 是 DD1的中点,则下列选项中正 确的是( ) AACB1E BB1C平面 A1BD C三棱锥 C1B1CE 的体积为1 3 D异面直线 B1C 与 BD 所成的角为 45 第 12 页(共 19 页) 【解答】解:如图, ACBD,ACBB1,AC平面 BB1D1D, 又 B1E平面 BB1D1D,ACB1E,故 A 正确;
25、 B1CA1D,A1D平面 A1BD,B1C平面 A1BD,B1C平面 A1BD,故 B 正确; 三棱锥 C1B1CE 的体积为1;1= 1;1= 1 3 1 2 1 1 = 1 6,故 C 错误; BDB1D1,CB1D1是异面直线 B1C 与 BD 所成的角,又CB1D1是等边三角形, 异面直线 B1C 与 BD 所成的角为 60,故 D 错误 故选:AB 三填空题(共三填空题(共 4 小题,满分小题,满分 20 分,每小题分,每小题 5 分)分) 13 (5 分)已知向量 =(1,1) , = (, 2),且 ( + 2 ),则 m 的值等于 2 【解答】解:根据题意,向量 =(1,1)
26、 , = (, 2), 则 +2 =(1+2m,3) , 若 ( + 2 ),则有 1+2m3,解可得:m2; 故答案为:2 14 (5 分)函数 f(x)= 在点 P(1,f(1) )处的切线与直线 2x+y30 垂直,则 a 2 【解答】解:由题意得:() = ()2 = 又切线与直线 2x+y30 垂直,故切线斜率 k= 1 2 (1) = = 1 2, = 2 故答案为: 2 第 13 页(共 19 页) 15 (5 分)抛物线 x26y 的焦点到直线 3x+4y10 的距离为 1 【解答】解:抛物线 x26y 的焦点为(0,3 2) ,所以点(0, 3 2)到直线 3x+4y10 的
27、 距离 d= |30+43 21| 32+42 = 5 5 = 1 故答案为:1 16 (5 分)已知数列an满足对m,nN*,都有 am+anan+m成立,7= 2,函数 () = 2 + 42 2,记 ynf(an) ,则数列yn的前 13 项和为 26 【解答】解:对m,nN*,都有 am+anan+m成立, 可令 m1 即有 an+1ana1,为常数,可得数列an为等差数列, 函数() = 2 + 42 2 =sin2x+2(1+cosx) , 由 f(x)+f(x)sin2x+2(1+cosx)+sin2(x)+2(1+cos(x) )4, 可得 f(x)的图象关于点( 2,2)对称
28、, a1+a13a2+a12a6+a82a7, f(a1)+f(a13)f(a2)+f(a12)f(a6)+f(a8)4,f(a7)2, 可得数列yn的前 13 项和为 46+226 故答案为:26 四解答题(共四解答题(共 6 小题,满分小题,满分 70 分)分) 17 (10 分)在ABC 中,内角 A,B,C 对应的边分别为 a,b,c,且满足 = 3; (1)求 sin2A; (2)若 a1,ABC 的面积为2,求 b+c 的值 【解答】解: (1) = 3;, 由正弦定理可得:cosA(3sinBsinC)sinAcosC, 可得:3sinBcosAsinAcosC+cosAsinC
29、sin(A+C)sinB, sinB0, 可得 cosA= 1 3, A(0,) , sinA= 1 2 = 22 3 ,sin2A2sinAcosA= 42 9 第 14 页(共 19 页) (2)SABC= 1 2bcsinA= 2, bc3, 又cosA= 1 3 = 2+22 2 , b2+c2(b+c)22bc3,即(b+c)29, b+c3 18 (12 分)记 Sn为等比数列an的前 n 项的和,且an为递增数列,已知 a24,S314 (1)求数列an的通项公式; (2)设 bn(1)n 2:1 22+1,求数列bn的前 2n 项之和 T2n 【解答】解: (1)由题意,可知
30、S3a1+a2+a3a1+4+a314,即 a1+a310 a1a3a2216, 根据韦达定理,可得 a1,a3是方程 x210x+160 的两根, 解得 x12,x28 数列an为递增数列, a12,a38 设等比数列an的公比为 q,则 q= 2 1 = 4 2 =2 an22n 12n,nN* (2)由(1)知, bn(1)n 2:1 22+1 =(1)n 2:1 2222+1 (1)n:(:1) (:1) =(1)n (1 + 1 :1) 则 T2nb1+b2+b3+b2n1+b2n (1+ 1 2)+( 1 2 + 1 3)( 1 3 + 1 4)+( 1 2;1 + 1 2)+(
31、1 2 + 1 2:1) 1 1 2 + 1 2 + 1 3 1 3 1 4 + 1 21 1 2 + 1 2 + 1 2+1 1+ 1 2+1 = 2 2+1 19 (12 分)直三棱柱 ABCA1B1C1中,AA1ABAC1,E,F 分别是 CC1,BC 的中点, 第 15 页(共 19 页) 且 AEA1B1, (1)证明:AB平面 A1ACC1 (2) 棱 A1B1上是否存在一点 D, 使得平面 DEF 与平面 ABC 所成锐二面角的余弦值为 14 14 若存在,说明点 D 的位置,若不存在,说明理由 【解答】 (1)证明:AEA1B1,A1B1AB, ABAE 又ABAA1,AEAA
32、1A, AB平面 A1ACC1 (2)解:AB平面 A1ACC1 又AC平面 A1ACC1, ABAC 以 A 为原点建立如图所示的空间直角坐标系 Axyz 则 A(0,0,0) ,E(0,1,1 2) ,F( 1 2, 1 2,0) ,A1(0,0,1) ,B1(1,0,1) 假设存在,1 =11 ,且 0,1, D(,0,1) 设平面 DEF 的法向量为 n(x,y,z) , 则 = 0 = 0 , =( 1 2, 1 2, 1 2) , =(1 2 ,1 2,1) , 1 2 + 1 2 + 1 2 = 0 (1 2 ) + 1 2 = 0 , 第 16 页(共 19 页) 即 = 3
33、2(1) = 1+2 2(1) , 令 z2(1) , n(3,1+2,2(1) ) 由题可知平面 ABC 的一个法向量 m(0,0,1) 平面 DEF 与平面 ABC 所成锐二面角的余弦值为 14 14 , |cos(m,n)|= | | | |= 14 14 , 即 |2(1;)| 9:(1:2)2:4(1;)2 = 14 14 , = 1 2或 = 7 4(舍) , 当点 D 为 A1B1中点时,满足要求 20 (12 分)已知函数 f(x)xasinx,g(x)x+mlnx ()求证:当|a|1 时,对任意 x(0,+) ,f(x)0 恒成立; ()求函数 g(x)的极值; ()当 a
34、= 1 2时,若存在 x1,x2(0,+)且 x1x2,满足 f(x1)+g(x1)f(x2) +g(x2) ,求证: 12 2 4 9 【解答】解: (1)f(x)xasinx,f(x)1acosx 1cosx1,|a|1,f(x)1acosx0, f(x)xasinx 在(0,+)上为增函数, 当 x(0,+)时,恒有 f(x)f(0)0 成立 (2)由 g(x)x+mlnx,() = 1 + = + (0) 第 17 页(共 19 页) 当 m0 时,g(x)0,g(x)在(0,+)上为增函数,无极值; 当 m0,0xm,g(x)0;xm,g(x)0, g(x)在(0,m)上为减函数,在
35、(m,+)上为增函数, xm,g(x)有极小值m+mln(m) ,无极大值, 综上,当 m0 时,g(x)无极值; 当 m0 时,g(x)有极小值m+mln(m) ,无极大值 (3)当 = 1 2,() = 1 2 在(0,+)上为增函数, 由(2)知,当 m0 时,g(x)在(0,+)上为增函数, 此时 f(x)+g(x)在(0,+)上为增函数, 不可能存在 x1,x2(0,+) ,满足 f(x1)+g(x1)f(x2)+g(x2)且 x1x2 有 m0,不防设 0x1x2,则由 f(x1)+g(x1)f(x2)+g(x2) , 得21 1 2 1+ 1= 22 1 2 2+ 2, (2 1
36、) = 2(2 1) 1 2( 2 1) 由 x1sinx1x2sinx2,得 1 2 (2 1) 1 2(2 1) 由式,得(2 1)2(2 1) 1 2 (2 1), 即(2 1) 3 2 (2 1)0, 又 lnx1lnx2,lnx2lnx10, 3 2 21 21 0 要证12 2 4 9,即证 29 412, m0,0x1x2,即证 3 211 由式,知只需证明 2;1 2;1 12,即证 2 1;1 2 1 2 1, 设 = 2 1 1,只需证;1 ,即证:;1 0(1), 令() = 1 (1),则() = (1)2 2 0(1), h(t)在(1,+)上为增函数,h(t)h(1
37、)0 2;1 2;1 12成立, 由知, 3 2120, 第 18 页(共 19 页) 12 2 4 9成立 21 (12 分)已知椭圆 C: 2 2 + 2= 1(a1)的离心率是 2 2 ()求椭圆 C 的方程; ()已知 F1,F2分别是椭圆 C 的左、右焦点,过 F2作斜率为 k 的直线 l,交椭圆 C 于 A,B 两点,直线 F1A,F1B 分别交 y 轴于不同的两点 M,N如果MF1N 为锐角,求 k 的取值范围 【解答】解: ()由题意, = 2 2 2= 1 2= 2+ 2 ,解得 a22 椭圆 C 的方程为 2 2 + 2= 1; ()由已知直线 l 的斜率不为 0,设直线
38、l 的方程为 yk(x1) , 直线 l 与椭圆 C 的交点 A(x1,y1) ,B(x2,y2) , 联立 = ( 1) 2 2 + 2= 1 ,得(2k2+1)x24k2x+2k220 由已知,0 恒成立,且1+ 2= 42 22+1,12 = 222 22+1, 直线 F1A 的方程为 = 1 1+1 ( + 1),令 x0,得 M(0, 1 1:1) , 同理可得 N(0, 2 2:1) 1 1 = 1 + 12 (1+1)(2+1) = 1 + 2(11)(21) (1+1)(2+1) = (1+2)12+(12)(1+2)+1+2 12+1+2+1 , 将代入并化简得:1 1 =
39、721 821, 依题意,MF1N 为锐角,则1 1 = 721 821 0, 解得:k2 1 7或 k 21 8 综上,直线 l 的斜率的取值范围为(, 7 7 )( 2 4 ,0)(0, 2 4 )( 7 7 ,+ ) 22 (12 分)公元 2020 年春,我国湖北武汉出现了新型冠状病毒,人感染后会出现发热、 咳嗽、气促和呼吸困难等,严重的可导致肺炎甚至危及生命为了尽快遏制住病毒的传 播, 我国科研人员, 在研究新型冠状病毒某种疫苗的过程中, 利用小白鼠进行科学试验 为 第 19 页(共 19 页) 了研究小白鼠连续接种该疫苗后出现 Z 症状的情况,决定对小白鼠进行做接种试验该 试验的设
40、计为: 对参加试验的每只小白鼠每天接种一次;连续接种三天为一个接种周期; 试验共进行 3 个周期 已知每只小白鼠接种后当天出现 Z 症状的概率均为1 4,假设每次接种后当天是否出现 Z 症状与上次接种无关 ()若某只小白鼠出现 Z 症状即对其终止试验,求一只小白鼠至多能参加一个接种周 期试验的概率; ()若某只小白鼠在一个接种周期内出现 2 次或 3 次 Z 症状,则在这个接种周期结束 后,对其终止试验设一只小白鼠参加的接种周期数为 X,求 X 的分布列及数学期望 【解答】解: ()连续接种三天为一个接种周期,每只小白鼠接种后当天出现 Z 症状的 概率均为1 4, 假设每次接种后当天是否出现 Z 症状与上次接种无关 若某只小白鼠出现 Z 症状即对其终止试验, 由相互独立事件概率乘法公式和互斥事件概率加法公式,得: 一只小白鼠至多能参加一个接种周期试验的概率为: P1= 1 4 + 3 4 1 4 + 3 4 3 4 1 4 = 37 64 ()随机变量 1,2,3,设事件 C 为“在一个接种周期内出现 2 次或 3 次 Z 症状” , P(X1)P(C)= 3 2(1 4) 2(3 4) + 3 3(1 4) 3 = 5 32, P(X2)1P(C)P(C)(1 5 32) 5 32 = 135 1024, P(X3)1P(C)1P(C)1(1 5 32)(1