2009—2010学年度第一学期高中教学质量监测(四)高三数学科参考答案(理)一、选择题(每小题5分,满分60分)题号123456789101112答案ABCBDCADBCDA二.填空题(每小题5分,满分20分)13.)1,0(;14.3;15.24;16.1,1.三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤.17.(本小题满分10分)如图,点BA,是单位圆上的两点,BA,点分别在第一、二象限,点C是圆与x轴正半轴的交点,AOB是正三角形,若点A的坐标为)54,53(,记COA.(1)求2cos12sin1的值;(2)求2BC的值.解:(1)点A的坐标为)54,53(,COA,54sin,53cos………3分1849cos2cossin212cos12sin12………3分(2)AOB是正三角形,060AOB103432354215360sinsin60coscos)60cos(cos000COB………3分534710343211cos2222COBOBOCOBOCBC………3分18.(本小题满分12分)在等比数列na中,)(0Nnan,公比)1,0(q,且,252825351aaaaaa3a与5a的等比中项为2.(1)求数列na的通项公式;(2)设nnab2log,数列nb的前n项和为nS,当nSSSn2121最大时,求n的值.解:(1)等比数列na中,252,252255323825351aaaaaaaaaa25)(253aa,又)(0Nnan,553aa………2分用心爱心专心xCOBAyxCOBAy又3a与5a的等比中项为2,453aa,而公比)1,0(q,1,453aa………2分nnanqa5112)21(1621,16………2分(2)nabnn5log2,1,411nnbbb,数列nb是首项为4,公差为1的等差数列292)9(nnSnnSnn………3分当,8n时0nSn;当,9n时0nSn;当,9n时0nSn当98或n时,nSSSn2121最大.………3分19.(本小题满分12分)如图,四棱锥ABCDP的底面为正方形,PA底面ABCD,ABPA,F为PA上的点.(1)求证:无论点F在PA上如何移动,都有FCBD;(2)若PC//平面FBD,求二面角BFDA的余弦值.解法一(1)证明:以A为坐标原点,APADAB,,的方向为zyx、、轴的正半轴建立如图所示的空间坐标系,………1分设hAFaABPA,,则),0,0(),,0,0(),0,,0(),0,,(),0,0,(hFaPaDaaCaB,………2分),,(),0,,(haaFCaaBD,FCBDhaaaaFCBD0)(0无论点F在PA上如何移动,都有FCBD………3分(2)连接AC,设OBDAC,连接FO.PC//平面FBD,平面PCA平面FOFBDPC//FO,………1分O是AC的中点,F是PA的中点,)2,0,0(aF,)2,,0(),2,0,(aaFDaaFB……1分设平面FBD的法向量为),,(zyxn,则020200zyzxFDNFBn,取1x,得)2,1,1(n,易知平面AFD的法向量为)0,0,(aAB………2分666,cosaaABnABnnAB,用心爱心专心PFACDByzxoPFACDByzxo设二面角BFDA的平面角为,依题知)2,0(,66cos.二面角BFDA的余弦值为66.………2分解法二(略)20.(本小题满分12分)已知向量)1,0(),0,2(ABOCOA,动点M到定直线1y的距离等于d,并且满足)(2dBMCMkAMOM,其中O为坐标原点,k为非负实数.(1)求动点M的轨迹方程1C;(2)若将曲线1C向左平移一个单位,得曲线2C,试判断曲线2C为何种类型;(3)若(2)中曲线2C为圆锥曲线,其离心率满足10e,当21,FF是曲线2C的两个焦点时,则圆锥曲线上恒存在点P,使得021PFPF成立,求实数k的取值范围.解:(1)设动点),(yxM,则由)1,0(),0,2(ABOCOA,O为坐标原点,得)1,0(),1,2(),0,2(CBA1),1,2(),1,(),,2(),,(ydyxBMyxCMyxAMyxOM………2分由)(2dBMCMkAMOM,得0)1(2)1(22yxkxk为所求的动点M的轨迹方程;……2分(2)将曲线1C向左平移一个单位,得曲线2C的方程为kyxk1)1(22(0k)………1分①当1k时,得0y,曲线2C为一条直线;………1分②当1k时,得1122kyx.若0k,曲线2C为圆;若1k,曲线2C为双曲线;若10k,曲线2C为焦点在x轴上的椭圆;………3分(3)若(2)中曲线...